Фаҳмиши FTF — Басомади пойгоҳии ғелон
FTF (Басомади пойгоҳии ғелон — инчунин басомади қайчӣ ё басомади нигоҳдоранда номида мешавад) яке аз чор басомади асосӣ басомадҳои нуқсони подшипник. Он суръати гардиши қайчии подшипникро (ҷудокунанда ё нигоҳдорандаеро, ки элементҳои ғелониро дар ҷояшон нигоҳ медорад ва фазои байни онҳоро баробар нигоҳ медорад) ифода мекунад. Қайчӣ дар атрофи подшипник давр мезанад ва элементҳои ғелониро бо худ мебарад, як даврро дар вақте пурра мекунад, ки тамоми маҷмӯи элементҳои ғелонӣ як бор дар атрофи роҳҳои ғелониш ҳаракат мекунанд. FTF пасттарини чор басомади подшипник аст — одатан 0.35× то 0.48× суръати навард, ва бинобар ин ҳамеша субсинхронӣ. Гарчанде ки нуқсонҳои худи қайчӣ нодир аст, FTF аз нигоҳи ташхисӣ ҳамчун басомади модулятсионӣ, ки бандҳои паҳлӯӣ дар атрофи дигар басомадҳои подшипник, махсусан BSF.
1. Таъриф: FTF чиро ифода мекунад
Ҳар як подшипники ғелонӣ қайчӣ дорад, ки тӯбҳо ё валандаро дар ҷӯякҳо маҳкам карда, онҳоро дар атрофи ҳалқаи байни роҳҳои ғелониши дохилӣ ва берунӣ ҳаракат медиҳад. Вақте ки роҳи ғелониши дохилӣ бо навард мегардад, он элементҳои ғелониро мекашад ва қайчӣ бо суръати орбиталии умумии онҳо ҳаракат мекунад. Азбаски ин суръати орбиталӣ тақрибан миёнаи роҳи ғелониши берунии собит (сифр) ва роҳи ғелониши дохилии гардишанда (суръати навард) аст, қайчӣ танҳо тақрибан 40% суръати навардро давр мезанад. Ин суръати орбиталӣ Басомади пойгоҳии ғелон аст — сусттарин ва мулоимтарин ритм дар подшипник, аммо яке, ки асоси ташхиси нуқсонҳои элементҳои ғелониро ташкил медиҳад.
2. Ҳисобкунии риёзӣ
Формула
FTF аз геометрияи подшипник ва суръати навард ҳосил мешавад. Ба таври қатъӣ, он суръати қайчӣ аст, ки аз роҳи ғелониши дохилии гардишанда дида мешавад; бо роҳи ғелониши берунии собит ва роҳи ғелониши дохилии гардишанда он чунин аст:
FTF = (n / 2) × [1 − (Bd / Pd) × cos β]
Тағйирёбандаҳо
- n = басомади гардиши навард дар Hz (яъне RPM ÷ 60).
- Bd = диаметри тӯб ё валандар.
- Pd = диаметри қадамӣ (диаметри даврае, ки аз марказҳои элементҳои ғелонӣ мегузарад).
- β = кунҷи тамос.
Шакли содашуда
Барои подшипникҳо бо кунҷи тамоси сифрӣ (β = 0°, cos β = 1):
- FTF ≈ (n / 2) × [1 − Bd / Pd]
- Барои як подшипники оддӣ бо Bd/Pd ≈ 0.2, ин FTF ≈ 0.4 × n-ро медиҳад.
- Қоидаи умумӣ: FTF тақрибан 0.4× суръати навард аст — 40% басомади навард.
Диапазони маъмулӣ
- FTF одатан байни 0.35× ва 0.48× суръати навард ҷойгир аст, вобаста ба геометрия.
- Мисол: дар 1800 RPM (30 Hz), FTF ≈ 12 Hz (0.4× суръати навард).
- Он ҳамеша зерсинхронӣ аст (поёнтар аз 1× суръати корӣ).
- Он пасттарини чор басомади нуқсони подшипник аст.
Ин ҳисобкуниҳо қисми ҳар як таҳқиқи нуқсони подшипник мебошанд; як ҳисобкунаки басомадҳои нуқсони подшипник FTF-ро ҳамроҳи BPFO, BPFI ва BSF бевосита аз геометрия ҳисоб мекунад, ки ин хеле тезтар ва камтар хатогинокист нисбат ба кор бо формула бо даст барои ҳар як подшипник дар дастгоҳ.
