Kaj je BSF? Frekvenca vrtenja kroglice pri diagnostiki ležajev • Prenosni uravnotežnik, analizator vibracij "Balanset" za dinamično uravnoteženje drobilnikov, ventilatorjev, mulčerjev, polžev na kombajnih, gredi, centrifug, turbin in mnogih drugih rotorjev Kaj je BSF? Frekvenca vrtenja kroglice pri diagnostiki ležajev • Prenosni uravnotežnik, analizator vibracij "Balanset" za dinamično uravnoteženje drobilnikov, ventilatorjev, mulčerjev, polžev na kombajnih, gredi, centrifug, turbin in mnogih drugih rotorjev

Kaj je BSF? Frekvenca vrtenja kroglice pri diagnostiki ležajev

Objavil admin na

Razumevanje BSF – frekvence vrtenja žoge

Definicija: Kaj je BSF?

BSF (Frekvenca vrtenja kroglice, imenovana tudi frekvenca vrtenja kotalnega elementa) je ena od štirih temeljnih frekvence napak ležajev ki predstavlja hitrost vrtenja kotalnega elementa (krogle ali valja), ki se vrti okoli lastne osi. Ko ima kotalni element površinsko napako, kot je odlušitev, razpoka ali vključek, napaka dvakrat na obrat kotalnega elementa udari tako v notranji kot v zunanji obroč, kar ustvarja periodične udarce s frekvenco BSF.

BSF je najmanj pogosta od štirih frekvenc ležajev, ker so napake kotalnih elementov relativno redke v primerjavi z napakami tekalnih površin in predstavljajo le približno 10-15% okvar ležajev. Vendar pa BSF, kadar je prisotna, povzroči značilen in kompleksen učinek. vibracije podpis, ki ga je mogoče prepoznati s skrbnim analiza vibracij.

Matematični izračun

Formula

BSF se izračuna z uporabo geometrije ležaja in hitrosti gredi:

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

Spremenljivke

  • Pd = Premer delitve (premer kroga skozi središča kotalnih elementov)
  • Bd = Premer kroglice ali valja
  • n = Vrtilna frekvenca gredi (Hz) ali hitrost (vrt/min/60)
  • β = kontaktni kot

Poenostavljena oblika

Za ležaje z ničelnim kontaktnim kotom (β = 0°):

  • BSF ≈ (Pd / 2×Bd) × n × [1 – (Bd/Pd)²]
  • Za tipične ležaje z Bd/Pd ≈ 0,2 to pomeni BSF ≈ 2,4 × n
  • Pravilo: BSF običajno 2-3 × hitrost gredi

Tipične vrednosti

  • BSF se običajno giblje od 1,5× do 3× hitrosti gredi
  • Nižje od obeh BPFI in . BPFO
  • Višje kot Tuji teroristični borci (frekvenca kletke)
  • Primer: Ležaj pri 1800 vrt/min (30 Hz) → BSF ≈ 71 Hz (2,4× hitrost gredi)

Fizični mehanizem

Vrtenje kotalnih elementov

Razumevanje BSF zahteva vizualizacijo gibanja kotalnega elementa:

  1. Kotalni element kroži okoli ležaja s frekvenco kletke (~0,4 × hitrost gredi)
  2. Hkrati se vrti okoli lastne osi pri BSF
  3. Hitrost vrtenja je odvisna od razmerja med premerom koraka in premerom kroglice
  4. Vsak popoln vrtljaj povzroči stik napake z obema dirkama

Dvojni udarec na vrtljaj

Napaka na kotalnem elementu ustvari edinstven vzorec:

  • Prvi vpliv: Napaka prizadene notranjo dirkališče
  • Pol revolucije kasneje: Ista napaka (zdaj zasukana za 180°) udari v zunanji obroč
  • Rezultat: Dva udarca na vrtljaj krogle = 2×BSF
  • Dejanska opažena frekvenca: Pogosto vidimo vrhove tako pri BSF kot pri 2×BSF

Modulacija s frekvenco kletke

Dodatna kompleksnost izhaja iz orbitalnega gibanja kotalnega elementa:

  • Defektna krogla preide skozi območje obremenitve enkrat na obrat kletke
  • Resnost udarca, ki jo modulira obremenitev (visoka v območju obremenitve, nizka drugje)
  • Ustvari stranske pasove pri Tuji teroristični borci (razmik med frekvencami kletke)
  • Vzorec stranskega pasu: BSF ± n×FTF, kjer je n = 1, 2, 3…

