Čo je BSF? Frekvencia otáčania guľôčky v diagnostike ložísk • Prenosný vyvažovač, analyzátor vibrácií "Balanset" pre dynamické vyvažovanie drvičov, ventilátorov, mulčovačov, závitoviek na kombajnoch, hriadeľov, odstrediviek, turbín a mnohých ďalších rotorov Čo je BSF? Frekvencia otáčania guľôčky v diagnostike ložísk • Prenosný vyvažovač, analyzátor vibrácií "Balanset" pre dynamické vyvažovanie drvičov, ventilátorov, mulčovačov, závitoviek na kombajnoch, hriadeľov, odstrediviek, turbín a mnohých ďalších rotorov

Čo je BSF? Frekvencia otáčania guľôčky v diagnostike ložísk

Publikované používateľom admin dňa

Pochopenie BSF – frekvencie rotácie lopty

Definícia: Čo je BSF?

BSF (Frekvencia rotácie guľôčky, nazývaná aj frekvencia rotácie valivého telesa) je jednou zo štyroch základných frekvencie porúch ložísk ktorá predstavuje rýchlosť otáčania valivého telesa (guľôčky alebo valčeka) otáčajúceho sa okolo svojej vlastnej osi. Keď má valivý prvok povrchovú chybu, ako je odlupovanie, trhlina alebo inklúzia, táto chyba dvakrát za otáčku valivého telesa narazí na vnútorný aj vonkajší krúžok, čím vytvára periodické nárazy s frekvenciou BSF.

BSF je najmenej často pozorovaná zo štyroch frekvencií ložísk, pretože chyby valivých telies sú relatívne zriedkavé v porovnaní s chybami valivého telesa a predstavujú len približne 10-15% porúch ložísk. Ak je však prítomná, BSF vytvára charakteristický a komplexný jav. vibrácie podpis, ktorý sa dá identifikovať starostlivou identifikáciou analýza vibrácií.

Matematický výpočet

Vzorec

BSF sa vypočíta pomocou geometrie ložiska a otáčok hriadeľa:

  • BSF = (Pd / 2×Bd) × n × [1 – (Bd/Pd)² × cos² β]

Premenné

  • Pd = Priemer rozstupu (priemer kružnice prechádzajúcej stredmi valivých telies)
  • Bd = Priemer guľky alebo valčeka
  • n = Frekvencia otáčania hriadeľa (Hz) alebo rýchlosť (ot./min./60)
  • β = Kontaktný uhol

Zjednodušená forma

Pre ložiská s nulovým uhlom kontaktu (β = 0°):

  • BSF ≈ (Pd / 2×Bd) × n × [1 – (Bd/Pd)²]
  • Pre typické ložiská s Bd/Pd ≈ 0,2 to dáva BSF ≈ 2,4 × n
  • Empirické pravidlo: BSF typicky 2-3× otáčky hriadeľa

Typické hodnoty

  • BSF sa typicky pohybuje od 1,5× do 3× otáčok hriadeľa
  • Nižšie ako obe BPFI a BPFO
  • Vyššie ako Zdieľať (frekvencia klietky)
  • Príklad: Ložisko pri 1800 ot./min. (30 Hz) → BSF ≈ 71 Hz (2,4× otáčky hriadeľa)

Fyzikálny mechanizmus

Rotácia valivého telesa

Pochopenie BSF si vyžaduje vizualizáciu pohybu valivého telesa:

  1. Valivý prvok obieha okolo ložiska s frekvenciou klietky (~0,4× otáčky hriadeľa)
  2. Súčasne sa otáča okolo svojej vlastnej osi v BSF
  3. Rýchlosť rotácie závisí od pomeru priemeru rozstupu k priemeru guľôčky
  4. Každá úplná rotácia privedie defekt do kontaktu s oboma pretekmi

Dvojitý úder na otáčku

Defekt na valivom telese vytvára jedinečný vzor:

  • Prvý dopad: Porucha postihuje vnútorný krúžok
  • Pol revolúcie neskôr: Rovnaká chyba (teraz otočená o 180°) zasahuje vonkajší krúžok
  • Výsledok: Dva nárazy na otáčku gule = 2×BSF
  • Skutočná pozorovaná frekvencia: Často sa vyskytujú vrcholy pri BSF aj 2×BSF

Modulácia frekvenciou klietky

Ďalšia zložitosť vyplýva z orbitálneho pohybu valivého telesa:

  • Defektná guľa prechádza cez zaťažovaciu zónu raz za otáčku klietky
  • Závažnosť nárazu modulovaná zaťažením (vysoká v zóne zaťaženia, nízka inde)
  • Vytvára bočné pásma na Zdieľať rozstup (frekvencia klietky)
  • Bočný pásmový vzor: BSF ± n×FTF, kde n = 1, 2, 3…

Vibračný podpis

Spektrum charakteristiky

  • Primárny vrchol: Pri frekvencii BSF alebo 2×BSF
  • Bočné pásma FTF: Rozmiestnené v intervaloch klietkovej frekvencie (na rozdiel od 1× postranných pásiem BPFI)
  • Viaceré harmonické: Často prítomné 2×BSF, 3×BSF
  • Komplexný vzor: Zložitejšie ako vzorce rasových defektov
  • Premenná amplitúda: Medzi meraniami sa môže výrazne líšiť, pretože sa mení poloha poškodenej gule v zóne zaťaženia.

