Ce este FTF? Frecvența fundamentală a trenului în rulmenți • Echilibrator portabil, analizor de vibrații "Balanset" pentru echilibrarea dinamică a concasoarelor, ventilatoarelor, tocătoarelor, spiralelor pe combine, arborilor, centrifugelor, turbinelor și multor alte rotoare Ce este FTF? Frecvența fundamentală a trenului în rulmenți • Echilibrator portabil, analizor de vibrații "Balanset" pentru echilibrarea dinamică a concasoarelor, ventilatoarelor, tocătoarelor, spiralelor pe combine, arborilor, centrifugelor, turbinelor și multor alte rotoare

Ce este FTF? Frecvența fundamentală a trenului în rulmenți

Publicat de admin pe

Înțelegerea FTF – Frecvența fundamentală a trenului

Definiție: Ce este FTF?

FTF (Frecvența fundamentală a trenului, numită și frecvența coliviei sau frecvența de reținere) este una dintre cele patru frecvențe fundamentale frecvențele defectelor lagărelor, reprezentând viteza de rotație a coliviei rulmentului (numită și separator sau element de fixare) care menține elementele de rulare în poziție și spațierea acestora. Colivia orbitează în jurul rulmentului, transportând elementele de rulare cu ea și completează o rotație în timpul necesar tuturor elementelor de rulare pentru a se deplasa o dată în jurul rulmentului.

FTF este cea mai mică dintre cele patru frecvențe ale rulmenților, variind de obicei de la 0,35× la 0,48× viteza arborelui (subsincronă). Deși este cea mai puțin utilizată pentru detectarea defectelor (defectele din colivie sunt rare), FTF joacă un rol important ca frecvență de modulație care creează benzi laterale în jurul altor frecvențe de defecțiuni ale rulmenților, în special BSF.

Calcul matematic

Formulă

FTF se calculează folosind geometria rulmentului și viteza arborelui:

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

Variabile

  • n = Frecvența de rotație a arborelui (Hz) sau viteza (RPM/60)
  • Bd = Diametrul bilei sau al rolei
  • Pd = Diametrul de pas (diametrul cercului care trece prin centrele elementelor de rostogolire)
  • β = Unghiul de contact

Formă simplificată

Pentru rulmenți cu unghi de contact zero (β = 0°):

  • FTF ≈ (n / 2) × [1 – Bd/Pd]
  • Pentru rulmenți tipici cu Bd/Pd ≈ 0,2, aceasta dă FTF ≈ 0,4 × n
  • Regula generală: FTF este de obicei 0,4 × viteza arborelui (40% din frecvența arborelui)

Interval tipic

  • FTF de obicei 0,35-0,48 × viteza arborelui, în funcție de geometria rulmentului
  • Exemplu: 1800 RPM (30 Hz) → FTF ≈ 12 Hz (0,4 × turația arborelui)
  • Întotdeauna subsincron (mai puțin de 1× viteza de rulare)
  • Cea mai mică dintre cele patru frecvențe de rulment

Semnificație fizică

Mișcarea coliviei

Rotația coliviei este determinată de elementele de rostogolire:

  • Elementele de rulare se rostogolesc (fără alunecare) între inelele de rulare interioare și exterioare
  • Colivia se mișcă la viteza medie a centrelor elementelor de rostogolire
  • Turația este aproximativ la mijlocul distanței dintre inelul exterior staționar (0) și inelul interior în rotație (turația arborelui).
  • Prin urmare, colivia se rotește la o viteză a arborelui de aproximativ 40%

Funcția coliviei

  • Spațiere: Menține o distanță uniformă între elementele de rulare
  • Îndrumare: Menține elementele rulante pe traiectoria orbitală corectă
  • Lubrifiere: Poate ajuta la distribuirea lubrifiantului
  • Previne contactul: Împiedică atingerea elementelor rulante

Când apare FTF în spectrele de vibrații

Defecte directe ale coliviei

Vârfurile FTF primare apar atunci când cușca în sine este defectă:

  • Cușcă spartă: Structura cuștii fracturată sau crăpată
  • Buzunare uzate: Joc excesiv între colivie și elementele de rulare
  • Frecarea cuștii: Colivia intră în contact cu căile de rulare sau garniturile
  • Frecvenţă: Vârf FTF direct cu armonice
  • Raritate: Defectele specifice coliviei sunt mai puțin frecvente (< 5% de defecțiuni)

