เครื่องมือวิศวกรรมฟรี #035
เครื่องคำนวณความถี่ข้อบกพร่องของแบริ่ง
คำนวณค่า BPFO, BPFI, BSF และ FTF จากรูปทรงเรขาคณิตของแบริ่งและความเร็วรอบของเพลา รวมถึงฮาร์โมนิก 2 เท่าและ 3 เท่าสำหรับการวินิจฉัยการสั่นสะเทือน.
ผลลัพธ์
ตารางฮาร์โมนิกส์
| ความถี่ | 1× (เฮิร์ตซ์) | 1× (Order) | 2× (เฮิร์ตซ์) | 2× (Order) | 3× (เฮิร์ตซ์) | 3× (Order) |
|---|
ความถี่ของข้อบกพร่องของแบริ่ง
เมื่อตลับลูกปืนเกิดความชำรุดเฉพาะจุด การกระแทกซ้ำๆ จะสร้างความถี่เฉพาะที่ขึ้นอยู่กับรูปทรงเรขาคณิตของตลับลูกปืนและความเร็วรอบของเพลา ความถี่ความชำรุดพื้นฐานสี่แบบ ได้แก่:
ความถี่พื้นฐานของรังลูกปืน (FTF)
ความถี่การหมุนของรังลูกปืน ค่า FTF ที่สูงขึ้นบ่งชี้ถึงการสึกหรอหรือความเสียหายของรังลูกปืน.
ความถี่การผ่านของเม็ดลูกปืน — วงแหวนรอบนอก (BPFO)
อัตราที่เม็ดลูกกลิ้งผ่านจุดหนึ่งบนรางวิ่งของวงแหวนรอบนอก ยอดสเปกตรัมใกล้ BPFO อาจสนับสนุนการวินิจฉัยความขัดข้องของวงแหวนรอบนอกได้ แต่การปรากฏและแอมพลิจูดขึ้นอยู่กับโซนรับโหลด เส้นทางการถ่ายทอด การลื่นไถล และตำแหน่งการวัด
ความถี่การผ่านของเม็ดลูกปืน — วงแหวนรอบใน (BPFI)
อัตราที่ชิ้นส่วนกลิ้งผ่านจุดหนึ่งบนวงแหวนด้านใน ความผิดปกติของวงแหวนด้านในมักแสดงแถบด้านข้างที่ความเร็วเพลาประมาณ BPFI.
ความถี่การหมุนของลูกบอล (BSF)
ความถี่การหมุนของชิ้นส่วนกลิ้งรอบแกนของตัวเอง ความเสียหายของชิ้นส่วนกลิ้งมักปรากฏที่ 2× BSF เนื่องจากตำหนินั้นสัมผัสกับวงแหวนทั้งสองในแต่ละรอบ.
หมายเหตุ: สูตรจลนศาสตร์เหล่านี้ตั้งอยู่บนสมมติฐานว่ามีการกลิ้งบริสุทธิ์โดยไม่มีการลื่นไถล ความถี่จริงอาจเปลี่ยนไปตามโหลด ระยะเคลียรันซ์ การหล่อลื่น ความเร็ว และการลื่นไถล ให้ใช้ค่าที่คำนวณเป็นจุดอ้างอิงในการค้นหา แทนที่จะเป็นหลักฐานยืนยันความขัดข้องอย่างแน่ชัด
ตัวอย่างการปฏิบัติ
ที่ให้ไว้: Z = 9, Bd = 7.94 มม., Pd = 38.5 มม., α = 0°, RPM = 1500
ความถี่ของเพลา = 1500/60 = 25 เฮิรตซ์
Bd/Pd = 0.2062, cos(0°) = 1
FTF = 25/2 × (1 − 0.2062) = 9.92 เฮิรตซ์
BPFO = 9/2 × 25 × (1 − 0.2062) = 89.30 Hz
BPFI = 9/2 × 25 × (1 + 0.2062) = 135.70 Hz
BSF = (38.5/(2×7.94)) × 25 × (1 − 0.2062²) = 58.03 Hz
⚠️ หมายเหตุ: ใช้เรขาคณิตภายในและมุมสัมผัสของผู้ผลิตตลับลูกปืนสำหรับตลับลูกปืนรุ่นที่แน่นอน อย่าอนุมานมุมสัมผัสหรือขนาดเม็ดลูกกลิ้งจากรหัสรุ่นเพียงอย่างเดียว
