ทำความเข้าใจ FTF – ความถี่พื้นฐานของรถไฟ

อุปกรณ์

Portable balancer & Vibration analyzer Balanset-1A

$2,358.31

อะไหล่

Vibration sensor

$107.47

อะไหล่

Optical Sensor (Laser Tachometer)

$148.07

อุปกรณ์

Balanset-4

$8,123.32

อะไหล่

Magnetic Stand Insize-60-kgf

$54.93

อะไหล่

Reflective tape

$11.94

อุปกรณ์

Dynamic balancer “Balanset-1A” OEM

$2,071.73

คำจำกัดความ: FTF คืออะไร?

เอฟทีเอฟ (ความถี่พื้นฐานรถไฟ เรียกอีกอย่างว่าความถี่กรงหรือความถี่รีเทนเนอร์) เป็นหนึ่งในสี่ความถี่พื้นฐาน ความถี่ความผิดพลาดของตลับลูกปืน, แสดงถึงความเร็วในการหมุนของกรงลูกปืน (หรือที่เรียกว่าตัวคั่นหรือตัวตรึง) ซึ่งยึดชิ้นส่วนลูกกลิ้งให้อยู่กับที่และรักษาระยะห่าง กรงจะหมุนรอบลูกปืน โดยพาชิ้นส่วนลูกกลิ้งไปด้วย และหมุนครบหนึ่งรอบในเวลาที่ชิ้นส่วนลูกกลิ้งทั้งหมดเคลื่อนที่รอบลูกปืนหนึ่งครั้ง.

FTF เป็นความถี่ที่ต่ำที่สุดในบรรดาความถี่ของตลับลูกปืนทั้งสี่ โดยทั่วไปจะอยู่ในช่วง 0.35 ถึง 0.48 เท่าของความเร็วเพลา (แบบซับซิงโครนัส) แม้ว่าจะนิยมใช้น้อยที่สุดในการตรวจจับข้อบกพร่อง (ข้อบกพร่องของกรงลูกปืนพบได้น้อย) แต่ FTF ก็มีบทบาทสำคัญในฐานะความถี่มอดูเลตที่สร้าง แถบข้าง รอบความถี่ความผิดพลาดของตลับลูกปืนอื่น ๆ โดยเฉพาะ บีเอสเอฟ.

การคำนวณทางคณิตศาสตร์

สูตร

FTF คำนวณโดยใช้รูปทรงของตลับลูกปืนและความเร็วเพลา:

• FTF = (n / 2) × [1 – (Bd/Pd) × cos β]

ตัวแปร

• n = ความถี่การหมุนของเพลา (Hz) หรือ ความเร็ว (RPM/60)
• บีดี = เส้นผ่านศูนย์กลางลูกบอลหรือลูกกลิ้ง
• พีดี = เส้นผ่านศูนย์กลางพิทช์ (เส้นผ่านศูนย์กลางของวงกลมที่ผ่านศูนย์กลางของชิ้นส่วนกลิ้ง)
• เบต้า = มุมสัมผัส

แบบฟอร์มย่อ

สำหรับตลับลูกปืนมุมสัมผัสศูนย์ (β = 0°):

• FTF ≈ (n / 2) × [1 – Bd/Pd]
• สำหรับตลับลูกปืนทั่วไปที่มี Bd/Pd ≈ 0.2 จะให้ FTF ≈ 0.4 × n
• กฎหลัก: FTF โดยทั่วไปคือ 0.4 เท่าของความเร็วเพลา (40% ของความถี่เพลา)

ช่วงทั่วไป

• FTF โดยทั่วไปจะมีความเร็วเพลา 0.35-0.48 เท่า ขึ้นอยู่กับรูปทรงของตลับลูกปืน
• ตัวอย่าง: 1800 RPM (30 Hz) → FTF ≈ 12 Hz (ความเร็วเพลา 0.4×)
• เสมอแบบซับซิงโครนัส (น้อยกว่า 1 เท่าของความเร็วในการทำงาน)
• ความถี่แบริ่งที่ต่ำที่สุดจากสี่ความถี่

