Rulman Arızalarının Teşhisi
Rulman kusurları yuvarlanma elemanlı rulmanın çalışma yüzeylerindeki mikroskobik veya makroskobik kusurlardır — çatlaklar, dökülmeler ya da çukurlar. titreşim analizi. Bir kusur, bir yuvarlanma elemanı onun üzerinden her geçtiğinde tekrarlayan, periyodik bir darbe üretir ve bu periyodiklik arızayı spektrum rulman aşırı ısınmadan veya duyulabilir hale gelmeden çok önce.
1. Rulman Kusurlarının Doğası
Tipik bir yuvarlanma elemanlı rulman dört parçadan oluşur: dış bilezik, iç bilezik, bir dizi bilya veya makara ve elemanları eşit aralıklarla tutan bir kafes. Kusur, bu yüzeylerden herhangi birindeki bir hasardır. Bir yuvarlanma elemanı bunun üzerinden geçtiğinde temas küçük, keskin, yüksek frekanslı bir darbe üretir — bir “tık”. Tek bir tık çok az enerji taşır, ancak darbeler her geçişte tekrarlanarak güçlü biçimde periyodik bir sinyal oluşturur. Titreşim analizi bu tür tekrarlayan darbeleri seçip ayırmada olağanüstü iyidir; bu nedenle kötüleşen bir rulman, kilitlenme noktasında değil aylar öncesinden yakalanabilir.
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 bilezik üzerindeki tek bir noktadan geçiş hızı. En sık gözlenen rulman kusur frekansıdır.
- BPFI (Bilye Geçiş Frekansı, İç yarış): elemanların iç bilezik üzerindeki bir noktadan geçiş hızı. İç bilezik mil ile birlikte döndüğü için BPFI, BPFO'dan yüksektir.
- BSF (Top Dönüş Frekansı): bir yuvarlanma elemanının kendi ekseni etrafındaki dönme frekansı. BSF kusuru çoğu zaman bu hızın iki katında enerji gösterir, çünkü kusur elemanın her devrinde her iki bileziğe de vurur.
- FTF (Temel Tren Frekansı): kafesin ya da “train”in dönme frekansı. Bu çok düşük bir frekanstır, tipik olarak çalışma hızı.
Bu frekanslar, mil hızıyla birlikte rulman'ın geometrisine — hatve çapı, yuvarlanma elemanı çapı, temas açısı ve eleman sayısına — bağlıdır. Titreşim yazılımı genellikle geniş bir rulman veritabanı içerir ve bunları otomatik hesaplar; ayrıca bunlar doğrudan bir Yatak arızası sıklığı hesaplayıcı rulman parça numarası veya boyutları bilindiğinde.
3. Rulman Kusurları Spektrumda Nasıl Görünür?
Gelişen bir kusur, spektrumda 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 göstergesidir. Kusur frekansı tepesi tipik olarak 1X çalışma hızı aralıklı yan bantlarla çevrilidir. 1X yan bantlı bir BPFO tepesi klasik bir dış bilezik imzasıdır; iç bilezik kusuru (BPFI) ise neredeyse her zaman 1X yan bantlar taşır, çünkü dönen kusur rulman'ın yük bölgesine her devirde bir kez girip çıkarak darbe şiddetini 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 adlandırılır, 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: balanssızlık ve hizasızlık, 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 sonuç spektrumu dikkat çekici derecede “temizdir”; rulman kusur frekanslarını ve harmoniklerini düşük bir arka plan üzerinde net biçimde gösterir. Bu da rulman başka türlü arızalanmadan aylar — bazen yıllar — önce tespit edilmesini sağlar; böylece acil arıza yerine planlı değişim için gerekli süre kazanılır.
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 Balanset-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.
