Czym jest FTF? Podstawowa częstotliwość drgań w łożyskach • Przenośna wyważarka, analizator drgań "Balanset" do dynamicznego wyważania kruszarek, wentylatorów, mulczerów, ślimaków w kombajnach, wałów, wirówek, turbin i wielu innych wirników Czym jest FTF? Podstawowa częstotliwość drgań w łożyskach • Przenośna wyważarka, analizator drgań "Balanset" do dynamicznego wyważania kruszarek, wentylatorów, mulczerów, ślimaków w kombajnach, wałów, wirówek, turbin i wielu innych wirników

Co to jest FTF? Podstawowa częstotliwość pociągów w łożyskach

Opublikowane przez admin w dniu

Zrozumienie FTF – podstawowa częstotliwość pociągów

Definicja: Czym jest FTF?

FTF (Podstawowa częstotliwość pociągu, zwana również częstotliwością klatki lub częstotliwością uchwytu) jest jedną z czterech podstawowych częstotliwości uszkodzeń łożysk, reprezentujący prędkość obrotową koszyka łożyska (zwanego również separatorem lub elementem ustalającym), który utrzymuje elementy toczne w miejscu i utrzymuje ich odstęp. Koszyk krąży wokół łożyska, unosząc ze sobą elementy toczne, i wykonuje jeden obrót w czasie, jaki zajmuje wszystkim elementom tocznym jednokrotne okrążenie łożyska.

FTF to najniższa z czterech częstotliwości łożysk, zazwyczaj mieszcząca się w zakresie od 0,35× do 0,48× prędkości wału (subsynchroniczna). Chociaż jest najrzadziej stosowana do wykrywania defektów (wady klatkowe występują rzadko), FTF odgrywa ważną rolę jako częstotliwość modulacji, która tworzy wstęgi boczne wokół innych częstotliwości uszkodzeń łożysk, szczególnie BSF.

Obliczenia matematyczne

Formuła

Współczynnik FTF oblicza się na podstawie geometrii łożyska i prędkości wału:

  • FTF = (n / 2) × [1 – (Bd/Pd) × cos β]

Zmienne

  • n = Częstotliwość obrotowa wału (Hz) lub prędkość (obr./min/60)
  • Bd = Średnica kulki lub wałka
  • Pd = Średnica podziałowa (średnica okręgu przechodząca przez środki elementów tocznych)
  • β = Kąt zwilżenia

Uproszczona forma

W przypadku łożysk o zerowym kącie styku (β = 0°):

  • FTF ≈ (n / 2) × [1 – Bd/Pd]
  • W przypadku typowych łożysk o Bd/Pd ≈ 0,2 daje to FTF ≈ 0,4 × n
  • Zasada praktyczna: FTF zwykle wynosi 0,4× prędkości wału (40% częstotliwości wału)

Typowy zakres

  • FTF zazwyczaj 0,35–0,48× prędkości wału w zależności od geometrii łożyska
  • Przykład: 1800 obr./min (30 Hz) → FTF ≈ 12 Hz (0,4× prędkość wału)
  • Zawsze subsynchronicznie (mniej niż 1× prędkość biegu)
  • Najniższa z czterech częstotliwości łożysk

Znaczenie fizyczne

Ruch klatki

Obrót klatki jest determinowany przez elementy toczne:

  • Elementy toczne toczą się (bez poślizgu) pomiędzy bieżniami wewnętrznymi i zewnętrznymi
  • Klatka porusza się ze średnią prędkością środków elementów tocznych
  • Prędkość jest w przybliżeniu wartością środkową między nieruchomą bieżnią zewnętrzną (0) a obracającą się bieżnią wewnętrzną (prędkość wału).
  • Dlatego klatka obraca się z prędkością około 40% wału

Funkcja klatki

  • Rozstaw: Utrzymuje równomierny odstęp między elementami tocznymi
  • Przewodnictwo: Utrzymuje elementy toczące się na właściwej ścieżce orbitalnej
  • Smarowanie: Może pomóc w rozprowadzaniu środka smarującego
  • Zapobiega kontaktowi: Zapobiega stykaniu się ze sobą elementów toczących się

Kiedy FTF pojawia się w widmach wibracji

Bezpośrednie wady klatki

Podstawowe szczyty FTF pojawiają się, gdy sama klatka jest uszkodzona:

