Шта је BSF? Фреквенција ротације куглице у дијагностици лежајева • Преносни балансер, анализатор вибрација "Balanset" за динамичко балансирање дробилица, вентилатора, малчера, пужева на комбајнима, вратила, центрифуга, турбина и многих других ротора Шта је BSF? Фреквенција ротације куглице у дијагностици лежајева • Преносни балансер, анализатор вибрација "Balanset" за динамичко балансирање дробилица, вентилатора, малчера, пужева на комбајнима, вратила, центрифуга, турбина и многих других ротора

Шта је BSF? Фреквенција окретања куглице у дијагностици лежајева

Објавио admin на

Разумевање BSF-а – фреквенције окретања лопте

Дефиниција: Шта је БСФ?

БСФ (Фреквенција ротације лоптице, такође названа фреквенција ротације котрљајућег елемента) је једна од четири основна фреквенције кварова лежајева што представља брзину ротације котрљајућег елемента (куглице или ваљка) који се окреће око сопствене осе. Када котрљајући елемент има површински дефект као што је одвајање, пукотина или инклузија, дефект утиче и на унутрашњи и на спољашњи прстен два пута по обртају котрљајућег елемента, стварајући периодичне ударе на BSF фреквенцији.

BSF је најмање уобичајена фреквенција кварова лежајева, јер су дефекти котрљајућих елемената релативно ретки у поређењу са дефектима трзаја, чинећи само око 10-15% кварова лежајева. Међутим, када је присутан, BSF производи препознатљив и сложен вибрација потпис који се може идентификовати пажљивим vibration analysis.

Математички прорачун

Формула

BSF се израчунава коришћењем геометрије лежаја и брзине вратила:

  • БСФ = (Пд / 2×Бд) × н × [1 – (Бд/Пд)² × цос² β]

Променљиве

  • Пд = Пречник корака (пречник круга кроз центре котрљајућих елемената)
  • Бд = Пречник куглице или ваљка
  • н = Фреквенција ротације вратила (Hz) или брзина (RPM/60)
  • β = Угао контакта

Поједностављени образац

За лежајеве са нултим контактним углом (β = 0°):

  • BSF ≈ (Pd / 2×Bd) × n × [1 – (Bd/Pd)²]
  • За типичне лежајеве са Bd/Pd ≈ 0,2, ово даје BSF ≈ 2,4 × n
  • Правило: BSF обично 2-3× брзина вратила

Типичне вредности

  • BSF се обично креће од 1,5× до 3× брзине вратила
  • Нижи од оба БПФИ и БПФО
  • Више од Страни терориста (фреквенција кавеза)
  • Пример: Лежај при 1800 обртаја у минути (30 Hz) → BSF ≈ 71 Hz (2,4× брзина вратила)

Физички механизам

Ротација котрљајућег елемента

Разумевање BSF-а захтева визуелизацију кретања котрљајућег елемента:

  1. Котрљајући елемент кружи око лежаја на фреквенцији кавеза (~0,4× брзина вратила)
  2. Истовремено, окреће се око своје осе у BSF
  3. Брзина ротације зависи од односа пречника корака и пречника кугле
  4. Свако потпуно окретање доводи дефект у контакт са обе расе

Двоструки удар по револуцији

Дефект на котрљајућем елементу ствара јединствени образац:

  • Први удар: Дефект погађа унутрашњи трк
  • Пола револуције касније: Исти дефект (сада ротиран за 180°) погађа спољашњи трн
  • Резултат: Два удара по обртају кугле = 2×BSF
  • Стварна забележена фреквенција: Често се виде врхови и на BSF и на 2×BSF

Модулација фреквенцијом кавеза

Додатна сложеност произилази из орбиталног кретања котрљајућег елемента:

  • Дефектна куглица пролази кроз зону оптерећења једном по обртају кавеза
  • Тежина удара модулирана оптерећењем (висока у зони оптерећења, ниска на другим местима)
  • Креира бочне траке на Страни терориста (размак између кавеза)
  • Шема бочног опсега: BSF ± n×FTF, где је n = 1, 2, 3…

