Mit tud a csapágyhibaelemzés öt fő módszeréről és diagnosztikai tippekről? Hadd vigyem ma megnézni.
01
Rendellenes forgó hangok elemzése és diagnosztizálása
A rendellenes forgási hang észlelése és elemzése olyan elemzési módszer, amely auszkultációt használ a csapágy működési állapotának megfigyelésére. Az általánosan használt szerszámok a hosszú, fa nyelű csavarhúzók vagy a körülbelül 20 mm külső átmérőjű kemény műanyag csövek. Viszonylagosan elmondható, hogy az elektronikus sztetoszkópok monitorozásra való alkalmazása jobban elősegíti a monitorozás megbízhatóságának javítását. Ha a csapágy normál üzemállapotban van, egyenletesen és lendületesen működik, stagnálás nélkül. Az előállított hang harmonikus és zajmentes. Egységes és folyamatos "zümmögő" hangot hallhat, vagy alacsonyabb "zümmögő" hangot. A rendellenes hangok által visszaverődő csapágyhibák a következők.
(1) A csapágy egyenletes és folyamatos "sziszegő" hangot ad ki. Ezt a hangot a belső és a külső gyűrűben forgó gördülő elemek keltik, és szabálytalan fémrezgéseket is tartalmaz, amelyek függetlenek a sebességtől. Általában a csapágyban lévő zsír mennyisége nem elegendő, ezért pótolni kell. Ha a berendezést túl sokáig leállítják, különösen alacsony hőmérsékleten télen, a csapágyak időnként "szisszenő" hangot adnak ki működés közben, ami a csapágyak kisebb radiális hézagával és a zsír kisebb behatolásával függ össze. A csapágyhézagot megfelelően be kell állítani, és új, nagyobb áthatolású zsírt kell cserélni.
(2) A csapágy egyenletes periodikus "whhoosh" hangot ad ki a folyamatos "whisk" hangban. Ezt a hangot a gördülő elemeken, valamint a belső és külső gyűrűs futópályákon lévő karcolások, barázdák és rozsdafoltok okozzák. A hang periódusa arányos a csapágy forgási sebességével. A csapágyakat ki kell cserélni.
(3) A csapágy szabálytalan és egyenetlen "chacha" hangot ad ki. Ezt a hangot a csapágyba hulló vasreszelék, homok és egyéb szennyeződések okozzák. A hang intenzitása kicsi, és semmi köze a fordulatok számához. A csapágyakat meg kell tisztítani, újra kell zsírozni vagy olajat cserélni.
(4) A csapágy folyamatos és szabálytalan "suhogó" hangot ad ki. Ez a hang általában a csapágy belső gyűrűje és a tengely közötti laza illeszkedéssel vagy a külső gyűrű és a csapágyfurat közötti laza illeszkedéssel kapcsolatos. Magas hangintenzitás esetén ellenőrizni kell a csapágyak illeszkedését, és az esetleges problémákat időben ki kell javítani.
02
Rezgésjel elemzés és diagnosztika
A csapágy vibrációja nagyon érzékeny a csapágy sérülésére, mint pl. hámlás, bemélyedés, rozsda, repedések, kopás stb., ami tükröződik a csapágy- és rezgésmérésekben. Ezért speciális csapágyrezgés-mérő műszerrel (frekvenciaanalizátor stb.) mérhető a rezgés nagysága, és a frekvenciaeloszlásból következtethetünk a konkrét rendellenességre. A mért értékek a csapágy működési körülményeitől vagy az érzékelő beépítési helyzetétől függően változnak. Ezért szükséges az egyes gépek mért értékeinek előzetes elemzése és összehasonlítása a megítélési kritériumok meghatározásához.
A gördülőcsapágyak hibáinak felderítésére és diagnosztizálására számos technológia létezik, mint például a rezgésjel-érzékelés, a kenőolaj-elemzés és -detektálás, a hőmérséklet-érzékelés, az akusztikus emisszió észlelése stb. A különféle diagnosztikai módszerek közül a rezgésjeleken alapuló diagnosztikai technológia a legszélesebb körben alkalmazott. Ez a technológia két típusra oszlik: egyszerű diagnosztikai módszerre és precíz diagnosztikai módszerre.