Vibracijski podpis

Značilnosti spektra

  • Primarni vrh: Pri frekvenci BSF ali 2×BSF
  • Stranski pasovi FTF: Razporejeni v intervalih kletnih frekvenc (za razliko od BPFI-jevih 1× stranskih pasov)
  • Več harmonikov: Pogosto prisotna 2×BSF, 3×BSF
  • Kompleksen vzorec: Bolj zapleteno kot vzorci rasnih napak
  • Spremenljiva amplituda: Med meritvami se lahko znatno razlikuje, saj se spreminja položaj defektne krogle v območju obremenitve

Spektrum ovojnice

Analiza ovojnice je še posebej pomembno za odkrivanje BSF:

  • Vrhovi BSF so v ovojnici pogosto jasnejši kot pri standardni FFT
  • Struktura stranskega pasu FTF je bolj vidna
  • Zgodnje zaznavanje je možno, preden so vrhovi vidni v standardnem spektru

Zakaj so napake kotalnih elementov manj pogoste

Zaradi več dejavnikov so napake kotalnih elementov relativno redke:

Porazdelitev obremenitve

  • Kotalni elementi se vrtijo, porazdelijo obremenitev in obrabo po celotni površini
  • Dirke (zlasti zunanje) imajo koncentrirana območja obremenitve
  • Enakomernejša porazdelitev napetosti upočasni utrujenost kotalnih elementov

Kakovost izdelave

  • Kroglice in valjčki so običajno deležni najvišjega nadzora kakovosti
  • Trši material in boljša površinska obdelava kot obroči v mnogih ležajih
  • Manj verjetno je, da bodo nastale napake v materialu

Stresni vzorci

  • Kotalna kontaktna napetost, porazdeljena po površini
  • Dirke doživljajo višje maksimalne Hertzove kontaktne napetosti
  • Robovi in vogali dirk so bolj nagnjeni k koncentraciji stresa

Diagnostični izzivi

Kompleksnost

  • Podpis BSF je zaradi stranskih pasov FTF bolj zapleten kot napake v rasi
  • Lahko se zamenja s frekvencami drugih strojev
  • Spremenljiva amplituda otežuje sledenje trendom
  • Več defektnih kroglic ustvarja prekrivajoče se podpise

Težavnost odkrivanja

  • Vrhovi BSF so včasih manjše amplitude kot vrhovi napak rase pri podobnih velikostih napak
  • Frekvenca se lahko ujema z drugimi strojnimi komponentami
  • Za razlikovanje vzorcev BSF od rasnih napak so potrebne izkušnje.

Praktična diagnoza

Koraki potrditve

  1. Izračunaj BSF: Iz specifikacij ležajev
  2. Poiščite vrh BSF: Spekter ovojnice iskanja pri izračunani frekvenci
  3. Preverite 2×BSF: Pogosto močnejši od osnovnega BSF
  4. Preverite stranske pasove FTF: Iščite stranske pasove pri razmiku frekvenc kletke (NE razmiku 1×)
  5. Spremenljivost amplitude: Amplituda BSF se lahko med meritvami razlikuje (značilno za napake kroglice)
  6. Izločitev: Pred sklenitvijo BSF izključite BPFI in BPFO

Ko več kroglic defektira

  • Več defektnih kroglic ustvarja kompleksne prekrivajoče se vzorce
  • Vrhovi BSF se lahko razširijo ali pokažejo več bližnjih frekvenc
  • Označuje napredno obrabo ležajev
  • Priporočljiva takojšnja zamenjava

Vzroki in preprečevanje

Pogosti vzroki napak kotalnih elementov

  • Vključeni materiali: Notranje praznine ali tujki v kroglici/valju
  • Poškodba pri namestitvi: Brineling zaradi udarcev med rokovanjem
  • Kontaminacija: Trdi delci, ki se vgrajujejo v površino krogle ali jo poškodujejo
  • Električna škoda: Električni lok skozi ležaj ustvarja jamice
  • Lažno Brinelling: Vznemirjanje zaradi vibracij med mirovanjem
  • Korozija: Vlaga ali kemični napad, ki ustvarja površinske jamice

Strategije preprečevanja

  • Uporabljajte visokokakovostne ležaje priznanih proizvajalcev
  • Previdno ravnanje med namestitvijo
  • Učinkovit nadzor kontaminacije (tesnila, čisto okolje)
  • Pravilno mazanje preprečuje korozijo
  • Električna izolacija za motorje z VFD pogoni
  • Izolacija vibracij med skladiščenjem in transportom

Čeprav se BSF pojavlja manj pogosto kot BPFO ali BPFI, razumevanje njegovih značilnosti omogoča popolno diagnostiko ležajev. Zaradi značilnega vzorca stranskega pasu FTF in možnosti hitrega napredovanja po odkritju je BSF pomemben del celovitih programov za spremljanje stanja ležajev.

← Nazaj na glavno kazalo

Kategorije:
WhatsApp