बेअरिंग दोषांचे निदान
बेअरिंग दोष हे रोलिंग-एलिमेंट बेअरिंगच्या कार्यपृष्ठभागांवरील सूक्ष्म किंवा स्थूल त्रुटी आहेत — भेगा, स्पॉल्स किंवा पिट्स. रोलिंग बेअरिंग्ज बहुतांश फिरत्या यंत्रसामग्रीसाठी मूलभूत असतात आणि वारंवार बिघाडाचे ठिकाण असतात, त्यामुळे या त्रुटी लवकर शोधणे हे यातील सर्वाधिक मूल्यवान कामांपैकी एक आहे कंपन विश्लेषण. प्रत्येक वेळी रोलिंग एलिमेंट दोषावरून फिरते तेव्हा दोष एक पुनरावृत्त, नियतकालिक आघात निर्माण करतो, आणि नेमकी हीच नियतकालिकता हा दोष यामध्ये दृश्यमान करते spectrum बेअरिंग जास्त तापण्याआधी किंवा ऐकू येण्याआधी बराच काळ.
1. बेअरिंग दोषांचे स्वरूप
एका सामान्य रोलिंग-एलिमेंट बेअरिंगमध्ये चार भाग असतात: एक बाह्य रेस, एक आंतरिक रेस, बॉल किंवा रोलर्सचा संच आणि एलिमेंट्स समान अंतरावर ठेवणारा एक केज. यापैकी कोणत्याही पृष्ठभागावरील दोष म्हणजे डिफेक्ट होय. रोलिंग एलिमेंट त्यावरून जातो तेव्हा त्या संपर्कामुळे एक लहान, तीक्ष्ण, उच्च-वारंवारता असलेला आघात निर्माण होतो — एक “क्लिक.” एका क्लिकमध्ये फार थोडी ऊर्जा असते, पण प्रत्येक फेरीवर हे आघात पुन्हा पुन्हा होतात आणि एक प्रबळ नियतकालिक सिग्नल तयार होतो. अशा प्रकारच्या पुनरावर्ती आघातांना ओळखण्यात व्हायब्रेशन विश्लेषण अत्यंत प्रभावी असते, यामुळेच खराब होत चाललेले बेअरिंग जप्त होण्याच्या क्षणी न समजता काही महिने आधीच ओळखता येते.
2. चार मूलभूत फॉल्ट फ्रिक्वेन्सी
बेअरिंग डायग्नोस्टिक्सचा आधारस्तंभ हा आहे की, दिलेल्या बेअरिंग भूमिती आणि शाफ्ट वेगासाठी, हे आघात अत्यंत विशिष्ट, अंदाज लावता येण्याजोग्या दराने होतात. हे बेअरिंग दोष वारंवारता are:
- BPFO (बॉल पास वारंवारता, बाह्य रेस): ज्या दराने रोलिंग एलिमेंट्स स्थिर बाह्य रेसवरील एका बिंदूवरून जातात तो दर. ही सर्वात सामान्यपणे आढळणारी बेअरिंग डिफेक्ट फ्रिक्वेन्सी आहे.
- BPFI (बॉल पास वारंवारता, अंतर्गत रेस): ज्या दराने एलिमेंट्स आंतरिक रेसवरील एका बिंदूवरून जातात तो दर. आंतरिक रेस शाफ्टसोबत फिरत असल्यामुळे, BPFI ही BPFO पेक्षा जास्त असते.
- BSF (बॉल स्पिन वारंवारता): ज्या वारंवारतेने रोलिंग एलिमेंट स्वतःच्या अक्षाभोवती फिरतो ती वारंवारता. BSF डिफेक्टमध्ये बहुतेकदा या दराच्या दुप्पट ऊर्जा दिसते, कारण एलिमेंटच्या प्रत्येक फेरीत दोष दोन्ही रेसवर आघात करतो.
- FTF (Fundamental Train Frequency): केज किंवा “ट्रेन” ची घूर्णन वारंवारता. ही अत्यंत कमी वारंवारता असते, सामान्यतः 0.5X पेक्षा कमी running speed.
हे दर बेअरिंगच्या भूमितीवर अवलंबून असतात — पिच व्यास, रोलिंग-एलिमेंट व्यास, संपर्क कोन आणि एलिमेंट्सची संख्या — तसेच शाफ्ट वेगावर. व्हायब्रेशन सॉफ्टवेअरमध्ये सहसा एक मोठा बेअरिंग डेटाबेस असतो आणि ते आपोआप त्यांची गणना करते, आणि ते थेट देखील काढता येतात बेअरिंग दोष वारंवारता कॅल्क्युलेटर जेव्हा बेअरिंग पार्ट नंबर किंवा मापे माहीत असतात.
