Bezpłatne narzędzie inżynierskie #035
Kalkulator częstotliwości uszkodzeń łożysk
Oblicz BPFO, BPFI, BSF i FTF na podstawie geometrii łożyska i prędkości wału. Obejmuje harmoniczne 2× i 3× do diagnostyki drgań.
Wyniki
Tabela harmonicznych
| Częstotliwość | 1× (Hz) | 1× (Rząd) | 2× (Hz) | 2× (Rząd) | 3× (Hz) | 3× (Rząd) |
|---|
Częstotliwości wad łożysk
Gdy w łożysku tocznym pojawi się lokalna wada, powtarzające się uderzenia generują charakterystyczne częstotliwości, zależne od geometrii łożyska i prędkości wału. Cztery podstawowe częstotliwości defektów to:
Podstawowa częstotliwość pociągu (FTF)
Częstotliwość obrotowa klatki. Podwyższona wartość FTF wskazuje na zużycie lub uszkodzenie klatki.
Częstotliwość przejazdu kuli przez bieżnię zewnętrzną (BPFO)
Częstotliwość, z jaką elementy toczne przechodzą przez punkt na bieżni zewnętrznej. Piki w pobliżu BPFO mogą potwierdzać diagnozę uszkodzenia bieżni zewnętrznej, jednak ich występowanie i amplituda zależą od strefy obciążenia, drogi przenoszenia drgań, poślizgu i miejsca pomiaru.
Częstotliwość przejścia piłek — bieżnia wewnętrzna (BPFI)
Szybkość, z jaką elementy toczne mijają punkt na bieżni wewnętrznej. Usterki bieżni wewnętrznej zazwyczaj objawiają się pasmami bocznymi przy prędkości wału wokół BPFI.
Częstotliwość obrotu kulki (BSF)
Częstotliwość obrotowa elementu tocznego wokół własnej osi. Wady elementów tocznych często pojawiają się przy 2× BSF, ponieważ wada styka się z obiema bieżniami na obrót.
Uwaga: Te wzory kinematyczne zakładają czyste toczenie bez poślizgu. Rzeczywiste częstotliwości mogą zmieniać się wraz z obciążeniem, luzem, smarowaniem, prędkością i poślizgiem; wartości obliczone należy stosować jako znaczniki wyszukiwania, a nie jako ścisły dowód uszkodzenia.
Przykład praktyczny
Biorąc pod uwagę: Z = 9, Bd = 7,94 mm, Pd = 38,5 mm, α = 0°, obr./min = 1500
Częstotliwość wału = 1500/60 = 25 Hz
Bd/Pd = 0,2062, cos(0°) = 1
FTF = 25/2 × (1 − 0,2062) = 9,92 Hz
BPFO = 9/2 × 25 × (1 − 0,2062) = 89.30 Hz
BPFI = 9/2 × 25 × (1 + 0,2062) = 135.70 Hz
BSF = (38,5/(2×7,94)) × 25 × (1 − 0,2062²) = 58.03 Hz
⚠️ Uwaga: Do dokładnego wariantu łożyska użyj geometrii wewnętrznej i kąta działania podanych przez producenta łożyska. Nie wyciągaj wniosków o kącie działania ani wymiarach elementów tocznych wyłącznie z oznaczenia.
Częstotliwości uszkodzeń łożysk to charakterystyczne częstotliwości drgań generowane, gdy łożysko toczne ma lokalne uszkodzenie. Każdy element łożyska — bieżnia zewnętrzna, bieżnia wewnętrzna, elementy toczne i koszyk — tworzy unikalny wzorzec częstotliwości zależny od geometrii łożyska i prędkości obrotowej wału.
Cztery kluczowe częstotliwości to: BPFO (częstotliwość przetaczania po bieżni zewnętrznej), BPFI (częstotliwość przetaczania po bieżni wewnętrznej), BSF (częstotliwość obrotu elementu tocznego) oraz FTF (częstotliwość podstawowa koszyka).
Uszkodzenie bieżni zewnętrznej może generować składowe w pobliżu BPFO i jej harmonicznych. Mogą również występować wstęgi boczne FTF lub inne, ponieważ obciążenie, poślizg i modulacja wpływają na odpowiedź.
Sama zgodność częstotliwości nie jest dowodem. Potwierdź diagnozę analizą obwiedni, trendami, warunkami pracy i kontekstem inspekcji.
Uszkodzenia bieżni zewnętrznej bada się wokół BPFO, a bieżni wewnętrznej wokół BPFI. Modulacja prędkością obrotową wału jest typowa wokół BPFI, natomiast przy BPFO mogą pojawiać się wstęgi boczne FTF.
Interpretuj oba wzorce łącznie z obciążeniem, punktem pomiarowym, widmem obwiedni i trendami.
Harmoniczne i wstęgi boczne mogą wzmocnić hipotezę uszkodzenia łożyska, ale ich liczba nie jest uniwersalną skalą zaawansowania uszkodzenia ani obliczeniem pozostałego czasu eksploatacji.
Oceniaj amplitudy i trendy łącznie z widmami obwiedni, poziomem szumu tła, warunkami pracy oraz pomiarami uzupełniającymi.
Korzystaj z danych geometrycznych dostarczonych przez producenta łożyska lub zweryfikowanej bazy danych łożysk dla dokładnego oznaczenia i przyrostka konstrukcji wewnętrznej.
Średnica otworu i średnica zewnętrzna nie określają jednoznacznie średnicy elementu tocznego, średnicy podziałowej ani kąta działania. Jeśli dokładna geometria nie jest dostępna, traktuj obliczone częstotliwości jako szacunkowe i zweryfikuj je z widmami pomiarowymi; nie przedstawiaj oszacowanej geometrii jako danych producenta.
Procedury opisane na tej stronie zostały opracowane i przetestowane w warunkach terenowych przez zespół Vibromera przy użyciu urządzenia Balanset-1A, przenośnego dwukanałowego balansera i analizatora drgań do wyważania wirników na miejscu.
Profesjonalne urządzenia do analizy drgań do diagnostyki łożysk, wyważania w terenie i monitorowania stanu. Używane w ponad 50 krajach.