ความสำคัญทางกายภาพ

การเคลื่อนไหวของกรง

การหมุนของกรงจะถูกกำหนดโดยองค์ประกอบกลิ้ง:

• องค์ประกอบการกลิ้งกลิ้ง (ไม่ลื่น) ระหว่างวงแหวนด้านในและด้านนอก
• กรงเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเฉลี่ยของศูนย์กลางองค์ประกอบกลิ้ง
• ความเร็วจะอยู่ที่ประมาณจุดกึ่งกลางระหว่างวงแหวนด้านนอกที่นิ่ง (0) และวงแหวนด้านในที่หมุน (ความเร็วเพลา)
• ดังนั้นกรงจึงหมุนด้วยความเร็วเพลาประมาณ 40%

หน้าที่ของกรง

• ระยะห่าง: รักษาระยะห่างที่เท่ากันระหว่างชิ้นส่วนกลิ้ง
• คำแนะนำ: รักษาองค์ประกอบการหมุนให้อยู่ในเส้นทางวงโคจรที่ถูกต้อง
• การหล่อลื่น: อาจช่วยกระจายสารหล่อลื่น
• ป้องกันการติดต่อ: หยุดองค์ประกอบกลิ้งจากการสัมผัสกัน

เมื่อ FTF ปรากฏในสเปกตรัมการสั่นสะเทือน

ข้อบกพร่องของกรงโดยตรง

จุดสูงสุดของ FTF หลักจะปรากฏขึ้นเมื่อกรงมีข้อบกพร่อง:

• กรงหัก: โครงสร้างกรงแตกหรือร้าว
• กระเป๋าที่สึกหรอ: ระยะห่างระหว่างกรงและชิ้นส่วนกลิ้งมากเกินไป
• การถูกรง: กรงที่สัมผัสกับเผ่าพันธุ์หรือแมวน้ำ
• ความถี่: จุดสูงสุด FTF โดยตรงกับฮาร์มอนิก
• ความหายาก: ข้อบกพร่องที่เกิดขึ้นเฉพาะกรงนั้นไม่ใช่เรื่องปกติ (< 5% ของความล้มเหลว)

เป็นการมอดูเลตแบบไซด์แบนด์ (พบได้บ่อยกว่า)

FTF มักปรากฏเป็นระยะห่างของแถบข้างรอบ BSF:

• เมื่อมีข้อบกพร่องขององค์ประกอบการกลิ้ง (BSF ทำงานอยู่)
• ความรุนแรงของการกระทบของลูกบอลที่ชำรุดจะแตกต่างกันไปตามวงโคจร
• ความแปรผันเกิดขึ้นที่ความถี่วงโคจรกรง (FTF)
• สร้างแถบข้าง: BSF ± FTF, BSF ± 2×FTF, BSF ± 3×FTF
• รูปแบบการวินิจฉัยข้อบกพร่องขององค์ประกอบการกลิ้ง

ในความไม่เสถียรของตลับลูกปืน

• การสั่นสะเทือนแบบไม่พร้อมกันจากความไม่เสถียรที่เกิดจากตลับลูกปืนอาจเกิดขึ้นใกล้กับ FTF
• อาจบ่งชี้ถึงภาระล่วงหน้าหรือปัญหาระยะห่างของตลับลูกปืนที่ไม่เพียงพอ
• แยกแยะจากข้อบกพร่องของกรงโดยลักษณะที่แตกต่างกัน (ต่อเนื่องเทียบกับการกระทบ)

การวินิจฉัยข้อบกพร่องของกรง

อาการของปัญหากรง

• จุดสูงสุดที่ความถี่ FTF ใน สเปกตรัมการสั่นสะเทือน
• ฮาร์มอนิกที่ 2×FTF, 3×FTF เป็นต้น.
• แอมพลิจูดที่มักไม่แน่นอนหรือแปรผัน
• อาจมีเสียงดังมาด้วย (เสียงคลิกหรือเสียงสั่น)
• บางครั้งมองเห็นได้ในรูปคลื่นเวลาเป็นผลกระทบเป็นระยะๆ