  • Złamana klatka: Pęknięta lub pęknięta konstrukcja klatki
  • Zużyte kieszenie: Nadmierny luz między koszykiem a elementami tocznymi
  • Ocieranie się o klatkę: Klatka kontaktująca się z rasami lub fokami
  • Częstotliwość: Bezpośredni szczyt FTF z harmonicznymi
  • Rzadkość: Wady dotyczące wyłącznie klatek są rzadkie (< 5% awarii)

Jako modulacja wstęgi bocznej (bardziej powszechna)

FTF pojawia się częściej jako odstęp wstęgi bocznej wokół BSF:

  • W przypadku obecności wady elementu tocznego (aktywny BSF)
  • Siła uderzenia uszkodzonej piłki zmienia się w zależności od jej orbity
  • Zmienność występuje przy częstotliwości orbitalnej klatki (FTF)
  • Tworzy pasma boczne: BSF ± FTF, BSF ± 2×FTF, BSF ± 3×FTF
  • Schemat diagnostyczny uszkodzeń elementów tocznych

W niestabilności łożyska

  • W pobliżu FTF mogą występować drgania subsynchroniczne spowodowane niestabilnością łożysk
  • Może wskazywać na niewystarczające napięcie wstępne lub problemy z luzem łożyska
  • Można je odróżnić od wad klatkowych na podstawie innych cech (ciągłe lub zmieniające się)

Diagnostyka wad klatki

Objawy problemów z klatką

  • Szczyt częstotliwości FTF w widmo drgań
  • Harmoniczne w 2×FTF, 3×FTF itd.
  • Często nieregularna lub o zmiennej amplitudzie
  • Może towarzyszyć temu słyszalny hałas (klikanie lub grzechotanie)
  • Czasami widoczne w przebiegu czasowym jako okresowe uderzenia

Przyczyny wad klatek

  • Niewłaściwe smarowanie: Niedostateczne smarowanie powodujące zużycie klatki
  • Praca z dużą prędkością: Nadmierne siły odśrodkowe działające na klatkę
  • Zanieczyszczenie: Cząsteczki uszkadzające materiał klatki lub kieszenie
  • Przegrzanie: Odkształcenie lub zmiękczenie termiczne materiału klatki
  • Zmęczenie: Zmęczenie wysokocykliczne w cienkich przekrojach klatki
  • Uszkodzenia instalacji: Klatka wygięta lub uszkodzona podczas montażu

Praktyczne znaczenie

Jako marker diagnostyczny

Podstawową wartością diagnostyczną FTF jest odstęp wstęg bocznych:

  • 1× Wstęgi boczne: Wskaż wady bieżni wewnętrznej (modulacja przez obrót wału)
  • Wstęgi boczne FTF: Wskaż wady elementów tocznych (modulacja przez ruch orbitalny klatki)
  • Rozpoznawanie wzorców: Odstępy między pasmami bocznymi natychmiast identyfikują typ defektu
  • Zaawansowana diagnoza: Zrozumienie FTF umożliwia właściwą interpretację złożonych widm łożysk

W automatycznej diagnostyce

  • Nowoczesne analizatory drgań automatycznie obliczają wszystkie cztery częstotliwości
  • Oprogramowanie identyfikuje szczyty w BPFO, BPFI, BSF, FTF
  • Automatyczne wykrywanie wstęgi bocznej przy użyciu FTF i 1× jako kryteriów wyszukiwania
  • Ocena stopnia nasilenia na podstawie amplitudy i zawartości harmonicznych

Związek z innymi częstotliwościami łożysk

Hierarchia częstotliwości

Cztery częstotliwości łożysk w kolejności wielkości:

  • Najniższy: FTF (0,4× prędkość wału)
  • Nisko-średnio: BSF (2-3× prędkość wału)
  • Średni: BPFO (3-5× prędkość wału)
  • Najwyższy: BPFI (5-7× prędkość wału)

Relacje matematyczne

  • Wszystkie cztery częstotliwości są powiązane poprzez geometrię łożyska
  • Znajomość jednej częstotliwości i typu łożyska pozwala na obliczenie innych
  • Stosunek częstotliwości pozostaje stały dla danego modelu łożyska
  • Zapewnia krzyżową weryfikację diagnozy

Choć częstotliwość FTF jest najniższą i najrzadziej bezpośrednio obserwowaną częstotliwością uszkodzeń łożysk, odgrywa ona kluczową rolę w diagnostyce łożysk. Jej funkcja jako częstotliwości modulującej defekty elementów tocznych i potencjalny wskaźnik problemów z koszykiem sprawiają, że zrozumienie częstotliwości FTF jest niezbędne do pełnej i dokładnej oceny stanu łożysk.

← Powrót do indeksu głównego

Kategorie:
WhatsApp