Обнаружение неисправностей подшипников качения

Неисправности подшипников качения могут быть обнаружены до поломки.

Самый простой способ обнаружить ошибки состоит в том, чтобы регулярно измерять общий уровень вибрации отношения. Подобный, но более эффективный путь состоит в том, чтобы измерить пик-фактор вибрации. Однако, самое раннее предупреждение дается при регулярном сравнении постоянного процента пропускной способности (CPB) спектра вибрации.

Чем больше вы знаете о причине, тем с большей уверенностью можно предсказать распад. Вы можете узнать больше о причине, используя один или несколько методов диагностики.

Что такое подшипник качения?

Подшипники качения поддерживают и фиксируют вращающиеся валы в машинах. Подшипники качения включают в себя как шариковые подшипники и роликовые.

Почему они разрушаются?

Подшипники качения разрушаются из-за: производственных ошибок; неправильной сборки, погрузки, смазки или из-за суровых условий эксплуатации. Однако, даже если идеально смонтирован, установленл и т.д., в итоге разрушение происходит из-за усталости материала подшипника

Вибрация в подшипниках

Колебания происходят в «здоровых», новых подшипниках низкого уровня вибрации и похож случайный шум. Дефект приводит в подшипнике следующие изменения: каждый раз вращающийся элемент сталкивается с неоднородностью на своем пути, что приводит к импульсам. Импульсы при вибрациях периодически повторятся в определенном месте, в результате происходит разрыв геометрии подшипников.

Несущие частоты могут быть легко вычислены по геометрии подшипника с помощью формул, приведенных на рис. 1.

Обратите внимание, что в данных отношениях не учитываются силы трения. Таким образом, уравнения следует рассматривать как приблизительные.

К сожалению, в спектрах частоты вибрации подшипников, компоненты, связанные с частотами подшипника, обычно "хоронятся" в большом количестве высокоуровневых компонентов, связанных с отсутствием равновесия ротора.

Почему?

Рассмотрим следующий пример: взаимодействие вращающихся элементов перед разрывом аналогичен звонку при ударе молотком. Структура подшипника - это жилье и машина, совместно действуют как звонок, который «звонит» (т.е. резонирует) на воздействие.

Звонящая частота или резонанс являются собственностью структуры и не влияют на скорость и силу удара. Резонансы в таких структурах в периоде о 1 кГц до 20 кГц и, в отличие от резонанса звонка, не сконцентрированы на дискретных частотах, а в полосах частот.

Таким образом, дефекты вращающихся подшипников появляются в частотных спектрах по мере увеличения в одной или нескольких полосах частот между 1 кГц и 20 кГц.

Методы обнаружения плохих подшипников?

Уровень общей вибрации

Простой способ состоит в регулярном измерении среднеквадратического значения, средний уровень общей вибрации подшипника. Этот метод заключается в измерении значения среднеквадратического значения уровня колебаний в широком диапазоне частот.

Измерения ускорения в диапазоне высоких частот (например, 1000 Гц до 10000 Гц) дает лучшие результаты. Такие измерения могут быть сделаны с помощью акселерометра и карманного виброметра оснащенного соответствующим фильтром. Измерения сравниваются с общими нормами или с установленными эталонными значениями для каждого подшипника.

Тенденция результаты измерения в течение долгого времени в вибрации может сопровождаться и экстраполироваться, чтобы предсказать, когда подшипник нуждается в замене. Однако общий уровень вибрации подшипника часто увеличивается только на заключительных этапах отказа, этот метод дает предупреждение в последнюю минуту отказов.

Преимущества:

Недостатки:

Пик-фактор дает предупреждение отказа подшипника на ранней стадии развития дефекта с помощью одного типа оборудования, которые так же используется для измерения общей вибрации, регулярно измерять коэффициент амплитуду колебания подшипника (рис. 2).

Рис.2. Принцип Пик-фактора

Пик-фактор отношение вибрации. Пиковый датчик в вибрации измеряет импульсы колебаний, вырабатываемых дефектом. Измерения ускорения по диапазону высоких частот (например, 1000 Гц до 10000 Гц) дает лучшие результаты.

Кривая на рис. 2 показывает типичную тенденцию развития пика-фактора, поскольку состояние подшипников ухудшается. Поскольку дефект развивается, в результате коротких рывков, которые в значительной степени увеличивают пиковый уровень. Пиковый уровень вырастает до определенного предела.

Преимущества:

Недостатки:

СРВ Спектр Сравнения

Метод, который также обнаруживает другие типы недостатков машин, такие как дисбаланс, несоосность и т.п. СРВ спектра сравнения, см. рис. 3.

Решение постоянного процента (8% на рис. 3) вдоль оси частоты спектра СРВ означает, что частотный диапазон достаточно широкий, чтобы прокат обнаружить дефекты в подшипниках качения, который в то же время имеет достаточное разрешение для обнаружения низкочастотных ошибок, таких как дисбаланс или несоосности.

Рис. 3. Сравнение СРВ спектра дает возможность предупреждения дефектов на ранних стадиях, чем контроль уровня общей вибрации - уровень общей вибрации только возрастает после увеличения компонента, стал самым высоким пиком в спектре

Общий уровень вибрации в основном определяется уровнем самого высокого пика в спектре колебаний. Таким образом, общий уровень вибрации только возрастает после того, как увеличивающийся компонент стал самым высоким пиком в спектре, см. рис.3.

Таким образом, СРВ Спектр сравнения дает ранних предупреждений, чем общий контроль вибрации.

Преимущества:

Недостатки:

Как вы можете узнать больше об ошибке?

Все приведенные выше методы могут дать результат, вручную или другим способом, в прогнозировании того, когда машина может быть исправлена. Чем больше вы знаете о вине большего доверия, в котором можно сделать прогноз.

ВВЕРХ