Rulman Arızalarının Teşhisi
Rulman kusurları Bir rulman yatağının çalışma yüzeylerindeki mikroskobik veya makroskobik kusurlardır (çatlaklar, oyuklar veya çukurlar). Rulmanlar çoğu döner makinenin temelini oluşturduğundan ve sık sık arıza noktası olduğundan, bu kusurları erken tespit etmek en yüksek değerli işlerden biridir. Titreşim Analizi. Bir kusur, bir yuvarlanma elemanı üzerinden her geçtiğinde tekrarlayan, periyodik bir etki yaratır ve bu periyodiklik tam da hatayı görünür kılan şeydir. spektrum rulman aşırı ısınmadan veya duyulabilir hale gelmeden çok önce.
1. Yatak Kusurlarının Doğası
Tipik bir yuvarlanma elemanlı rulman dört parçadan oluşur: bir dış yatak, bir iç yatak, bir dizi bilye veya makara ve elemanları eşit aralıklarla tutan bir kafes. Kusur, bu yüzeylerden herhangi birindeki bir kusurdur. Bir yuvarlanma elemanı üzerinden geçerken, temas küçük, keskin, yüksek frekanslı bir etki yaratır - bir “klik”. Tek bir klik sesi çok az enerji taşır, ancak darbeler her geçişte tekrarlanarak güçlü bir periyodik sinyal oluşturur. Titreşim analizi bu tür tekrarlayan darbeleri tespit etmede son derece başarılıdır, bu nedenle bozulan bir rulman tutukluk yaptığı anda değil aylar öncesinden tespit edilebilir.
2. Dört Temel Hata Frekansı
Rulman diyagnostiğinin temel taşı, belirli bir rulman geometrisi ve şaft hızı için darbelerin çok özel, öngörülebilir oranlarda meydana gelmesidir. Bunlar rulman arıza frekansları vardır:
- BPFO (Top Geçiş Frekansı, Dış yarış): Yuvarlanma elemanlarının sabit dış yuva üzerinde tek bir noktadan geçme hızı. En sık gözlemlenen rulman kusur sıklığıdır.
- BFI (Bilye Geçiş Frekansı, İç yarış): elemanların iç yuva üzerindeki bir noktadan geçme hızı. İç yatak şaftla birlikte döndüğü için BPFI, BPFO'dan daha yüksektir.
- BSF (Top Dönüş Frekansı): Bir haddeleme elemanının kendi ekseni etrafında dönme frekansı. Bir BSF kusuru genellikle bu oranın iki katı enerji gösterir, çünkü kusur elemanın her dönüşünde her iki yuvarlağa da çarpar.
- FTF (Temel Tren Frekansı): Kafesin ya da “trenin” dönme frekansı. Bu çok düşük bir frekanstır, tipik olarak 0,5 kattan daha azdır. çalışma hızı.
Bu oranlar, mil hızıyla birlikte rulmanın geometrisine (hatve çapı, yuvarlanma elemanı çapı, temas açısı ve eleman sayısı) bağlıdır. Titreşim yazılımı genellikle geniş bir rulman veritabanı taşır ve bunları otomatik olarak hesaplar ve doğrudan bir Yatak arızası sıklığı hesaplayıcı rulman parça numarası veya boyutları bilindiğinde.
3. Rulman Kusurları Spektrumda Nasıl Görünür?
Gelişmekte olan bir defekt, dokuda karakteristik bir desen bırakır. FFT spektrumu:
- Yüksek frekanslı tepe noktaları: arıza frekansının kendisi (örneğin BPFO) frekans aralığının oldukça yukarısında, düşük dereceli dönme tepe noktalarından uzakta bir tepe noktası olarak görünür.
- Harmonikler: darbelerin keskin, itici doğası genellikle arıza frekansının birkaç harmoniğini - tam katlarını - üretir ve bunların uzun bir dizisi iyi gelişmiş bir kusuru gösterir.
- Yan bantlar: bu kritik teşhis işaretidir. Hata frekansı zirvesi tipik olarak 1X çalışma hızında aralıklı yan bantlarla çevrelenir. 1X yan bantlı bir BPFO zirvesi klasik bir dış hat imzasıdır, iç hat kusuru (BPFI) ise neredeyse her zaman 1X yan bantlar taşır, çünkü dönen kusur rulmanın yük bölgesine her devirde bir kez girip çıkarak darbe gücünü modüle eder.
İlk aşamalarda bu tepeler küçüktür ve spektrumun gürültü tabanına kolayca gömülür, bu nedenle normalde özel bir algılama tekniği uygulanır.
4. Erken Tespit için Zarf Analizi
Zarf analizi, Demodülasyon olarak da adlandırılan bu yöntem, erken aşamadaki rulman kusurlarını yakalamak için en güçlü yöntemdir. Bu, aşağıdaki gibi kaynaklardan gelen düşük frekanslı, yüksek enerjili titreşimi bant geçiren bir sinyal işleme tekniğidir dengesizlik ve yanlış hizalama, daha sonra yalnızca kusurun ürettiği yüksek frekanslı, düşük enerjili darbelere odaklanır. Tekrarlayan darbeler yapının doğal frekanslarını çınlatır ve zarf işleme bu çınlamanın tekrarlama oranını çıkarır.
Ortaya çıkan zarf spektrumu rulman arıza frekanslarını ve bunların harmoniklerini düşük bir arka plana karşı net bir şekilde göstererek dikkat çekici derecede “temizdir”. Bu, rulmanın arızalanmasından aylar - bazen yıllar - önce tespit edilmesini sağlayarak acil bir arıza yerine planlı değişimi mümkün kılan ön süreyi sağlar.
5. Sahada Teşhisin Teyit Edilmesi
Sağlam bir yönlendirme çağrısı, ölçülen tepe noktalarının hesaplanan arıza frekanslarıyla eşleştirilmesine ve ideal olarak bir zarf spektrumu ve ardışık ölçümlerde net bir artış eğilimi ile desteklenen beklenen yan bant modelinin doğrulanmasına dayanır. gibi taşınabilir iki kanallı bir cihaz Denge-1a Bir mühendisin makine üzerindeki spektrumu kendi rulmanlarında çalışma hızında yakalamasına izin verin, böylece şüpheli bir rulman arızası sahada tahmin edilen frekanslarına göre kontrol edilebilir. Aynı zamanda benzerleri de elimine etmeye değer: yapısal gevşeklik ve yuvarlanma elemanı arızalarının her ikisi de geniş bant enerjisini artırabilir, ancak yalnızca gerçek bir rulman arızası BPFO, BPFI, BSF veya FTF aileleriyle uyumludur.