สาเหตุของข้อบกพร่องของกรง

• การหล่อลื่นที่ไม่เหมาะสม: การหล่อลื่นไม่เพียงพอทำให้กรงสึกหรอ
• การทำงานความเร็วสูง: แรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางที่มากเกินไปบนกรง
• การปนเปื้อน: อนุภาคที่ทำลายวัสดุกรงหรือกระเป๋า
• ความร้อนสูงเกินไป: การบิดเบือนจากความร้อนหรือการอ่อนตัวของวัสดุกรง
• ความเหนื่อยล้า: ความล้าของรอบสูงในส่วนกรงบาง
• ความเสียหายจากการติดตั้ง: กรงงอหรือเสียหายระหว่างการติดตั้ง

ความสำคัญในทางปฏิบัติ

เป็นเครื่องหมายวินิจฉัย

ค่าการวินิจฉัยหลักของ FTF คือระยะห่างของแถบข้าง:

• 1× แถบข้าง: ระบุข้อบกพร่องของวงแหวนด้านใน (ปรับเปลี่ยนโดยการหมุนเพลา)
• แถบข้าง FTF: ระบุข้อบกพร่องขององค์ประกอบการกลิ้ง (ปรับเปลี่ยนโดยการเคลื่อนที่ของวงโคจรกรง)
• การจดจำรูปแบบ: ระยะห่างของแถบข้างระบุประเภทข้อบกพร่องได้ทันที
• การวินิจฉัยขั้นสูง: การทำความเข้าใจ FTF ช่วยให้สามารถตีความสเปกตรัมแบริ่งที่ซับซ้อนได้อย่างถูกต้อง

ในการวินิจฉัยอัตโนมัติ

• เครื่องวิเคราะห์การสั่นสะเทือนสมัยใหม่คำนวณความถี่ทั้งสี่โดยอัตโนมัติ
• ซอฟต์แวร์ระบุจุดสูงสุดที่ BPFO, BPFI, BSF, FTF
• การตรวจจับแถบข้างอัตโนมัติโดยใช้ FTF และ 1× เป็นเกณฑ์การค้นหา
• ความรุนแรงที่ประเมินขึ้นอยู่กับแอมพลิจูดและเนื้อหาฮาร์มอนิก

ความสัมพันธ์กับความถี่แบริ่งอื่น ๆ

ลำดับชั้นความถี่

ความถี่ของตลับลูกปืนทั้งสี่เรียงตามขนาด:

• ต่ำสุด: FTF (ความเร็วเพลา 0.4×)
• ต่ำ-ปานกลาง: บีเอสเอฟ (ความเร็วเพลา 2-3 เท่า)
• ปานกลาง: สมาคมป้องกันประเทศ (BPFO) (ความเร็วเพลา 3-5 เท่า)
• สูงสุด: บีพีเอฟไอ (ความเร็วเพลา 5-7×)

ความสัมพันธ์ทางคณิตศาสตร์

• ความถี่ทั้งสี่ที่เกี่ยวข้องผ่านรูปทรงของตลับลูกปืน
• ความรู้เกี่ยวกับความถี่และประเภทตลับลูกปืนหนึ่งๆ ช่วยให้สามารถคำนวณความถี่และประเภทอื่นๆ ได้
• อัตราส่วนระหว่างความถี่ยังคงที่สำหรับแบบจำลองแบริ่งที่กำหนด
• ให้การตรวจสอบข้ามการวินิจฉัย

แม้ว่า FTF จะมีความถี่ของข้อบกพร่องของตลับลูกปืนต่ำที่สุดและพบได้บ่อยที่สุด แต่ก็มีบทบาทสำคัญในการวินิจฉัยปัญหาตลับลูกปืน หน้าที่ของ FTF ในฐานะความถี่มอดูเลตสำหรับข้อบกพร่องของชิ้นส่วนลูกกลิ้ง และบ่งชี้ถึงปัญหาที่อาจเกิดขึ้นกับกรง ทำให้การทำความเข้าใจ FTF เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการประเมินสภาพตลับลูกปืนอย่างสมบูรณ์และแม่นยำ.

---

← กลับสู่ดัชนีหลัก