BSF là gì? Tần số quay của bi trong Chẩn đoán vòng bi • Máy cân bằng di động, máy phân tích độ rung "Balanset" dùng để cân bằng động máy nghiền, quạt, máy nghiền, máy khoan trên máy gặt đập liên hợp, trục, máy ly tâm, tua bin và nhiều rôto khác BSF là gì? Tần số quay của bi trong Chẩn đoán vòng bi • Máy cân bằng di động, máy phân tích độ rung "Balanset" dùng để cân bằng động máy nghiền, quạt, máy nghiền, máy khoan trên máy gặt đập liên hợp, trục, máy ly tâm, tua bin và nhiều rôto khác

BSF là gì? Tần số quay của bi trong chẩn đoán vòng bi

Được xuất bản bởi admin trên

Hiểu về BSF – Tần số xoáy của bóng

Định nghĩa: BSF là gì?

BSF (Tần số quay của bóng, còn gọi là tần số quay của phần tử lăn) là một trong bốn tần số cơ bản tần số lỗi ổ trục biểu thị tốc độ quay của một phần tử lăn (bi hoặc con lăn) quay quanh trục của nó. Khi một phần tử lăn có khuyết tật bề mặt như vỡ, nứt hoặc tạp chất, khuyết tật này sẽ tác động lên cả rãnh trong và rãnh ngoài hai lần mỗi vòng quay của phần tử lăn, tạo ra các va chạm định kỳ ở tần số BSF.

BSF là tần suất ổ trục ít được quan sát thấy nhất trong bốn tần suất ổ trục vì các khuyết tật của phần tử lăn tương đối hiếm so với các khuyết tật đường ray, chỉ chiếm khoảng 10-15% lỗi ổ trục. Tuy nhiên, khi có mặt, BSF tạo ra một đặc điểm riêng biệt và phức tạp. rung động chữ ký có thể được xác định thông qua cẩn thận vibration analysis.

Tính toán toán học

Công thức

BSF được tính toán bằng cách sử dụng hình dạng ổ trục và tốc độ trục:

  • BSF = (Pd / 2×Bd) × n × [1 – (Bd/Pd)² × cos² β]

Biến số

  • Pd = Đường kính bước (đường kính của hình tròn đi qua tâm của phần tử lăn)
  • Bd = Đường kính bi hoặc con lăn
  • N = Tần số quay trục (Hz) hoặc tốc độ (RPM/60)
  • β = Góc tiếp xúc

Dạng đơn giản hóa

Đối với ổ trục góc tiếp xúc bằng không (β = 0°):

  • BSF ≈ (Pd / 2×Bd) × n × [1 – (Bd/Pd)²]
  • Đối với các ổ trục điển hình có Bd/Pd ≈ 0,2, điều này cho BSF ≈ 2,4 × n
  • Nguyên tắc chung: BSF thường gấp 2-3 lần tốc độ trục

Giá trị điển hình

  • BSF thường dao động từ 1,5× đến 3× tốc độ trục
  • Thấp hơn cả hai BPFI and BPFO
  • Cao hơn FTF (tần suất lồng)
  • Ví dụ: Vòng bi ở 1800 vòng/phút (30 Hz) → BSF ≈ 71 Hz (2,4× tốc độ trục)

Cơ chế vật lý

Xoay phần tử lăn

Để hiểu được BSF, bạn cần phải hình dung chuyển động của phần tử lăn:

  1. Phần tử lăn quay quanh ổ trục ở tần số lồng (~0,4× tốc độ trục)
  2. Đồng thời, nó quay quanh trục của chính nó ở BSF
  3. Tốc độ quay phụ thuộc vào tỷ lệ đường kính của sân bóng với đường kính của bóng
  4. Mỗi vòng quay hoàn chỉnh mang lại khuyết tật tiếp xúc với cả hai chủng tộc

Tác động kép trên mỗi vòng quay

Một khiếm khuyết trên bộ phận lăn tạo ra một mẫu hình độc đáo:

  • Tác động đầu tiên: Lỗi tấn công chủng tộc bên trong
  • Nửa vòng sau: Cùng một khuyết tật (bây giờ xoay 180°) tấn công vòng ngoài
  • Kết quả: Hai lần va chạm trên mỗi vòng quay của bóng = 2×BSF
  • Tần suất thực tế quan sát được: Thường thấy đỉnh ở cả BSF và 2×BSF

Điều chế theo tần số lồng

Sự phức tạp bổ sung phát sinh từ chuyển động quỹ đạo của phần tử lăn:

  • Quả bóng lỗi đi qua vùng tải một lần cho mỗi vòng quay của lồng
  • Mức độ nghiêm trọng của tác động được điều chỉnh theo tải trọng (cao ở vùng tải trọng, thấp ở nơi khác)
  • Tạo ra các dải bên tại FTF khoảng cách (tần số lồng)
  • Mẫu dải bên: BSF ± n×FTF, trong đó n = 1, 2, 3…

Chữ ký rung động

Đặc điểm quang phổ

  • Đỉnh chính: Ở tần số BSF hoặc 2×BSF
  • Dải tần bên FTF: Được đặt cách nhau theo khoảng tần số lồng (không giống như dải bên 1× của BPFI)
  • Nhiều sóng hài: 2×BSF, 3×BSF thường có mặt
  • Mẫu phức tạp: Phức tạp hơn các kiểu mẫu khiếm khuyết về chủng tộc
  • Biên độ thay đổi: Có thể thay đổi đáng kể giữa các phép đo khi vị trí của quả bóng bị lỗi trong vùng tải thay đổi