Ca modulație laterală (mai comună)

FTF apare mai frecvent ca spațiere în benzile laterale în jurul BSF:

  • Când este prezent un defect al elementului de rulare (BSF activ)
  • Severitatea impactului bilei defecte variază pe măsură ce aceasta orbitează
  • Variația are loc la frecvența orbitală a coliviei (FTF)
  • Creează benzi laterale: BSF ± FTF, BSF ± 2×FTF, BSF ± 3×FTF
  • Model de diagnosticare pentru defectele elementelor de rulare

În instabilitatea rulmentului

  • Vibrațiile subsincrone cauzate de instabilitatea indusă de rulment pot apărea în apropierea FTF
  • Poate indica probleme de preîncărcare inadecvată sau de joc al rulmentului
  • Se poate distinge de defectele de tip coliv prin caracteristici diferite (continuu vs. impactant)

Diagnosticarea defectelor de cușcă

Simptomele problemelor cuștii

  • Vârf la frecvența FTF în spectrul de vibrații
  • Armonice la 2×FTF, 3×FTF etc.
  • Amplitudine adesea neregulată sau variabilă
  • Poate fi însoțit de zgomote audibile (clic sau zdrăngănit)
  • Uneori vizibile în formă de undă temporală ca impacturi periodice

Cauzele defectelor coliviei

  • Lubrifiere necorespunzătoare: Lubrifiere inadecvată care provoacă uzura coliviei
  • Funcționare de mare viteză: Forțe centrifuge excesive asupra coliviei
  • Contaminare: Particule care deteriorează materialul coliviei sau buzunarele
  • Supraîncălzire: Distorsiune termică sau înmuiere a materialului coliviei
  • Oboseală: Oboseală de ciclu intens în secțiuni subțiri ale coliviei
  • Daune la instalare: Colivia îndoită sau deteriorată în timpul montării

Importanță practică

Ca marker de diagnostic

Valoarea diagnostică principală a FTF este ca spațiere a benzilor laterale:

  • 1× Benzi laterale: Indicați defectele interne ale căii de rulare (modulație prin rotația arborelui)
  • Benzi laterale FTF: Indicați defectele elementului de rulare (modulație prin mișcarea orbitală a coliviei)
  • Recunoașterea modelelor: Spațierea în benzile laterale identifică imediat tipul defectului
  • Diagnostic avansat: Înțelegerea FTF permite interpretarea corectă a spectrelor complexe de rulmenți

În diagnosticarea automată

  • Analizoarele moderne de vibrații calculează automat toate cele patru frecvențe
  • Software-ul identifică vârfurile la BPFO, BPFI, BSF, FTF
  • Detectare automată a benzii laterale folosind FTF și 1× ca criterii de căutare
  • Severitatea evaluată pe baza amplitudinii și a conținutului armonic

Relația cu alte frecvențe de rulment

Ierarhia frecvenței

Cele patru frecvențe de rulment în ordinea mărimii:

  • Cel mai mic: FTF (0,4 × turația arborelui)
  • Scăzut-Mediu: BSF (2-3× viteza arborelui)
  • Mediu: BPFO (3-5× viteza arborelui)
  • Cel mai înalt: BPFI (5-7× viteza arborelui)

Relații matematice

  • Toate cele patru frecvențe sunt legate de geometria rulmentului
  • Cunoașterea unei frecvențe și a unui tip de rulment permite calcularea celorlalte
  • Raporturile dintre frecvențe rămân constante pentru un anumit model de rulment
  • Oferă verificare încrucișată a diagnosticului

Deși frecvența de defecțiuni a rulmenților este cea mai scăzută și mai puțin frecvent observată direct, FTF joacă un rol crucial în diagnosticarea rulmenților. Funcția sa de modulație a frecvenței pentru defectele elementelor de rostogolire și potențiala indicație a problemelor din colivie fac ca înțelegerea FTF să fie esențială pentru o evaluare completă și precisă a stării rulmenților.

← Înapoi la indexul principal

Categorii:
WhatsApp