Hiểu về FTF – Tần suất tàu cơ bản
Định nghĩa: FTF là gì?
FTF (Tần số huấn luyện cơ bản, còn gọi là tần số lồng hoặc tần số giữ) là một trong bốn tần số cơ bản tần số lỗi ổ trục, biểu thị tốc độ quay của lồng ổ trục (còn gọi là bộ tách hoặc bộ giữ) giữ các chi tiết lăn đúng vị trí và duy trì khoảng cách giữa chúng. Lồng quay quanh ổ trục, mang theo các chi tiết lăn, và hoàn thành một vòng quay trong khoảng thời gian tất cả các chi tiết lăn quay hết một vòng quanh ổ trục.
FTF là tần số vòng bi thấp nhất trong bốn tần số, thường dao động từ 0,35× đến 0,48× tốc độ trục (dưới đồng bộ). Mặc dù ít được sử dụng nhất để phát hiện khuyết tật (lỗi lồng rất hiếm), FTF đóng vai trò quan trọng như tần số điều chế tạo ra dải bên xung quanh các tần số lỗi ổ trục khác, đặc biệt là BSF.
Tính toán toán học
Công thức
FTF được tính toán bằng cách sử dụng hình dạng ổ trục và tốc độ trục:
- FTF = (n / 2) × [1 – (Bd/Pd) × cos β]
Biến số
- N = Tần số quay trục (Hz) hoặc tốc độ (RPM/60)
- Bd = Đường kính bi hoặc con lăn
- Pd = Đường kính bước (đường kính của hình tròn đi qua tâm của phần tử lăn)
- β = Góc tiếp xúc
Dạng đơn giản hóa
Đối với ổ trục góc tiếp xúc bằng không (β = 0°):
- FTF ≈ (n / 2) × [1 – Bd/Pd]
- Đối với các ổ trục điển hình có Bd/Pd ≈ 0,2, điều này cho FTF ≈ 0,4 × n
- Nguyên tắc chung: FTF thường gấp 0,4 lần tốc độ trục (tần số trục là 40%)
Phạm vi điển hình
- FTF thường là 0,35-0,48× tốc độ trục tùy thuộc vào hình dạng ổ trục
- Ví dụ: 1800 vòng/phút (30 Hz) → FTF ≈ 12 Hz (0,4× tốc độ trục)
- Luôn luôn không đồng bộ (nhỏ hơn 1 lần tốc độ chạy)
- Tần số thấp nhất trong bốn tần số mang
Ý nghĩa vật lý
Chuyển động lồng
Chuyển động quay của lồng được xác định bởi các phần tử lăn:
- Các phần tử lăn lăn (không trượt) giữa các vòng trong và ngoài
- Lồng di chuyển với vận tốc trung bình của các tâm phần tử lăn
- Tốc độ gần bằng điểm giữa của vòng ngoài cố định (0) và vòng trong quay (tốc độ trục)
- Do đó lồng quay ở tốc độ trục khoảng 40%
Chức năng của lồng
- Khoảng cách: Duy trì khoảng cách đều giữa các phần tử lăn
- Hướng dẫn: Giữ cho các phần tử lăn theo đúng quỹ đạo
- Bôi trơn: Có thể giúp phân phối chất bôi trơn
- Ngăn ngừa tiếp xúc: Ngăn các phần tử lăn chạm vào nhau
Khi FTF xuất hiện trong quang phổ rung động
Lỗi lồng trực tiếp
Các đỉnh FTF chính xuất hiện khi lồng bị lỗi:
- Lồng bị hỏng: Cấu trúc lồng bị gãy hoặc nứt
- Túi bị mòn: Khoảng cách quá lớn giữa lồng và các bộ phận lăn
- Xoa bóp lồng: Các chủng tộc hoặc hải cẩu tiếp xúc với lồng
- Tính thường xuyên: Đỉnh FTF trực tiếp với sóng hài
- Độ hiếm: Các khuyết tật chỉ có lồng là không phổ biến (< 5% lỗi)
Như điều chế dải bên (phổ biến hơn)
FTF thường xuất hiện dưới dạng khoảng cách dải bên xung quanh BSF:
- Khi có lỗi phần tử lăn (BSF hoạt động)
- Mức độ tác động của quả bóng bị lỗi thay đổi khi nó quay quanh quỹ đạo
- Sự thay đổi xảy ra ở tần số quỹ đạo lồng (FTF)
- Tạo dải bên: BSF ± FTF, BSF ± 2×FTF, BSF ± 3×FTF
- Mẫu chẩn đoán lỗi phần tử lăn
Trong sự bất ổn định của ổ trục
- Rung động không đồng bộ do mất ổn định do ổ trục gây ra có thể xảy ra gần FTF
- Có thể chỉ ra các vấn đề về tải trước hoặc khe hở ổ trục không đủ
- Có thể phân biệt với các khuyết tật lồng bằng các đặc điểm khác nhau (liên tục so với tác động)
Chẩn đoán khuyết tật lồng
Các triệu chứng của vấn đề về lồng
- Đỉnh ở tần số FTF trong phổ rung động
- Sóng hài ở 2×FTF, 3×FTF, v.v.
