Честоти на дефекти на лагери: BPFO, BPFI, BSF и FTF са четирите характерни вибрационни честоти, които лагер с въртящи се елементи генерира, след като се появи локален дефект на една от работните му повърхности. Всяка дефектна честота сочи към конкретен компонент и тъй като те се извеждат от вътрешната геометрия на лагера, а не от цяло число обороти на вала, те се появяват при нецелочислени множители на скоростта на въртене. Разпознаването им в спектър е същественото умение в диагностиката на лагери с въртящи елементи.
Дефектът създава повторяем удар всеки път когато въртящ се елемент преминава през него или всеки път когато дефектът преминава през зоната на натоварване. Честотата на повторение се фиксира от броя на елементите, диаметъра на елементите и диаметъра на питча, ъгъла на контакт и скоростта на вала. Четирите честоти са:
При N въртящи се елементи, диаметър на топчето d, диаметър на питча D, ъгъл на контакт θ и честота на въртене на вала fr (в Hz), четирите честоти са:
Полезна проверка за съобразителност: BPFO + BPFI = N x fr точно, и BPFO = N x FTF. Ако геометрията е неизвестна, съотношенията могат да се оцeнят (BPFO е приблизително 0.4 x N x RPM и BPFI приблизително 0.6 x N x RPM), но публикуваните таблици за лагери или номерът на производителя дават точните стойности.
Лагер 6205 има N = 9 топчета, d = 7.94 mm, D = 39.04 mm и ъгъл на контакт 0 градуса. Работи при 1800 RPM (fr = 30 Hz), изчислените честоти и техните множители на скоростта на въртене са показани по-долу. Тези множители са константи за лагера; променят се само абсолютните стойности в Hz със скоростта.
| Честота | Показван компонент | Множител на RPM (6205) | Стойност при 1800 RPM (Hz) |
|---|---|---|---|
| BPFO | Дефект на външния пръстен | 3.585 x | 107.5 |
| BPFI | Дефект на вътрешния пръстен | 5.415 x | 162.5 |
| BSF | Дефект на въртящия елемент | 2.357 x | 70.7 |
| FTF | Клетка / верига | 0.398 x | 11.9 |
Обърнете внимание, че нито една от тези не попада на 1x, 2x или 3x скорост на въртене. Това несинхронно поведение е точно това, което отличава дефект в лагера от дисбаланс, изместване или луфт, които лежат върху целочислени хармоници.
Тъй като всяко уравнение съдържа съотношението d/D, множителите са нецелочислени стойности, а не цели числа. Това има две практически последици. Първо, дефектните линии никога не съвпадат точно с фамилията 1x на скоростта на въртене, така че те могат да се изолират дори когато машината има дисбаланс. Второ, малко плъзгане при леко натоварване измества реалните честоти леко под изчислените стойности, затова анализаторите допускат толеранс от няколко процента при съпоставяне на пик. Странични ленти с разстояние равно на скоростта на въртене (около BPFI) или при FTF (около BSF) потвърждават, че дефектът преминава през зоната на натоварване.
Ранните удари от дефекти имат ниска енергия, но възбуждат лагера и конструкцията на техните високи собствени честоти, резонирайки в диапазона 1 до 20 kHz. В суровия спектър на скоростта тази енергия е погребана в нивото на шума, така че дефектните честоти първоначално са практически невидими. Детекцията на обвивката, наричана още демодулация или спектър на обвивката, решава този проблем. Сигналът се пропуска през band-pass филтър около зоната на резонанса, след това се изправя и се преминава през нискочестотен филтър, за да се възстанови обвивката на ударните изблици. FFT на тази обвивка разкрива BPFO, BPFI, BSF или FTF и техните хармоници много преди да се появят в обикновения спектър. Анализът на обвивката е стандартна част от анализа на вибрационния спектър и добре се комбинира с високочестотни техники като метода на ударните импулси за най-ранно откриване.
Деградацията на лагера следва признат четиристепенен ход и познаването на етапа ви казва колко време за предупреждение остава:
Идентифицирането на дефект на външния пръстен в Етап 2 е полезно само ако предизвика работна поръчка преди лагерът да достигне Етап 4. Отборите, които използват Fabrico, прикачват измерената дефектна честота, етапа и тенденцията към записа на актива, така че четенето от мониторинга на състоянието автоматично повдига планирана задача за подмяна с правилния номер на частта и момент на затягане. Това затваря цикъла между диагностика и цеха. Разбирането на изчисления експлоатационен живот чрез L10 живот на лагера помага да се зададат разумни интервали за повторна инспекция след като дефектът е потвърден. За да видите работния поток от край до край, Резервирайте демонстрация на Fabrico.
Дефектът на вътрешния пръстен влиза и излиза от зоната на натоварване веднъж на всеки оборот на вала, така че ударите му се модулират от скоростта на въртене и разпределят енергия в странични ленти. Той също така лежи по-дълбоко в пътя на натоварването. Това често прави дефектите на вътрешния пръстен по-трудни за ранно откриване, но им придава характерните странични ленти около BPFI след установяване.
Един дефект на въртящ се елемент контактува и с вътрешния, и с външния пръстен веднъж на оборот на елемента, генерирайки два удара на завъртане. Затова дефектът при въртене на топчето често се появява най-силно при два пъти BSF, вместо при основната честота, обикновено ограден от странични ленти при FTF.
Да, приблизително. BPFO е близо до 0.4 x N x RPM и BPFI близо до 0.6 x N x RPM, така че дори само с броя на топчетата можете да търсите в правилния регион на спектъра. За потвърждение потърсете точните дефектни множители от производителя или база данни за лагери, тъй като няколко процента грешка могат да ви накарат да сгрешите при разчитане на пик.
Зависи от скоростта, натоварването и смазването, но детекцията на обвивката обикновено сигнализира дефект в Етап 2, далеч преди дефектът да е видим в стандартен спектър на скоростта. Това често се превежда в седмици или месеци за планиране, което е целият смисъл да се откриват лагерите рано, вместо да се реагира на Етап 4.
Вход
Блог