· Az egyszerű diagnózis a rezgési jel hullámformájának különböző paramétereit használja, mint például az amplitúdót, a csúcstényezőt, a csúcstényezőt, a valószínűségi sűrűséget, a görbületi együtthatót stb., valamint a különböző demodulációs technikákat, hogy előzetes döntést hozzon a csapágyról annak megerősítésére, hogy van-e egy hiba;
·A precíziós diagnosztika különféle modern jelfeldolgozási módszereket alkalmaz az egyszerű diagnosztikában hibásnak tekintett csapágy hibatípusának és okának meghatározására.
2.1 Egyszerű diagnosztikai módszer
A gördülőcsapágyak vibrációval történő egyszerű diagnosztizálása során általában össze kell hasonlítani a mért rezgésértéket (csúcsérték, effektív érték stb.) egy bizonyos előre meghatározott megítélési standarddal, és meg kell határozni, hogy a mért rezgésérték meghaladja-e a szabványt. A határérték annak meghatározására szolgál, hogy a csapágy hibás-e, és szükség van-e további pontos diagnózisra.
A gördülőcsapágyak egyszerű diagnosztizálására használt értékelési kritériumok nagyjából három típusra oszthatók:
(1) Abszolút értékelési szabvány: Abszolút érték, amely annak megítélésére szolgál, hogy a mért rezgésérték meghaladja-e a határértéket;
(2) Relatív megítélési szabvány: A csapágy ugyanazon részének rezgését rendszeresen mérik és időben összehasonlítják. A hibamentes csapágy rezgési értéke szabványos. Ez a tényleges mért rezgésérték és a referenciarezgés érték arányán alapul. a diagnózis felállításának kritériumai;
(3) Analóg ítélkezési szabvány: Ez egy olyan szabvány, amely ugyanazon alkatrészen, azonos feltételek mellett vizsgálja több csapágy rezgését, és összehasonlítja a rezgésértékeket egymással a megítélés céljából.
Az abszolút megítélési szabvány az előírt észlelési módszer alapján kialakított szabvány, ezért oda kell figyelni annak alkalmazható frekvenciatartományára, és a rezgésérzékelést az előírt módszer szerint kell elvégezni. Nincs olyan abszolút megítélési szabvány, amely minden csapágyra érvényes. Ezért a pontos és megbízható diagnosztikai eredmények elérése érdekében általában abszolút megítélési standardokat, relatív ítéleti standardokat és analógiás ítéleti standardokat használnak.
Az egyszerű diagnózis elsősorban a következő módszereket tartalmazza:
(1) Amplitúdóérték-diagnosztikai módszer
Az itt említett amplitúdóérték az XP csúcsértékre, az átlagértékre vonatkozik
Ez a legegyszerűbb és leggyakrabban használt diagnosztikai módszer, amelyet a mért amplitúdóérték és az ítéletszabványban megadott érték összehasonlításával diagnosztizálnak.
·A csúcsérték egy adott pillanatban a maximális amplitúdót tükrözi, így azonnali hatású hibadiagnosztikára alkalmas, mint pl. felületi lyukkárosodás.
·Az átlagérték diagnosztikus hatása alapvetően megegyezik a csúcsértékével. Előnye, hogy a detektálási érték stabilabb, mint a csúcsérték, de általában nagyobb fordulatszámnál (például 300 r/perc felett) használják.
·A négyzetgyökértéket időbeli átlagoljuk, így alkalmas olyan hibadiagnosztikára, ahol az amplitúdóérték lassan változik az idő múlásával, például kopás esetén.
(2) Valószínűségi sűrűség diagnosztikai módszer
A hibamentes gördülőcsapágy amplitúdójának valószínűségi sűrűséggörbéje tipikus normál eloszlási görbe; de amint hiba lép fel, a valószínűségi sűrűséggörbe ferde vagy szétszórt lehet.
(3) A kurtosis együttható diagnosztikai módszere
Egy hibamentes csapágy, amelynek amplitúdója kielégíti a normál eloszlási törvényt, a görbületi értéke megközelítőleg 3. A hibák előfordulásával és fejlődésével a görbületi érték a csúcstényezőhöz hasonló változást mutat. Ennek a módszernek az az előnye, hogy semmi köze a csapágy forgási sebességéhez, méretéhez és terheléséhez, és elsősorban lyukkorróziós hibák diagnosztizálására alkalmas.
