Apakah BPFO? Perlumbaan Luar Frekuensi Hantaran Bola Diterangkan • Pengimbang mudah alih, penganalisis getaran "Balanset" untuk penghancur pengimbang dinamik, kipas, mulsa, gerimit pada gabungan, aci, emparan, turbin dan banyak lagi rotor Apakah BPFO? Perlumbaan Luar Frekuensi Hantaran Bola Diterangkan • Pengimbang mudah alih, penganalisis getaran "Balanset" untuk penghancur pengimbang dinamik, kipas, mulsa, gerimit pada gabungan, aci, emparan, turbin dan banyak lagi rotor

Apakah BPFO? Perlumbaan Luar Frekuensi Hantaran Bola Diterangkan

Diterbitkan oleh admin pada

Memahami BPFO – Perlumbaan Luar Frekuensi Hantaran Bola

Definisi: Apakah BPFO?

BPFO (Kekerapan Hantaran Bola, Perlumbaan Luar) adalah salah satu daripada empat asas frekuensi kerosakan galas yang menunjukkan kadar di mana elemen gelek (bola atau penggelek) melepasi kecacatan yang terletak pada perlumbaan luar galas elemen gelek. Apabila rempuhan, retakan, lubang atau kecacatan lain wujud pada perlumbaan luar, setiap elemen bergolek menyerang kecacatan itu semasa ia berlalu, mewujudkan kesan berulang yang menjana getaran pada frekuensi BPFO.

BPFO ialah kekerapan galas yang paling penting dari segi diagnostik kerana kecacatan perlumbaan luar adalah jenis kegagalan galas yang paling biasa, menyumbang kira-kira 40% daripada semua kegagalan galas elemen bergolek. Mengesan puncak BPFO dalam spektrum getaran membolehkan pengecaman awal masalah perlumbaan luar sebelum kegagalan bearing berlaku.

Pengiraan Matematik

Formula

BPFO dikira menggunakan geometri galas dan kelajuan aci:

  • BPFO = (N × n / 2) × [1 + (Bd/Pd) × cos β]

Pembolehubah

  • N = Bilangan elemen gelek (bola atau penggelek) dalam galas
  • n = Kekerapan putaran aci (Hz) atau kelajuan (RPM/60)
  • Bd = Diameter bola atau penggelek
  • Pd = Diameter padang (diameter bulatan melalui pusat elemen bergolek)
  • β = Sudut sentuhan (biasanya 0° untuk galas bebola jejari, 15-40° untuk sentuhan sudut)

Penghampiran Ringkas

Untuk galas sudut sentuhan sifar (β = 0°):

  • BPFO ≈ (N × n / 2) × [1 + Bd/Pd]
  • Untuk galas biasa dengan Bd/Pd ≈ 0.2, ini memberikan BPFO ≈ 0.6 × N × n
  • Peraturan praktikal: BPFO ≈ 60% daripada (bilangan bola × kekerapan aci)

Nilai Biasa

  • Untuk galas dengan 8-12 elemen rolling: BPFO biasanya 3-5× kelajuan aci
  • Contoh: galas 10 bebola pada 1800 RPM (30 Hz) → BPFO ≈ 107 Hz (3.6× kelajuan aci)

Mekanisme Fizikal

Mengapa Kecacatan Perlumbaan Luar Menjana BPFO

Perlumbaan luar adalah pegun dalam kebanyakan galas, tetap dalam perumahan:

  1. Kecacatan (spall, pit) wujud di lokasi tetap pada perlumbaan luar
  2. Semasa sangkar berputar, ia membawa elemen bergolek di sekeliling galas
  3. Setiap elemen bergolek pula melepasi lokasi kecacatan
  4. Apabila bola terkena kecacatan, kesan kecil atau "klik" berlaku
  5. Dengan elemen penggelek N, kecacatan dipukul N kali setiap revolusi sangkar
  6. Oleh kerana sangkar berputar pada kira-kira 0.4× kelajuan aci, dan setiap bola menyerang sekali setiap revolusi sangkar, jumlah kadar hentaman = N × kekerapan sangkar ≈ BPFO

Ciri-ciri Kesan

  • Setiap kesan adalah ringkas (tempoh mikrosaat)
  • Kesan adalah berkala pada kekerapan BPFO
  • Tenaga impak merangsang resonans frekuensi tinggi dalam struktur galas
  • Sifat berulang menghasilkan puncak spektrum yang jelas

Tandatangan Getaran dalam Spectra

Dalam Spektrum FFT Standard

  • Puncak Utama: Pada kekerapan BPFO
  • Harmonik: Pada 2×BPFO, 3×BPFO, 4×BPFO (menunjukkan keterukan kecacatan)
  • Jalur sisi: Mungkin mempunyai ±1× jalur sisi jika perlumbaan luar boleh berputar sedikit atau disebabkan oleh variasi zon beban
  • Amplitud: Bertambah apabila kecacatan merebak