3. Аҳамияти физикӣ
Ҳаракати сепаратор
Гардиши қайчӣ аз ҷониби элементҳои ғелоние, ки он мебарад, муайян карда мешавад:
- Элементҳои ғелонӣ байни роҳҳои ғелониши дохилӣ ва берунӣ бе лағжиш ғелон мекунанд.
- Қайчӣ бо суръати миёнаи марказҳои элементҳои ғелонӣ ҳаракат мекунад.
- Ин суръат тақрибан нуқтаи миёнаи байни роҳи ғелониши берунии собит (0) ва роҳи ғелониши дохилии гардишанда (суръати навард) аст.
- Бинобар ин қайчӣ тақрибан 40% суръати навардро давр мезанад.
Инҳирофи хурд аз нисбати тозаи 0.5× — ва он ки қайчҳои воқеӣ метавонанд лағжиши хурдро таҷриба кунанд — далели он аст, ки FTF нисбат ба суръати корӣ ирратсионалӣ аст ва ҳеҷ гоҳ ба гармоникаи озода намерасад.
Вазифаи сепаратор
- Фосилабандӣ: фазои баробарро байни элементҳои ғелонӣ нигоҳ медорад.
- Роҳнамоӣ: ҳар як элементи ғелониро дар роҳи орбиталии дурусти худ нигоҳ медорад.
- Равғанмолӣ: метавонад ба тақсимоти равғани молиданӣ тавассути подшипник кӯмак расонад.
- Ҷудошавӣ: аз соиши элементҳои ғелонии ҳамсоя ба якдигар пешгирӣ мекунад.
4. Вақте ки FTF дар спектрҳои ларзиш пайдо мешавад
Нуқсонҳои мустақими сепаратор
Қуллаи асосии FTF вақте пайдо мешавад, ки худи қайчӣ осеб дида бошад:
- Қайчӣ шикаста: сохтори қайчӣ шикаста ё трещинадор.
- Ҷӯякҳои фарсоида: холигии зиёд байни қайчӣ ва элементҳои ғелонӣ.
- Соиши қайчӣ: тамоси қайчӣ бо роҳҳои ғелониш ё муҳрҳо.
- Басомад: қуллаи мустақими FTF, аксар вақт бо гармоникаҳо.
- Камёбӣ: нуқсонҳои танҳо қайчӣ нодир аст, ки тақрибан камтар аз 5% вайроншавии подшипникҳоро ташкил медиҳад.
Ҳамчун модулятсияи сарбандҳо (нақши бештар маъмул)
Бештар FTF худро ҳамчун фосилаи сарбандҳо дар атрофи BSF нишон медиҳад, на ҳамчун қуллаи худ:
- Вақте ки нуқсони элементи ғелонишӣ мавҷуд аст, BSF фаъол аст.
- Шиддати зарбаи тӯби нодуруст ҳангоми гардиш дар минтақаи бор ва берун аз он боло ва поён меравад.
- Ин тағйирот дар басомади гардиши кафс — FTF рух медиҳад.
- Натиҷа сарбандҳо дар BSF ± FTF, BSF ± 2×FTF, BSF ± 3×FTF ва ғайра мебошанд.
- Ин намуна изи дақиқи ташхисӣ барои нуқсонҳои элементҳои ғелонишӣ аст ва бо таҳлили ошкор (envelope analysis).
Дар ноустувории подшипник
- Ларзиши зерсинхронӣ аз ноустувории ба вуҷуд омадаи подшипник метавонад назди FTF пайдо шавад.
- Он метавонад ба нокифоягӣ ишора кунад сарбории пешакӣ ё зиёдӣ холигии подшипник.
- Он аз нуқсони воқеии кафс бо хусусияташ фарқ мекунад — пайваста ва васеъбандӣ, на зарбаҳои дискретӣ ва такроршавандаи кафси вайроншуда.
5. Ташхиси нуқсони кафс
Аломатҳои мушкилоти сепаратор
- Қулла дар басомади FTF дар спектри вибратсия.
- Ҳармоникаҳо дар 2×FTF, 3×FTF ва ғайра.
- Амплитуда, ки аксар вақт ғайриқавӣ ё тағйирёбанда аст, на устувор.
- Дар бисёр ҳолатҳо садои клик ё ларзиш.
- Зарбаҳои даврагӣ баъзан дар шакли мавҷи вақтӣ.
Сабабҳои нуқсонҳои сепаратор
- Равғанмолии нодуруст: равғанмолии нокифоя, ки боиси фарсоиши кафс мегардад.
- Кор дар суръати баланд: қувваи марказгурези зиёд ба кафс.
- Ифлосшавӣ: зарраҳо, ки маводи кафс ё ҷойҳои онро вайрон мекунанд.