- Thường có biên độ không ổn định hoặc thay đổi
- Có thể kèm theo tiếng ồn có thể nghe được (tiếng lách cách hoặc lạch cạch)
- Đôi khi có thể nhìn thấy trong dạng sóng thời gian dưới dạng tác động định kỳ
Nguyên nhân gây ra khuyết tật lồng
- Bôi trơn không đúng cách: Bôi trơn không đủ gây ra hiện tượng mài mòn lồng
- Hoạt động tốc độ cao: Lực ly tâm quá mức trên lồng
- Sự ô nhiễm: Các hạt làm hỏng vật liệu lồng hoặc túi
- Quá nhiệt: Biến dạng nhiệt hoặc làm mềm vật liệu lồng
- Mệt mỏi: Mỏi chu kỳ cao trong các phần lồng mỏng
- Hư hỏng lắp đặt: Lồng bị cong hoặc hư hỏng trong quá trình lắp đặt
Tầm quan trọng thực tế
Là dấu hiệu chẩn đoán
Giá trị chẩn đoán chính của FTF là khoảng cách dải bên:
- 1× Dải bên: Chỉ ra các khuyết tật vòng đua bên trong (điều chế bằng cách quay trục)
- Dải tần bên FTF: Chỉ ra các khuyết tật của phần tử lăn (điều chế bằng chuyển động quỹ đạo của lồng)
- Nhận dạng mẫu: Khoảng cách dải bên xác định ngay loại khuyết tật
- Chẩn đoán nâng cao: Hiểu được FTF cho phép giải thích đúng các phổ mang phức tạp
Trong Chẩn đoán tự động
- Máy phân tích rung động hiện đại tự động tính toán cả bốn tần số
- Phần mềm xác định các đỉnh tại BPFO, BPFI, BSF, FTF
- Tự động phát hiện dải bên bằng cách sử dụng FTF và 1× làm tiêu chí tìm kiếm
- Mức độ nghiêm trọng được đánh giá dựa trên biên độ và nội dung hài hòa
Mối quan hệ với các tần số mang khác
Phân cấp tần số
Bốn tần số mang theo thứ tự độ lớn:
- Thấp nhất: FTF (tốc độ trục 0,4 lần)
- Thấp-Trung bình: BSF (Tốc độ trục gấp 2-3 lần)
- Trung bình: BPFO (Tốc độ trục 3-5 lần)
- Cao nhất: BPFI (tốc độ trục 5-7 lần)
Mối quan hệ toán học
- Tất cả bốn tần số liên quan thông qua hình học ổ trục
- Kiến thức về một tần số và loại phương vị cho phép tính toán các loại khác
- Tỷ lệ giữa các tần số vẫn không đổi đối với một mô hình ổ trục nhất định
- Cung cấp xác minh chéo chẩn đoán
FTF, mặc dù là tần số lỗi ổ trục thấp nhất và ít được quan sát trực tiếp nhất, lại đóng vai trò quan trọng trong chẩn đoán ổ trục. Chức năng của nó như tần số điều chế các khuyết tật của phần tử lăn và khả năng chỉ ra các vấn đề về lồng ổ trục khiến việc hiểu FTF trở nên thiết yếu để đánh giá tình trạng ổ trục một cách đầy đủ và chính xác.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 