Dalam Spektrum Sampul

  • Puncak BPFO jauh lebih jelas dan amplitud lebih tinggi daripada FFT standard
  • Harmonik dipaparkan dengan jelas
  • Pengesanan awal mungkin (kecacatan dapat dikesan beberapa bulan lebih awal)
  • Kurang gangguan daripada getaran frekuensi rendah

Kemajuan Amplitud Biasa

  • Pemula: 0.1-0.5 g (sampul surat), hampir tidak dapat dikesan
  • Awal: 0.5-2 g, puncak BPFO yang jelas dengan 1-2 harmonik
  • sederhana: 2-10 g, berbilang harmonik, jalur sisi muncul
  • Lanjutan: >10 g, banyak harmonik, lantai bunyi tinggi

Mengapa Kecacatan Kaum Luar Adalah Paling Biasa

Kegagalan bangsa luar mendominasi atas beberapa sebab:

Kepekatan Beban

  • Dalam orientasi aci mendatar biasa, zon beban berada di bahagian bawah
  • Perlumbaan luar di bahagian bawah membawa sebahagian besar beban
  • Pemuatan berterusan bahagian perlumbaan luar yang sama mempercepatkan keletihan
  • Perlumbaan dalaman berputar, mengagihkan beban di sekeliling keseluruhan lilitan

Tegasan Pemasangan

  • Perlumbaan luar yang ditekan ke dalam perumahan boleh mengalami kerosakan pemasangan
  • Padanan gangguan mewujudkan tegasan sisa
  • Pemasangan yang tidak betul (salah jajaran, cocking) merosakkan kaum luar

Kesan Pencemaran

  • Zarah memasuki galas pada perlumbaan luar
  • Pencemaran tertumpu di kawasan kaum luar
  • Zarah terbenam dalam bahan perlumbaan luar yang lebih lembut

Kepentingan Diagnostik

Keyakinan Diagnostik yang Tinggi

BPFO adalah salah satu penunjuk diagnostik yang paling boleh dipercayai:

  • Kekerapan boleh dikira dengan tepat dan unik untuk setiap jenis galas
  • Tidak mungkin dikelirukan dengan frekuensi jentera lain
  • Corak perkembangan yang jelas apabila kecacatan semakin teruk
  • Hubungan yang difahami dengan baik antara amplitud dan saiz kecacatan

Penilaian Keterukan

  • Bilangan Harmonik: Lebih harmonik = kecacatan lebih maju
  • Amplitud Puncak: Amplitud lebih tinggi = kawasan kecacatan yang lebih besar
  • Kehadiran jalur sisi: Jalur sisi yang luas menunjukkan modulasi, selalunya daripada variasi zon beban
  • Lantai Bunyi: Lantai bunyi yang dinaikkan menunjukkan kemerosotan permukaan yang meluas

Hubungan dengan Frekuensi Galas Lain

BPFO lwn BPFI

  • BPFI (perlumbaan dalam) sentiasa lebih tinggi daripada BPFO untuk galas yang sama
  • Nisbah biasa: BPFI/BPFO ≈ 1.6-1.8
  • Jika kedua-duanya hadir, menunjukkan pelbagai kecacatan (kegagalan lanjutan)
  • BPFO lebih biasa pada mulanya; BPFI mungkin berkembang sebagai kerosakan sekunder

Jalur sisi pada 1× Kelajuan

  • Walaupun perlumbaan luar tidak bergerak, pergerakan sedikit mungkin
  • Kesesuaian galas yang longgar membolehkan perlumbaan luar menjalar atau berputar sedikit
  • Variasi zon beban apabila orbit rotor mencipta modulasi amplitud
  • Hasil dalam ±1× jalur sisi sekitar puncak BPFO

Strategi Pemantauan Praktikal

Pemantauan Rutin

  • Analisis sampul surat bulanan atau suku tahunan di setiap lokasi galas
  • Pengesanan puncak BPFO automatik dan arah aliran
  • Penggera ditetapkan pada amplitud garis dasar 2-3×
  • Aliran data sejarah untuk meramalkan masa kegagalan

Ujian Pengesahan

Apabila BPFO dikesan:

  • Sahkan padanan kekerapan nilai yang dikira (dalam ±5%)
  • Semak harmonik (2×BPFO, 3×BPFO)
  • Cari corak jalur sisi ciri
  • Bandingkan dengan galas lain pada mesin yang sama (sepatutnya unik untuk galas yang rosak)
  • Tingkatkan kekerapan pemantauan kepada mingguan atau harian

Pengesanan dan pemantauan BPFO mewakili salah satu aplikasi analisis getaran yang paling berjaya dalam penyelenggaraan ramalan, mencegah kegagalan galas dan membolehkan strategi penggantian berasaskan keadaan yang mengoptimumkan kedua-dua kebolehpercayaan peralatan dan kos penyelenggaraan.

← Kembali ke Indeks Utama

Categories:
WhatsApp