Razumevanje FTF – osnovna vlakovna frekvenca
Definicija: Kaj je FTF?
Tuji teroristični borci (Osnovna vlakovna frekvenca, imenovana tudi frekvenca kletke ali frekvenca zadrževalnika) je ena od štirih temeljnih frekvence napak ležajev, ki predstavlja vrtilno hitrost ležajne kletke (imenovane tudi separator ali držalo), ki drži kotalne elemente na mestu in vzdržuje njihov razmik. Kletka kroži okoli ležaja, s seboj nosi kotalne elemente in opravi en obrat v času, ki je potreben, da se vsi kotalni elementi enkrat obkrožijo ležaj.
FTF je najnižja od štirih frekvenc ležajev, ki se običajno giblje od 0,35 × do 0,48 × hitrosti gredi (subsinhrono). Čeprav se najmanj pogosto uporablja za odkrivanje napak (napake kletke so redke), ima FTF pomembno vlogo kot modulacijska frekvenca, ki ustvarja stranski pasovi okoli drugih frekvenc napak ležajev, zlasti BSF.
Matematični izračun
Formula
FTF se izračuna z uporabo geometrije ležaja in hitrosti gredi:
- FTF = (n / 2) × [1 – (Bd/Pd) × cos β]
Spremenljivke
- n = Vrtilna frekvenca gredi (Hz) ali hitrost (vrt/min/60)
- Bd = Premer kroglice ali valja
- Pd = Premer delitve (premer kroga skozi središča kotalnih elementov)
- β = kontaktni kot
Poenostavljena oblika
Za ležaje z ničelnim kontaktnim kotom (β = 0°):
- FTF ≈ (n / 2) × [1 – Bd/Pd]
- Za tipične ležaje z Bd/Pd ≈ 0,2 to pomeni FTF ≈ 0,4 × n
- Pravilo: FTF običajno 0,4 × hitrost gredi (40% frekvence gredi)
Tipično območje
- FTF običajno 0,35–0,48 × hitrost gredi, odvisno od geometrije ležaja
- Primer: 1800 vrt/min (30 Hz) → FTF ≈ 12 Hz (0,4 × hitrost gredi)
- Vedno subsinhrono (manj kot 1× hitrost teka)
- Najnižja od štirih frekvenc ležajev
Fizični pomen
Gibanje kletke
Vrtenje kletke je določeno z kotalnimi elementi:
- Kotalni elementi se kotalijo (brez zdrsa) med notranjim in zunanjim obročem
- Kletka se premika s povprečno hitrostjo središč kotalnih elementov
- Hitrost je približno na sredini med mirujočim zunanjim obročem (0) in vrtečim se notranjim obročem (hitrost gredi)
- Zato se kletka vrti s hitrostjo gredi približno 40%
Funkcija kletke
- Razmik: Ohranja enakomeren razmik med kotalnimi elementi
- Navodila: Ohranja kotalne elemente v pravilni orbitalni poti
- Mazanje: Lahko pomaga pri porazdelitvi maziva
- Preprečuje stik: Preprečuje, da bi se kotalni elementi medsebojno dotikali
Ko se FTF pojavi v vibracijskih spektrih
Neposredne napake kletke
Primarni vrhovi FTF se pojavijo, ko je sama kletka okvarjena:
- Zlomljena kletka: Zlomljena ali razpokana struktura kletke
- Obrabljeni žepi: Prevelika razdalja med kletko in kotalnimi elementi
- Drgnjenje kletke: Kletka, ki se dotika rež ali tesnil
- Pogostost: Neposredni vrh FTF s harmoniki
- Redkost: Okvare, ki se pojavljajo samo v kletki, so redke (< 5% napak)
Kot stranska modulacija (pogostejša)
FTF se pogosteje pojavlja kot razmik stranskih pasov okoli BSF:
- Ko je prisotna napaka kotalnega elementa (BSF aktiven)
- Resnost udarca defektne krogle se spreminja med kroženjem okoli nje
- Sprememba se pojavi pri orbitalni frekvenci kletke (FTF)
- Ustvari stranske pasove: BSF ± FTF, BSF ± 2×FTF, BSF ± 3×FTF
- Diagnostični vzorec za napake kotalnih elementov
Pri nestabilnosti ležaja
- V bližini FTF se lahko pojavijo subsinhrone vibracije zaradi nestabilnosti, ki jo povzroči ležaj
- Lahko kaže na neustrezno prednapetost ali težave z zračnostjo ležaja
- Razločljivo od napak v kletki po različnih značilnostih (neprekinjeno v primerjavi z udarnimi)
Diagnoza napake v kletki
Simptomi težav s kletko
- Vrhunec pri frekvenci FTF v vibracijski spekter
- Harmoniki pri 2×FTF, 3×FTF itd.
- Pogosto neenakomerna ali spremenljiva amplituda
- Lahko ga spremlja slišen hrup (klik ali ropot)
- Včasih vidno v časovni valovni obliki kot periodični vplivi
Vzroki za okvare kletke
- Nepravilno mazanje: Nezadostno mazanje povzroča obrabo kletke
- Delovanje pri visoki hitrosti: Prekomerne centrifugalne sile na kletki
- Kontaminacija: Delci, ki poškodujejo material kletke ali žepe
- Pregrevanje: Toplotna deformacija ali mehčanje materiala kletke
- Utrujenost: Visokociklična utrujenost v tankih delih kletke
- Poškodba pri namestitvi: Kletka je bila med montažo upognjena ali poškodovana
Praktični pomen
Kot diagnostični marker
Primarna diagnostična vrednost FTF je razmik stranskih pasov:
- 1× Stranski pasovi: Označuje napake notranjega obroča (modulacija z vrtenjem gredi)
- Stranski pasovi FTF: Označuje napake kotalnih elementov (modulacija z orbitalnim gibanjem kletke)
- Prepoznavanje vzorcev: Razmik stranskih pasov takoj prepozna vrsto napake
- Napredna diagnoza: Razumevanje FTF omogoča pravilno interpretacijo kompleksnih spektrov ležajev
V avtomatizirani diagnostiki
- Sodobni analizatorji vibracij samodejno izračunajo vse štiri frekvence
- Programska oprema prepozna vrhove pri BPFO, BPFI, BSF in FTF
- Samodejno zaznavanje stranskega pasu z uporabo FTF in 1× kot iskalnih kriterijev
- Resnost ocenjena na podlagi amplitude in harmonske vsebine
Razmerje do drugih frekvenc ležajev
Hierarhija frekvenc
Štiri frekvence ležajev po vrstnem redu velikosti:
- Najnižja: FTF (0,4× hitrost gredi)
- Nizko-srednje: BSF (2–3× hitrost gredi)
- Srednje: BPFO (3–5× hitrost gredi)
- Najvišja: BPFI (5–7× hitrost gredi)
Matematični odnosi
- Vse štiri frekvence so povezane z geometrijo ležaja
- Poznavanje ene frekvence in vrste ležaja omogoča izračun drugih
- Razmerja med frekvencami ostanejo konstantna za dani model ležaja
- Zagotavlja navzkrižno preverjanje diagnoze
Čeprav je FTF najnižja in najmanj pogosto neposredno opazovana frekvenca napak ležajev, igra ključno vlogo pri diagnostiki ležajev. Zaradi svoje funkcije modulacijske frekvence za napake kotalnih elementov in potencialnega indikatorja težav s kletko je razumevanje FTF bistveno za popolno in natančno oceno stanja ležaja.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 