- Аз ҳад гармшавӣ: деформатсияи гармӣ ё нармшавии маводи кафс.
- Хастагӣ: сикли баланд хастагӣ дар қисмҳои нозуки кафс.
- Нуқсони насб: кафси хамшуда ё зарбадардори ҳангоми насб.
6. Аҳамияти амалӣ ва робита бо басомадҳои дигари подшипник
FTF ҳамчун нишонаи ташхисӣ
Арзиши амалии асосии FTF дар фосилаест, ки он ба сарбандҳо мегузорад, мебошад:
- Сарбандҳои 1×: ба нуқсонҳои роҳи дохилӣ ишора мекунанд (модулятсия бо гардиши навард, вақте ки нуқсон аз минтақаи бор мегузарад).
- Сарбандҳои FTF: ба нуқсонҳои элементҳои ғелонишӣ ишора мекунанд (модулятсия бо ҳаракати гардиши кафс).
- Шинохти намуна: танҳо фосилаи сарбандҳо аксар вақт намуди нуқсонро дар як нигоҳ муайян мекунад.
- Ташхиси пешрафта: дарки FTF он чизест, ки ба таҳлилчӣ имкон медиҳад спектри подшипникро, ки дигар ғайрифаҳм аст, дуруст тафсир кунад.
Дар ташхиси автоматӣ
- Таҳлилгарони муосир ҳар чор басомади подшипникро аз модели подшипник ба таври худкор ҳисоб мекунанд.
- Барнома қуллаҳоро дар BPFO, BPFI, BSF ва FTF нишон медиҳад.
- Ошкоркунии худкори сарбандҳо FTF ва 1×-ро ҳамчун фосилаҳои ҷустуҷӯ истифода мебарад.
- Шиддат аз амплитудаи қулла ва таркиби ҳармоникӣ баҳо дода мешавад.
Иерархияи басомадҳо
Ҳар чор басомади подшипник, бо тартиби афзояндаи андоза:
- Пасттарин: FTF (≈ 0.4× суръати навард).
- Паст–миёна: BSF (≈ 2–3× суръати навард).
- Миёна: BPFO (≈ 3–5× суръати навард).
- Баландтарин: BPFI (≈ 5–7× суръати навард).
Муносибатҳои математикӣ
- Ҳар чор басомад аз ҳамон геометрияи подшипник сарчашма мегиранд.
- Донистани як басомад ва намуди подшипник ба шумо имкон медиҳад, ки дигаронро ба қафо ҳисоб кунед.
- Нисбатҳои байни онҳо барои модели муайяни подшипник собит аст, ки тасдиқи мутақобили дохилӣ таъмин мекунад.
- Ба таври хос, барои подшипник бо Z элементҳои ғелонишӣ, BPFO + BPFI = Z × суръати навард ва BPFO = Z × FTF — айниятҳои муфид барои санҷиши дурустии ташхис.
Дар амал, ин басомадҳо танҳо дар сурате муфиданд, ки асбоби шумо тавонад онҳоро дар суръати воқеии кории дастгоҳ ба таври равшан ҷудо кунад. Як таҳлилгари ду-каналаи мобилӣ, ба монанди Balanset-1A спектри басомадҳо ва шакли мавҷи вақтро мустақиман дар подшипникҳои худи дастгоҳ сабт мекунад, бинобар ин, ритми сустии FTF ва оилаи паҳлӯҳои BSF ± FTF, ки он тавлид мекунад, метавонад дар ҷои кор ҷудо карда шавад — ва, дар сурате ки мушкили асосӣ сарбории аз ҳад зиёди номувозинатӣ подшипник ба ҷои нуқсони воқеии қайч (cage) бошад, ҳамон вақт ва ҳамон ҷо ислоҳ карда шавад. Барои он ки пеш аз оғоз ҳамаи овозҳои подшипникро ба спектри басомадҳо интиқол диҳед, геометрияи подшипникро ба ҳисобкунаки басомадҳои нуқсони подшипник дароред ва хатҳои пешгӯишудаи FTF, BSF, BPFO ва BPFI-ро болои он гузоред.
FTF, бинобар ин, метавонад пасттарин ва камтар мушоҳидашавандаи басомадҳои нуқсони подшипник бошад, аммо аз беаҳамият дур аст. Нақши он ҳамчун басомади модулятсия барои нуқсонҳои элементҳои ғелонишӣ ва сигналдиҳии баъзанаш оид ба мушкилоти воқеии қайч (cage), фаро гирифтани FTF-ро барои арзёбии пурра ва дақиқи ҳолати подшипник зарур мегардонад.