3. स्पेक्ट्रममध्ये बेअरिंग डिफेक्ट्स कसे दिसतात
विकसित होणारा दोष यामध्ये एक वैशिष्ट्यपूर्ण नमुना सोडतो FFT स्पेक्ट्रम:
- उच्च-वारंवारता शिखर: फॉल्ट फ्रिक्वेन्सी स्वतः (उदाहरणार्थ BPFO) कमी-क्रमाच्या घूर्णन शिखरांपासून दूर, वारंवारता श्रेणीत बऱ्याच वर एका शिखराच्या रूपात दिसते.
- हार्मोनिक्स: आघातांच्या तीक्ष्ण, आवेगात्मक स्वरूपामुळे सहसा फॉल्ट फ्रिक्वेन्सीचे अनेक हार्मोनिक्स — अचूक पटीत — निर्माण होतात, आणि त्यांची लांब मालिका हा एक चांगल्या प्रकारे विकसित झालेला दोष दर्शवते.
- साइडबँड्स: हे महत्त्वाचे निदानात्मक चिन्ह आहे. फॉल्ट-फ्रिक्वेन्सी शिखराच्या दोन्ही बाजूंना सामान्यतः 1X रनिंग स्पीडच्या अंतरावर साइडबँड्स असतात. 1X साइडबँड्स असलेले BPFO शिखर हे बाह्य-रेसचे एक उत्कृष्ट लक्षण आहे, तर आंतरिक-रेस डिफेक्ट (BPFI) मध्ये जवळजवळ नेहमीच 1X साइडबँड्स असतात कारण फिरणारा दोष प्रत्येक फेरीत एकदा बेअरिंगच्या लोड झोनमध्ये आत आणि बाहेर जातो, ज्यामुळे आघाताची तीव्रता मॉड्युलेट होते.
अगदी सुरुवातीच्या टप्प्यांत ही शिखरे लहान असतात आणि स्पेक्ट्रमच्या नॉइज फ्लोअरमध्ये सहज लपून जातात, यामुळेच सामान्यतः एक विशेष शोध तंत्र वापरले जाते.
4. लवकर शोधासाठी एन्व्हलप विश्लेषण
आवरण विश्लेषण, ज्याला डिमॉड्युलेशन असेही म्हणतात, हे प्रारंभिक टप्प्यातील बेअरिंग दोष ओळखण्यासाठीची सर्वांत प्रभावी पद्धत आहे. हे एक सिग्नल-प्रोसेसिंग तंत्र असून ते खालील स्रोतांकडून येणारे कमी-वारंवारतेचे, उच्च-ऊर्जेचे कंपन बँड-पास फिल्टरने वगळते unbalance and misalignment, त्यानंतर दोषामुळे निर्माण होणाऱ्या उच्च-वारंवारतेच्या, कमी-ऊर्जेच्या आघातांवरच लक्ष केंद्रित करते. हे पुनरावृत्त आघात संरचनेच्या नैसर्गिक वारंवारतांना निनादित करतात आणि एन्व्हलप प्रोसेसिंग त्या निनादाचा पुनरावृत्ती दर काढून घेते.
परिणामी एनवेलप स्पेक्ट्रम अत्यंत “स्वच्छ” असतो, ज्यामध्ये बेअरिंग दोष वारंवारता आणि त्यांचे हार्मोनिक्स कमी पार्श्वभूमीवर स्पष्टपणे दिसतात. यामुळे बेअरिंग निकामी होण्याच्या काही महिने — कधीकधी वर्षे — आधीच दोष शोधता येतो, ज्यामुळे आपत्कालीन बिघाडाऐवजी नियोजित बदली शक्य करणारा पुरेसा अवधी मिळतो.
5. प्रत्यक्ष क्षेत्रात निदानाची पुष्टी करणे
विश्वसनीय बेअरिंग निदान हे मोजलेल्या शिखरांची गणना केलेल्या दोष वारंवारतांशी जुळणी करण्यावर आणि अपेक्षित साइडबँड नमुन्याची पुष्टी करण्यावर अवलंबून असते, आदर्शतः एन्व्हलप स्पेक्ट्रम आणि लागोपाठ मोजमापांमध्ये स्पष्ट वाढीच्या कलाने पाठबळ दिलेले असावे. खालीलप्रमाणे पोर्टेबल दोन-चॅनेल साधन Balanset-1A अभियंत्याला मशीन तिच्या स्वतःच्या बेअरिंगमध्ये कार्यकारी गतीवर असताना स्पेक्ट्रम मिळवू देते, जेणेकरून संशयित बेअरिंग दोष प्रत्यक्ष स्थळी त्याच्या अनुमानित वारंवारतांशी तपासता येतो. साम्य असणाऱ्या प्रकारांना वगळणेदेखील महत्त्वाचे आहे: संरचनात्मक सैलपणा आणि रोलिंग-एलिमेंट दोष हे दोन्ही ब्रॉडबँड ऊर्जा वाढवू शकतात, परंतु केवळ खरा बेअरिंग दोषच BPFO, BPFI, BSF किंवा FTF कुटुंबांशी जुळतो.
