Förstå FTF – Grundläggande tågfrekvens
Definition: Vad är FTF?
FTF (Grundläggande tågfrekvens, även kallad burfrekvens eller retainerfrekvens) är en av de fyra grundläggande lagerfelfrekvenser, som representerar rotationshastigheten för lagerhållaren (även kallad separator eller hållare) som håller rullelementen på plats och bibehåller deras avstånd. Hållaren kretsar runt lagret, bär med sig rullelementen och fullbordar ett varv på den tid det tar för alla rullelement att röra sig runt lagret en gång.
FTF är den lägsta av de fyra lagerfrekvenserna, vanligtvis mellan 0,35× och 0,48× axelvarvtal (subsynkron). Även om den är den minst använda för defektdetektering (hållardefekter är sällsynta), spelar FTF en viktig roll som moduleringsfrekvensen som skapar sidband runt andra lagerfelfrekvenser, särskilt BSF.
Matematisk beräkning
Formel
FTF beräknas med hjälp av lagergeometri och axelhastighet:
- FTF = (n / 2) × [1 – (Bd/Pd) × cos β]
Variabler
- n = Axelns rotationsfrekvens (Hz) eller hastighet (rpm/60)
- Bd = Kul- eller rullediameter
- Pd = Delningsdiameter (cirkelns diameter genom rullkroppens mitt)
- β = Kontaktvinkel
Förenklad form
För lager med noll kontaktvinkel (β = 0°):
- FTF ≈ (n / 2) × [1 – Bd/Pd]
- För typiska lager med Bd/Pd ≈ 0,2 ger detta FTF ≈ 0,4 × n
- Tumregel: FTF är vanligtvis 0,4× axelhastighet (40% av axelfrekvensen)
Typiskt intervall
- FTF vanligtvis 0,35–0,48× axelvarvtal beroende på lagergeometri
- Exempel: 1800 varv/min (30 Hz) → FTF ≈ 12 Hz (0,4× axelvarvtal)
- Alltid subsynkron (mindre än 1× körhastighet)
- Lägsta av de fyra lagerfrekvenserna
Fysisk betydelse
Burrörelse
Burens rotation bestäms av rullelementen:
- Rullelementen rullar (ingen glidning) mellan inner- och ytterbanorna
- Hållaren rör sig med medelhastigheten för rullelementens mittpunkter
- Hastigheten är ungefär mittpunkten mellan den stationära yttre lagerringen (0) och den roterande innerlagerringen (axelhastighet)
- Därför roterar buren med en axelhastighet på ungefär 40%
Burens funktion
- Mellanrum: Bibehåller jämnt avstånd mellan rullande element
- Vägledning: Håller rullande element i rätt orbitalbana
- Smörjning: Kan hjälpa till att fördela glidmedel
- Förhindrar kontakt: Förhindrar att rullande element vidrör varandra
När FTF uppträder i vibrationsspektra
Direkta burdefekter
Primära FTF-toppar uppstår när själva buren är defekt:
- Trasig bur: Frakturerad eller sprucken burstruktur
- Slitna fickor: För stort spelrum mellan bur och rullkroppar
- Burgnidning: Burkontaktande raser eller sälar
- Frekvens: Direkt FTF-topp med övertoner
- Sällsynthet: Defekter som endast uppstår i burar är ovanliga (< 5% av fel)
Som sidbandsmodulering (vanligare)
FTF visas oftare som sidbandsavstånd runt BSF:
- När det finns en defekt i rullelementet (BSF aktiv)
- Den defekta bollens nedslagsgrad varierar allt eftersom den kretsar
- Variation sker vid burens orbitalfrekvens (FTF)
- Skapar sidband: BSF ± FTF, BSF ± 2×FTF, BSF ± 3×FTF
- Diagnostiskt mönster för defekter i rullelement
Vid lagerinstabilitet
- Subsynkron vibration från lagerinducerad instabilitet kan uppstå nära FTF
- Kan indikera otillräcklig förspänning eller problem med lagerspel
- Kan särskiljas från burdefekter genom olika egenskaper (kontinuerlig vs. påverkande)
Diagnos av burdefekter
Symtom på burproblem
- Topp vid FTF-frekvens i vibrationsspektrum
- Övertoner vid 2×FTF, 3×FTF, etc.
- Ofta oregelbunden eller variabel amplitud
- Kan åtföljas av hörbart ljud (klickande eller skrammelande)
- Ibland synliga i tidsvågformen som periodiska stötar
Orsaker till burfel
- Felaktig smörjning: Otillräcklig smörjning orsakar slitage på buren
- Höghastighetsdrift: För höga centrifugalkrafter på buren
- Förorening: Partiklar som skadar burmaterial eller fickor
- Överhettning: Termisk distorsion eller mjukning av burmaterialet
- Trötthet: Högcyklisk utmattning i tunna korgsektioner
- Installationsskador: Buren böjd eller skadad under montering
Praktisk betydelse
Som diagnostisk markör
FTF:s primära diagnostiska värde är som sidbandsavstånd:
- 1× Sidband: Indikerar defekter i den inre lagerbanan (modulering genom axelrotation)
- FTF-sidband: Indikerar defekter i rullelementet (modulering genom korgens orbitala rörelse)
- Mönsterigenkänning: Sidbandsavstånd identifierar omedelbart defekttyp
- Avancerad diagnos: Att förstå FTF möjliggör korrekt tolkning av komplexa lagerspektra
I automatiserad diagnostik
- Moderna vibrationsanalysatorer beräknar alla fyra frekvenser automatiskt
- Programvara identifierar toppar vid BPFO, BPFI, BSF, FTF
- Automatisk sidbandsdetektering med FTF och 1× som sökkriterier
- Svårighetsgrad bedömd baserat på amplitud och harmoniskt innehåll
Förhållande till andra lagerfrekvenser
Frekvenshierarki
De fyra lagerfrekvenserna i storleksordning:
- Lägst: FTF (0,4× axelhastighet)
- Låg-Mellan: BSF (2–3× axelhastighet)
- Medium: BPFO (3–5× axelhastighet)
- Högsta: BPFI (5–7× axelhastighet)
Matematiska relationer
- Alla fyra frekvenser relaterade genom lagergeometri
- Kunskap om en frekvens och lagertyp möjliggör beräkning av andra
- Förhållandena mellan frekvenserna förblir konstanta för en given lagermodell
- Ger korsverifiering av diagnosen
FTF, även om det är den lägsta och minst vanligt direkt observerade av lagerfelfrekvenserna, spelar en avgörande roll i lagerdiagnostik. Dess funktion som moduleringsfrekvens för rullelementdefekter och dess potentiella indikation på lagerhållarproblem gör förståelse för FTF avgörande för en fullständig och korrekt bedömning av lagerkondition.
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 