Forstå FTF – Grunnleggende togfrekvens
Definisjon: Hva er FTF?
FTF (Fundamental togfrekvens, også kalt burfrekvens eller retainerfrekvens) er en av de fire grunnleggende frekvenser av lagerfeil, som representerer rotasjonshastigheten til lagerburet (også kalt separator eller holder) som holder rulleelementene på plass og opprettholder avstanden mellom dem. Buret går i bane rundt lageret, bærer rulleelementene med seg, og fullfører én omdreining i løpet av tiden det tar for alle rulleelementene å bevege seg én gang rundt lageret.
FTF er den laveste av de fire lagerfrekvensene, vanligvis fra 0,35× til 0,48× akselhastighet (subsynkron). Selv om den er den minst vanlige for defektdeteksjon (burdefekter er sjeldne), spiller FTF en viktig rolle som modulasjonsfrekvensen som skaper sidebånd rundt andre lagerfeilfrekvenser, spesielt BSF.
Matematisk beregning
Formel
FTF beregnes ved hjelp av lagergeometri og akselhastighet:
- FTF = (n / 2) × [1 – (Bd/Pd) × cos β]
Variabler
- n = Akselrotasjonsfrekvens (Hz) eller hastighet (RPM/60)
- Bd = Kule- eller rullediameter
- Pd = Stigningsdiameter (sirkelens diameter gjennom rulleelementets sentrum)
- β = Kontaktvinkel
Forenklet form
For nullkontaktvinkellagre (β = 0°):
- FTF ≈ (n / 2) × [1 – Bd/Pd]
- For typiske lagre med Bd/Pd ≈ 0,2 gir dette FTF ≈ 0,4 × n
- Tommelfingerregel: FTF er vanligvis 0,4 × akselhastighet (40% av akselfrekvensen)
Typisk rekkevidde
- FTF vanligvis 0,35–0,48× akselhastighet avhengig av lagergeometri
- Eksempel: 1800 o/min (30 Hz) → FTF ≈ 12 Hz (0,4× akselhastighet)
- Alltid subsynkron (mindre enn 1× kjørehastighet)
- Laveste av de fire peilingsfrekvensene
Fysisk betydning
Burbevegelse
Burets rotasjon bestemmes av rulleelementene:
- Rulleelementer ruller (ikke glid) mellom indre og ytre løp
- Buret beveger seg med gjennomsnittshastigheten til rulleelementets sentre
- Hastigheten er omtrent midtpunktet mellom den stasjonære ytre ringen (0) og den roterende indre ringen (akselhastighet)
- Derfor roterer buret med omtrent 40% akselhastighet
Burets funksjon
- Avstand: Opprettholder jevn avstand mellom rulleelementene
- Veiledning: Holder rullende elementer i riktig orbitalbane
- Smøring: Kan hjelpe med å fordele smøremiddel
- Forhindrer kontakt: Hindrer rullende elementer i å berøre hverandre
Når FTF vises i vibrasjonsspektre
Direkte burdefekter
Primære FTF-topper oppstår når selve buret er defekt:
- Ødelagt bur: Sprukket eller oppbrutte burstrukturer
- Slitte lommer: For stor klaring mellom bur og rulleelementer
- Burgnissing: Burkontakt med raser eller seler
- Hyppighet: Direkte FTF-topp med harmoniske
- Sjeldenhet: Bare burdefekter er uvanlige (< 5% av feil)
Som sidebåndmodulasjon (mer vanlig)
FTF vises oftere som sidebåndavstand rundt BSF:
- Når det er en defekt i rulleelementet (BSF aktiv)
- Alvorlighetsgraden til den defekte ballens støt varierer etter hvert som den går i bane
- Variasjon oppstår ved burets orbitalfrekvens (FTF)
- Lager sidebånd: BSF ± FTF, BSF ± 2×FTF, BSF ± 3×FTF
- Diagnostisk mønster for defekter i rulleelementer
I lagerustabilitet
- Subsynkron vibrasjon fra lagerindusert ustabilitet kan oppstå nær FTF
- Kan indikere utilstrekkelig forspenning eller problemer med lagerklaring
- Kan skilles fra burdefekter ved forskjellige egenskaper (kontinuerlig vs. påvirkende)
Diagnose av burdefekter
Symptomer på burproblemer
- Topp ved FTF-frekvens i vibrasjonsspektrum
- Harmoniske ved 2×FTF, 3×FTF, osv.
- Ofte uregelmessig eller variabel amplitude
- Kan være ledsaget av hørbar lyd (klikking eller rasling)
- Noen ganger synlige i tidsbølgeform som periodiske støt
Årsaker til burfeil
- Feil smøring: Utilstrekkelig smøring forårsaker burslitasje
- Høyhastighetsdrift: For store sentrifugalkrefter på buret
- Forurensning: Partikler som skader burmateriale eller lommer
- Overoppheting: Termisk forvrengning eller mykning av burmateriale
- Utmattelse: Høysyklusutmatting i tynne burseksjoner
- Installasjonsskade: Buret er bøyd eller skadet under montering
Praktisk betydning
Som diagnostisk markør
FTFs primære diagnostiske verdi er som sidebåndavstand:
- 1× Sidebånd: Indikerer defekter i indre løp (modulering ved akselrotasjon)
- FTF-sidebånd: Indikerer defekter i rulleelementet (modulering ved orbital bevegelse av buret)
- Mønstergjenkjenning: Sidebåndavstand identifiserer umiddelbart feiltype
- Avansert diagnose: Forståelse av FTF muliggjør riktig tolkning av komplekse peilingsspektre
I automatisert diagnostikk
- Moderne vibrasjonsanalysatorer beregner alle fire frekvenser automatisk
- Programvare identifiserer topper ved BPFO, BPFI, BSF, FTF
- Automatisk sidebåndsdeteksjon ved bruk av FTF og 1× som søkekriterier
- Alvorlighetsgrad vurdert basert på amplitude og harmonisk innhold
Forhold til andre peilingsfrekvenser
Frekvenshierarki
De fire peilingsfrekvensene i størrelsesorden:
- Laveste: FTF (0,4× akselhastighet)
- Lav-middels: BSF (2–3× akselhastighet)
- Medium: BPFO (3–5× akselhastighet)
- Høyeste: BPFI (5–7× akselhastighet)
Matematiske forhold
- Alle fire frekvenser relatert gjennom lagergeometri
- Kunnskap om én frekvens og peilingstype tillater beregning av andre
- Forholdet mellom frekvensene forblir konstant for en gitt lagermodell
- Gir kryssverifisering av diagnosen
FTF, selv om det er den laveste og minst direkte observerte av lagerfeilfrekvensene, spiller en avgjørende rolle i lagerdiagnostikk. Dens funksjon som modulasjonsfrekvens for rulleelementfeil og dens potensielle indikasjon på burproblemer gjør forståelse av FTF avgjørende for fullstendig og nøyaktig vurdering av lagertilstand.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 