Phổ bao

Phân tích phong bì đặc biệt quan trọng đối với việc phát hiện BSF:

  • Các đỉnh BSF thường rõ ràng hơn trong đường bao so với FFT tiêu chuẩn
  • Cấu trúc dải bên FTF dễ thấy hơn
  • Có thể phát hiện sớm trước khi các đỉnh có thể nhìn thấy trong quang phổ chuẩn

Tại sao lỗi phần tử lăn ít phổ biến hơn

Một số yếu tố làm cho lỗi của bộ phận lăn tương đối hiếm gặp:

Phân phối tải

  • Các bộ phận lăn quay, phân bổ tải trọng và độ mài mòn trên toàn bộ bề mặt
  • Các chủng tộc (đặc biệt là chủng tộc bên ngoài) có vùng tải tập trung
  • Phân bố ứng suất đồng đều hơn làm chậm sự mỏi trong các bộ phận lăn

Chất lượng sản xuất

  • Bóng và con lăn thường được kiểm soát chất lượng cao nhất
  • Vật liệu cứng hơn và bề mặt hoàn thiện tốt hơn so với các rãnh trong nhiều ổ trục
  • Ít có khả năng có khuyết tật về vật liệu

Các mẫu căng thẳng

  • Ứng suất tiếp xúc lăn phân bố trên bề mặt
  • Các chủng tộc trải qua ứng suất tiếp xúc Hertzian tối đa cao hơn
  • Các cạnh và góc của các chủng tộc dễ bị tập trung ứng suất hơn

Thách thức chẩn đoán

Độ phức tạp

  • Chữ ký BSF phức tạp hơn các lỗi chủng tộc do dải bên FTF
  • Có thể nhầm lẫn với tần số máy móc khác
  • Biên độ thay đổi làm cho xu hướng trở nên khó khăn hơn
  • Nhiều quả bóng bị lỗi tạo ra các chữ ký chồng chéo

Độ khó phát hiện

  • Đỉnh BSF đôi khi có biên độ thấp hơn đỉnh khuyết tật chủng tộc đối với kích thước khuyết tật tương tự
  • Tần số có thể nằm trong phạm vi của các thành phần máy móc khác
  • Yêu cầu kinh nghiệm để phân biệt các mẫu BSF với các lỗi chủng tộc

Chẩn đoán thực tế

Các bước xác nhận

  1. Tính BSF: Từ thông số kỹ thuật ổ trục
  2. Tìm kiếm BSF Peak: Tìm kiếm phổ bao ở tần số tính toán
  3. Kiểm tra 2×BSF: Thường mạnh hơn BSF cơ bản
  4. Xác minh dải tần bên FTF: Tìm kiếm các dải bên ở khoảng cách tần số lồng (KHÔNG phải khoảng cách 1×)
  5. Biến thiên biên độ: Biên độ BSF có thể thay đổi giữa các phép đo (đặc điểm của khuyết tật bi)
  6. Loại bỏ: Loại trừ BPFI và BPFO trước khi kết luận BSF

Khi nhiều quả bóng bị lỗi

  • Nhiều quả bóng bị lỗi tạo ra các mẫu chồng chéo phức tạp
  • Các đỉnh BSF có thể mở rộng hoặc hiển thị nhiều tần số gần đó
  • Chỉ ra sự xuống cấp nghiêm trọng của ổ trục
  • Khuyến nghị thay thế ngay lập tức

Nguyên nhân và cách phòng ngừa

Nguyên nhân phổ biến gây ra lỗi phần tử lăn

  • Bao gồm vật liệu: Khoảng trống bên trong hoặc vật liệu lạ trong bi/con lăn
  • Hư hỏng lắp đặt: Bị nứt do va đập trong quá trình xử lý
  • Sự ô nhiễm: Các hạt cứng bám vào hoặc làm hỏng bề mặt bóng
  • Hư hỏng do điện: Dòng điện hồ quang chạy qua ổ trục tạo ra các vết lõm
  • Brinelling giả: Sự rung lắc khi đứng yên
  • Ăn mòn: Độ ẩm hoặc sự tấn công của hóa chất tạo ra các vết lõm trên bề mặt

Chiến lược phòng ngừa

  • Sử dụng vòng bi chất lượng cao từ các nhà sản xuất uy tín
  • Xử lý cẩn thận trong quá trình lắp đặt
  • Kiểm soát ô nhiễm hiệu quả (niêm phong, môi trường sạch sẽ)
  • Bôi trơn đúng cách ngăn ngừa ăn mòn
  • Cách điện cho động cơ có bộ truyền động VFD
  • Cách ly rung động trong quá trình lưu trữ và vận chuyển

Mặc dù BSF ít gặp hơn BPFO hoặc BPFI, nhưng việc hiểu rõ các đặc điểm của nó cho phép chẩn đoán ổ trục toàn diện. Mẫu biên độ FTF đặc trưng và khả năng tiến triển nhanh chóng sau khi phát hiện khiến BSF trở thành một phần quan trọng của các chương trình giám sát tình trạng ổ trục toàn diện.

← Quay lại Mục lục chính

Categories:
WhatsApp