Obálkové spektrum

Analýza obálky je obzvlášť dôležité pre detekciu BSF:

  • Vrcholy BSF sú v obálke často jasnejšie ako štandardná FFT
  • Viditeľnejšia štruktúra bočného pásma FTF
  • Včasná detekcia je možná ešte predtým, ako sú vrcholy viditeľné v štandardnom spektre

Prečo sú chyby valivých telies menej časté

Niekoľko faktorov spôsobuje, že chyby valivých telies sú relatívne zriedkavé:

Rozloženie zaťaženia

  • Valivé telesá sa otáčajú, čím rozkladajú zaťaženie a opotrebenie po celom povrchu
  • Preteky (najmä vonkajšie preteky) majú koncentrované zóny zaťaženia
  • Rovnomernejšie rozloženie napätia odďaľuje únavu valivých telies

Kvalita výroby

  • Guľôčky a valčeky zvyčajne podliehajú najvyššej kontrole kvality
  • Tvrdší materiál a lepšia povrchová úprava ako krúžky v mnohých ložiskách
  • Menej pravdepodobné chyby materiálu

Stresové vzorce

  • Valivé kontaktné napätie rozložené po povrchu
  • Preteky zažívajú vyššie maximálne Hertzove kontaktné napätia
  • Okraje a rohy pretekov sú náchylnejšie na koncentráciu stresu

Diagnostické výzvy

Zložitosť

  • Podpis BSF je zložitejší ako rasové defekty kvôli bočným pásmam FTF
  • Môže sa zameniť s frekvenciami iných strojov
  • Premenlivá amplitúda sťažuje sledovanie trendov
  • Viaceré defektné gule vytvárajú prekrývajúce sa podpisy

Obtiažnosť detekcie

  • Vrcholy BSF majú niekedy nižšiu amplitúdu ako vrcholy rasových defektov pri podobných veľkostiach defektov
  • Frekvencia môže byť v súlade s inými komponentmi strojov
  • Vyžaduje si skúsenosti na rozlíšenie vzorcov BSF od rasových defektov

Praktická diagnostika

Potvrdzovacie kroky

  1. Vypočítajte BSF: Z technických údajov o ložiskách
  2. Hľadajte vrchol BSF: Spektrum obálky vyhľadávania pri vypočítanej frekvencii
  3. Skontrolujte 2×BSF: Často silnejší ako základný BSF
  4. Overenie bočných pásiem FTF: Hľadajte bočné pásma pri rozstupe frekvencií klietky (NIE rozstup 1×)
  5. Variabilita amplitúdy: Amplitúda BSF sa môže medzi meraniami líšiť (charakteristické pre defekty gule)
  6. Eliminácia: Pred uzavretím BSF vylúčte BPFI a BPFO

Keď sa viacero loptičiek pokazilo

  • Viaceré defektné gule vytvárajú zložité prekrývajúce sa vzory
  • Vrcholy BSF sa môžu rozšíriť alebo vykazovať viacero blízkych frekvencií
  • Indikuje pokročilé opotrebovanie ložiska
  • Odporúča sa okamžitá výmena

Príčiny a prevencia

Bežné príčiny defektov valivých telies

  • Materiálne zahrnuté: Vnútorné dutiny alebo cudzí materiál v guľôčke/valčeku
  • Poškodenie pri inštalácii: Brinelling z nárazov počas manipulácie
  • Kontaminácia: Tvrdé častice zapichnuté do povrchu gule alebo poškodené
  • Elektrické poškodenie: Elektrický prúd prechádzajúci ložiskom vytvára jamky
  • Falošný Brinelling: Trápenie z vibrácií pri státí
  • Korózia: Vlhkosť alebo chemické pôsobenie vytvárajúce povrchové jamky

Preventívne stratégie

  • Používajte vysokokvalitné ložiská od renomovaných výrobcov
  • Starostlivé zaobchádzanie počas inštalácie
  • Účinná kontrola kontaminácie (tesnenia, čisté prostredie)
  • Správne mazanie zabraňuje korózii
  • Elektrická izolácia pre motory s meničmi frekvencie (VFD)
  • Izolácia vibrácií počas skladovania a prepravy

Hoci sa BSF vyskytuje menej často ako BPFO alebo BPFI, pochopenie jeho charakteristík umožňuje kompletnú diagnostiku ložísk. Charakteristický vzorec bočného pásma FTF a potenciál rýchleho postupu po detekcii robia z BSF dôležitú súčasť komplexných programov monitorovania stavu ložísk.

← Späť na hlavný index

Kategórie:
WhatsApp