(4) Formafaktor diagnosztikai módszer
A csúcstényező a csúcs és az átlag aránya (XP/X). Ez az érték a gördülőcsapágyak egyszerű diagnosztizálásának egyik hatékony mutatója is.
(5) Crest faktor diagnosztikai módszer
A csúcstényező a csúcsérték és a négyzetes középérték (XP/Xrms) aránya. Ennek az értéknek az az előnye a gördülőcsapágyak egyszerű diagnosztizálásához, hogy nem befolyásolja a csapágy mérete, sebessége és terhelése, és nincs hatással az elsődleges és másodlagos műszerek, például érzékelők és erősítők érzékenységének változásai sem. Ez az érték lyukkorróziós hibák diagnosztizálására alkalmas. Az XP/Xrms értékek időbeli változási trendjének nyomon követésével a gördülőcsapágyak hibái hatékonyan korán előre jelezhetők, és tükrözhetők a hibák alakulása és változó trendjei.
·Ha a gördülőcsapágynak nincs hibája, az XP/Xrms kis stabil érték;
·Amikor a csapágy megsérül, ütközési jel generálódik, és a rezgéscsúcs értéke jelentősen megnő, de a négyzetes középérték ekkor nem növekszik jelentősen, így az XP/Xrms nő;
·Amikor a hiba tovább növekszik, és a csúcsérték fokozatosan eléri a határértéket, a négyzetes középérték növekedni kezd, és az XP/Xrms fokozatosan csökken, amíg vissza nem tér a hiba nélküli méretre.
2.2 Precíziós diagnosztikai módszer
A gördülőcsapágyak rezgésfrekvenciás összetevői nagyon gazdagok, beleértve mind az alacsony frekvenciájú, mind a nagyfrekvenciás alkatrészeket, és minden konkrét hiba egy adott frekvenciakomponensnek felel meg. A precíziós diagnosztika feladata, hogy megfelelő jelfeldolgozási módszerekkel specifikus frekvenciakomponenseket különítsen el, jelezve a konkrét hibák meglétét. Az általánosan használt precíziós diagnosztika a következőket tartalmazza.
(1) Alacsony frekvenciájú jelelemzési módszer
Az alacsony frekvenciájú jelek 8 kHz alatti frekvenciájú rezgésekre utalnak. Általában gyorsulásérzékelőket használnak a gördülőcsapágyak rezgésének mérésére, de a rezgési sebességet alacsony frekvenciájú jelek esetén elemzik. Ezért a gyorsulási jelet a töltéserősítőn való áthaladás után egy integrátornak sebességjellé kell alakítania, majd egy 8 kHz-es felső vágási frekvenciájú aluláteresztő szűrőn kell áthaladnia a nagyfrekvenciás jel eltávolításához. Végül a frekvenciakomponenst elemzik, hogy megtalálják a jel jellemző frekvenciáját. diagnózis.
(2) Közép- és nagyfrekvenciás jeldemodulációs elemzési módszer
A köztes frekvenciájú jel frekvenciatartománya 8–20 kHz, a nagyfrekvenciás jel frekvenciatartománya 20–80 kHz. Mivel a gyorsulás közvetlenül elemezhető a közép- és nagyfrekvenciás jelekre, miután az érzékelő jele áthaladt a töltéserősítőn, az alacsony frekvenciájú jelet egy felüláteresztő szűrő közvetlenül eltávolítja, majd demodulálja, és végül frekvenciaanalízist hajtanak végre. keresse meg a jel jellemző frekvenciáját.
