Rulman Arızalarının Teşhisi
1. Yatak Kusurlarının Doğası
Yuvarlanan elemanlı yataklar, çoğu döner makinenin temel bileşenleridir, ancak aynı zamanda yaygın bir arıza noktasıdır. Tipik bir yatak, bir dış bilezik, bir iç bilezik, bir dizi bilya veya makara ve bunların aralıklarını korumak için bir kafesten oluşur. "Kusur", bu yüzeylerden birinde çatlak, dökülme veya çukur gibi mikroskobik veya makroskobik bir kusurdur.
Yuvarlanan bir eleman bir kusurun üzerinden geçerken küçük, yüksek frekanslı bir darbe veya "tık" sesi üretir. Tek bir darbenin enerjisi düşük olsa da, bu darbeler tekrar tekrar meydana gelir. Titreşim analizi Yatak aşırı ısınmaya veya duyulabilir bir ses çıkarmaya başlamadan çok önce, bu tekrarlayan, periyodik darbeleri tespit etmede olağanüstü etkilidir.
2. Dört Temel Hata Frekansı
Rulman arızalarını teşhis etmenin anahtarı, belirli bir rulman geometrisi ve dönüş hızı için etkilerin çok belirli ve öngörülebilir frekanslarda meydana geleceğini bilmektir. Bunlar Temel Arıza Frekansları olarak bilinir:
- BPFO (Top Pas Frekansı, Dış Yarış): Yuvarlanan elemanların dış bilezik üzerindeki tek bir noktadan geçme hızı. Bu, en yaygın rulman arıza sıklığıdır.
- BPFI (Top Pas Frekansı, İç Yarış): Yuvarlanan elemanların iç yatak üzerindeki tek bir noktadan geçme hızı. İç yatak döndüğü için bu frekans BPFO'dan daha yüksektir.
- BSF (Top Döndürme Frekansı): Bir yuvarlanan elemanın kendi ekseni etrafında dönme frekansı.
- FTF (Temel Tren Frekansı): Rulman kafesinin dönme frekansı. Bu çok düşük bir frekanstır, genellikle 0,5 katından daha azdır. koşu hızı.
Bu frekanslar, rulman boyutlarına (örneğin, adım çapı ve bilya çapı) ve şaftın dönüş hızına bağlı olarak hesaplanabilir. Titreşim analizi yazılımları genellikle geniş bir rulman veri tabanı içerir ve bu frekansları otomatik olarak hesaplayabilir.
3. Rulman Kusurları Spektrumda Nasıl Görünür?
Bir rulman arızası mevcut olduğunda, arıza frekansı aşağıdaki şekilde görünecektir: FFT spektrumu karakteristik bir desende:
- Yüksek Frekanslı Pikler: Arıza frekansının kendisi (örneğin BPFO) spektrumun yüksek frekans aralığında bir tepe olarak görünecektir.
- Harmonikler: Arıza frekansının genellikle birden fazla harmoniği (katları) olacaktır.
- Yan bantlar: Bu, kritik bir teşhis göstergesidir. Rulman arıza frekansı tepe noktası genellikle çalışma hızının 1 katı aralıklı yan bantlara sahip olacaktır. Örneğin, 1 kat yan bantlı bir BPFO tepe noktası, dış bilezik arızasının klasik bir işaretidir. İç bilezik arızası (BPFI), arıza makinenin yük bölgesine girip çıktığı için neredeyse her zaman 1 kat yan bantlara sahiptir.
Erken aşamalarda, bu tepe noktaları spektrumun gürültü tabanına gömülmüş olabilir. Bu nedenle, tespit için genellikle özel teknikler kullanılır.
4. Zarf Analizi Erken Tespit için
Zarf Analizi (demodülasyon olarak da adlandırılır), erken aşamadaki yatak arızalarını tespit etmek için en güçlü tekniktir. Düşük frekanslı, yüksek enerjili titreşimleri (dengesizlik vb. kaynaklı) filtreleyen ve yalnızca yatak arızasının oluşturduğu yüksek frekanslı, düşük enerjili darbelere odaklanan bir sinyal işleme yöntemidir.
Zarf spektrumu oldukça "temizdir" ve yatak arıza frekanslarını ve bunların harmoniklerini açıkça gösterir, bu da yatağın aksi takdirde arızalanmasından aylar hatta yıllar önce tespit edilmesine olanak tanır.