Вибрациони потпис

Карактеристике спектра

  • Примарни врх: На BSF или 2×BSF фреквенцији
  • FTF бочне траке: Размакнути у интервалима фреквенције кавеза (за разлику од BPFI-јевих 1× бочних опсега)
  • Вишеструки хармоници: 2×BSF, 3×BSF често присутно
  • Сложени образац: Компликованије од образаца расних мана
  • Променљива амплитуда: Може значајно да варира између мерења како се мења положај оштећене кугле у зони оптерећења

Спектар омотача

Анализа коверте је посебно важно за детекцију BSF-а:

  • Врхови BSF-а су често јаснији у анвелопи него код стандардног FFT-а
  • Структура бочног опсега FTF-а је видљивија
  • Рана детекција могућа пре него што се врхови виде у стандардном спектру

Зашто су дефекти котрљајућих елемената ређи

Неколико фактора чини дефекте котрљајућих елемената релативно ретким:

Расподела оптерећења

  • Котрљајући елементи се окрећу, распоређујући оптерећење и хабање по целој површини
  • Трке (посебно спољне трке) имају концентрисане зоне оптерећења
  • Равномернија расподела напона одлаже замор котрљајућих елемената

Квалитет производње

  • Куглице и ваљци обично добијају највишу контролу квалитета
  • Тврђи материјал и боља површинска обрада него трке у многим лежајевима
  • Мања је вероватноћа да ће имати материјалне недостатке

Обрасци стреса

  • Контактни напон котрљања распоређен по површини
  • Расе доживљавају веће максималне Херцове контактне напоне
  • Ивице и углови трка склонији концентрацији стреса

Дијагностички изазови

Сложеност

  • BSF потпис је сложенији од дефекта расе због FTF бочних трака
  • Може се помешати са фреквенцијама других машина
  • Променљива амплитуда отежава праћење тренда
  • Вишеструке дефектне лоптице стварају преклапајуће потписе

Тешкоћа откривања

  • Врхови BSF-а понекад имају мању амплитуду од врхова дефекта расе за сличне величине дефеката
  • Фреквенција може бити у опсегу са другим машинским компонентама
  • Потребно је искуство да би се разликовали BSF обрасци од расних дефеката

Практична дијагноза

Кораци за потврду

  1. Израчунај БСФ: Из спецификација лежајева
  2. Потражите врхунац BSF-а: Спектар анвелопе претраге на израчунатој фреквенцији
  3. Проверите 2×BSF: Често јачи од основног BSF-а
  4. Проверите FTF бочне опсеге: Потражите бочне опсеге на размаку фреквенција кавеза (НЕ размак од 1×)
  5. Променљивост амплитуде: Амплитуда BSF-а може да варира између мерења (карактеристично за дефекте кугле)
  6. Елиминација: Искључите БПФИ и БПФО пре закључивања БСФ-а

Када више лопти дефектује

  • Вишеструке дефектне куглице стварају сложене преклапајуће обрасце
  • Врхови BSF-а могу се проширити или показати више блиских фреквенција
  • Указује на узнапредовало хабање лежајева
  • Препоручује се хитна замена

Узроци и превенција

Уобичајени узроци дефеката котрљајућих елемената

  • Садржај материјала: Унутрашње шупљине или страни материјал у куглици/ваљку
  • Оштећења при инсталацији: Бринеловање од удараца током руковања
  • Контаминација: Тврде честице уграђују се у површину лопте или је оштећују
  • Електрична оштећења: Електрична струја пролази кроз лежај стварајући јаме
  • Лажни Бринелинг: Брига од вибрација док је у стању мировања
  • Корозија: Влага или хемијски напад стварају површинске рупе

Стратегије превенције

  • Користите висококвалитетне лежајеве од реномираних произвођача
  • Пажљиво руковање током инсталације
  • Ефикасна контрола контаминације (заптивке, чиста околина)
  • Правилно подмазивање спречава корозију
  • Електрична изолација за моторе са VFD погонима
  • Изолација вибрација током складиштења и транспорта

Иако се BSF ређе среће од BPFO или BPFI, разумевање његових карактеристика омогућава потпуну дијагностику лежајева. Карактеристични образац бочног појаса FTF-а и потенцијал за брзо напредовање након откривања чине BSF важним делом свеобухватних програма за праћење стања лежајева.

← Назад на главни индекс

Categories:
WhatsApp