Дијагностиковање дефекта лежајева

1. Природа дефеката лежајева

Котрљајући лежајеви су основне компоненте у већини ротационих машина, али су такође и честа тачка квара. Типичан лежај се састоји од спољашњег трзаја, унутрашњег трзаја, скупа куглица или ваљака и кавеза за одржавање њиховог размака. „Дефект“ је микроскопска или макроскопска грешка, као што је пукотина, одвајање или удубљење, на једној од ових површина.

Како котрљајући елемент прелази преко дефекта, генерише мали, високофреквентни удар или „клик“. Иако један удар има ниску енергију, ови удари се дешавају понављајуће. Анализа вибрација је изузетно ефикасан у откривању ових понављајућих, периодичних удара много пре него што лежај почне да се прегрева или производи чујну буку.

2. Четири основне фреквенције кварова

Кључ за дијагностиковање дефеката лежајева је сазнање да ће се за дату геометрију лежаја и брзину ротације удари јављати на веома специфичним, предвидљивим фреквенцијама. Оне су познате као основне фреквенције квара:

• БПФО (Учесталост додавања лопте, Спољни трк): Брзина којом котрљајући елементи пролазе поред једне тачке на спољашњем трну. Ово је најчешћа учесталост дефекта лежаја.
• БПФИ (Учесталост додавања лопте, унутрашњи трк): Брзина којом котрљајући елементи пролазе поред једне тачке на унутрашњем трзају. Пошто се унутрашњи трзај ротира, ова фреквенција је већа од BPFO.
• БСФ (фреквенција окретања лопте): Фреквенција којом се котрљајући елемент окреће око сопствене осе.
• FTF (Основна фреквенција возова): Фреквенција ротације кавеза лежаја. Ово је веома ниска фреквенција, обично мања од 0,5 пута већа од брзина трчања.

Ове фреквенције се могу израчунати на основу димензија лежаја (као што су пречник корака и пречник куглице) и брзине ротације вратила. Софтвер за анализу вибрација обично укључује велику базу података лежајева и може аутоматски израчунати ове фреквенције.

3. Како се дефекти лежајева појављују у спектру

Када је присутан квар лежаја, његова учесталост квара ће се појавити у FFT spectrum по карактеристичном обрасцу:

• Високофреквентни врхови: Сама фреквенција квара (нпр. BPFO) појавиће се као врх у високофреквентном опсегу спектра.
• Хармоници: Често ће бити неколико хармоника (вишеструких) фреквенције квара.
• Бочне траке: Ово је критични дијагностички маркер. Врх фреквенције квара лежаја често ће имати бочне опсеге размакнуте на 1X брзини рада. На пример, врх BPFO са 1X бочним опсезима је класичан знак дефекта спољашњег трна. Дефект унутрашњег трна (BPFI) скоро увек има 1X бочне опсеге јер се дефект ротира унутар и ван зоне оптерећења машине.

У раним фазама, ови врхови могу бити закопани у шумном нивоу спектра. Због тога се за њихово откривање често користе специјализоване технике.

4. Анализа коверте за рано откривање

Анализа коверте (такође се назива демодулација) је најмоћнија техника за откривање дефеката лежајева у раној фази. То је метода обраде сигнала која филтрира нискофреквентне, високоенергетске вибрације (од неуравнотежености итд.) и фокусира се само на високофреквентне, нискоенергетске ударе које генерише дефект лежаја.

Спектар анвелопе је веома „чист“ и јасно приказује фреквенције квара лежајева и њихове хармонике, што омогућава детекцију месецима или чак годинама пре него што би лежај иначе отказао.

← Назад на главни индекс