ความถี่บกพร่องของตลับลูกปืนคือความถี่การสั่นสะเทือนจำเพาะที่เกิดขึ้นเมื่อตลับลูกปืนเม็ดกลิ้งมีความเสียหายเฉพาะจุด ส่วนประกอบแต่ละส่วน — วงแหวนนอก วงแหวนใน เม็ดกลิ้ง และรังลูกปืน — จะสร้างรูปแบบความถี่เฉพาะตามเรขาคณิตของตลับลูกปืนและความเร็วรอบเพลา
ความถี่หลักทั้งสี่ได้แก่: BPFO (ความถี่ที่เม็ดกลิ้งผ่านวงแหวนนอก), BPFI (ความถี่ที่เม็ดกลิ้งผ่านวงแหวนใน), BSF (ความถี่การหมุนรอบตัวเองของเม็ดกลิ้ง) และ FTF (ความถี่พื้นฐานของรังลูกปืน)
ความบกพร่องที่วงแหวนนอกสามารถสร้างองค์ประกอบความถี่ใกล้ BPFO และฮาร์มอนิกของมัน นอกจากนี้ยังอาจพบ FTF หรือแถบความถี่ข้างเคียง (sidebands) อื่นๆ เนื่องจากภาระ การลื่นไถล และการมอดูเลตส่งผลต่อการตอบสนอง
การตรงกันของความถี่เพียงอย่างเดียวไม่ใช่ข้อพิสูจน์ ยืนยันด้วยการวิเคราะห์เอนเวโลป (Envelope) แนวโน้ม สภาวะการทำงาน และบริบทจากการตรวจสอบ
ความบกพร่องของวงแหวนนอกจะตรวจสอบรอบค่า BPFO ส่วนวงแหวนในจะตรวจสอบรอบค่า BPFI การมอดูเลตด้วยความเร็วเพลามักพบรอบ BPFI ในขณะที่ BPFO อาจแสดงแถบข้าง FTF ได้เช่นกัน
ตีความทั้งสองรูปแบบร่วมกับภาระ ตำแหน่งการวัด สเปกตรัมเอนเวโลป และแนวโน้ม
ฮาร์มอนิกและแถบข้างสามารถสนับสนุนสมมติฐานความเสียหายของตลับลูกปืนได้ แต่จำนวนของมันไม่ใช่มาตรวัดความรุนแรงสากลหรือการคำนวณอายุการใช้งานที่เหลืออยู่
ประเมินแอมพลิจูดและแนวโน้มร่วมกับสเปกตรัมเอนเวโลป ระดับสัญญาณรบกวนพื้นฐาน สภาวะการทำงาน และการวัดยืนยันอื่นๆ
ใช้ข้อมูลเรขาคณิตที่ผู้ผลิตตลับลูกปืนระบุ หรือฐานข้อมูลตลับลูกปืนที่ตรวจสอบแล้วสำหรับรหัสรุ่นและรหัสต่อท้ายการออกแบบภายในที่ถูกต้อง
เส้นผ่านศูนย์กลางรูในและเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกเพียงอย่างเดียวไม่สามารถกำหนดขนาดเม็ดกลิ้ง เส้นผ่านศูนย์กลางพิตช์ หรือมุมสัมผัสได้อย่างตายตัว หากไม่มีข้อมูลเรขาคณิตที่แน่ชัด ให้ระบุความถี่ที่คำนวณได้เป็นค่าประมาณและตรวจสอบกับสเปกตรัมที่วัดได้จริง อย่านำข้อมูลเรขาคณิตจากการอนุมานไปอ้างเป็นข้อมูลผู้ผลิต
ขั้นตอนที่อธิบายไว้ในหน้านี้ได้รับการพัฒนาและทดสอบภาคสนามโดยทีมงาน Vibromera โดยใช้ Balanset-1A ซึ่งเป็นเครื่องบาลานซ์และเครื่องวิเคราะห์การสั่นสะเทือนแบบสองช่องสัญญาณชนิดพกพา สำหรับการบาลานซ์โรเตอร์หน้างาน
เครื่องมือวิเคราะห์การสั่นสะเทือนระดับมืออาชีพสำหรับการวินิจฉัยตลับลูกปืน การถ่วงสมดุลหน้างาน และการติดตามสภาพ ใช้งานในกว่า 50 ประเทศ.