03
Csapágyhőmérséklet elemzés és diagnosztika
A csapágy hőmérséklete általában a csapágykamrán kívüli hőmérséklet alapján becsülhető meg. Célszerűbb, ha az olajlyuk közvetlenül a csapágy külső gyűrűjének hőmérsékletének mérésére használható. Általában a csapágy hőmérséklete a csapágy működése közben lassan emelkedni kezd, és 1-2 óra elteltével eléri a stabil állapotot. A csapágyak normál hőmérséklete a gép hőkapacitásától, hőleadásától, forgási sebességétől és terhelésétől függően változik. Ha a kenés és a beszerelés nem megfelelő, a csapágy hőmérséklete meredeken emelkedik, és szokatlanul magas hőmérsékletek lépnek fel. Ekkor a műveletet le kell állítani, és meg kell tenni a szükséges megelőző intézkedéseket.
A magas hőmérséklet gyakran azt jelzi, hogy a csapágy rendellenes állapotban van. A magas hőmérséklet a csapágykenőanyagokra is káros. Néha a csapágy túlmelegedése a csapágy kenőanyagának tulajdonítható. Ha a csapágy hosszú ideig folyamatosan forog 125 fokot meghaladó hőmérsékleten, a csapágy élettartama csökken. A magas hőmérsékletű csapágyak okai a következők: elégtelen vagy túlzott kenés, szennyeződések a kenőanyagban, túlzott terhelés, csapágykárosodás, elégtelen hézag, olajtömítések által okozott nagy súrlódás stb.
Ezért szükséges a csapágyhőmérséklet folyamatos ellenőrzése, akár magát a csapágyat, akár más fontos alkatrészeket mérünk. Ha a működési feltételek változatlanok maradnak, a hőmérséklet bármilyen változása hibás működést jelezhet. A csapágyhőmérséklet rendszeres mérése elvégezhető hőmérővel, például az SKF digitális hőmérővel, amely pontosan tudja mérni a csapágy hőmérsékletét és kijelzi azt fok vagy Fahrenheit mértékegységben. A csapágyak fontossága azt jelenti, hogy ha megsérülnek, a berendezés leáll. Ezért a legjobb, ha az ilyen csapágyakat hőmérséklet-érzékelőkkel szerelik fel. Normál körülmények között a csapágyak természetes hőmérséklete közvetlenül a kenés vagy utánkenés után egy vagy két napig tart.
04
Kenőanyag elemzés és diagnosztika
A kenőanyag-elemzési módszer ferrográfiai elemzési technológiát alkalmaz, amely különösen alkalmas a gördülési fáradtság azonosítására és előrejelzésére.
A gördülőcsapágy kenőolajának egy részét olajmintaként kivonják, és nagy gradiens mágneses térrel a mágneses téren átáramló olajmintában lévő szilárd idegen anyagot üveglapra rakják méretarányosan. , így megfigyelhető az idegen anyag részecskék alakja, mérete, színe és anyaga. , így egyértelműen beazonosítható a kopás típusa, előre jelezhető a gép üzemállapota, és időben felfedezhetők a rejtett veszélyek. A ferrográfiai technológia elvileg elsősorban az erős mágnesek, például az acél azonosítására irányul, de kiváló azonosítási képességekkel rendelkezik olyan színesfémek esetében is, mint a réz, homok, szerves anyagok, tömítési törmelék és egyéb idegen anyagok.
Amikor az olajmintában 1-5 μm átmérőjű acélszerű gömbszemcsék jelennek meg, akkor biztos, hogy a csapágy kifáradási mikrorepedéseket kezdtek fejleszteni. Ha az olajmintában 10:1 hosszúság/vastagság arányú, kifáradástól feltörő részecskék jelennek meg, és a hosszúság meghaladja a 10 μm-t, a csapágy rendellenes kifáradási kopása kezdődik. Ha a hossza nagyobb, mint 100 μm, a csapágy meghibásodott.
A harmadik típusú kifáradási törmelék a 30:1 hosszúság-vastagság arányú, 20-50 μm hosszúságú kifáradási pelyhek, amelyek gyakran tartalmaznak üregeket. A fáradtság kezdetén az ilyen pelyhek száma jelentősen megnő, ami a gömb alakú részecskékkel együtt a fáradtság kezdetének jele lehet.
05
Akusztikus emisszió érzékelése
Az akusztikus emisszió detektálási technológia elve az, hogy amikor egy anyag külső vagy belső erők hatására deformálódik vagy megreped, akkor a nyúlási energia rugalmas hullámok formájában történő felszabadulását akusztikus emissziónak nevezzük.
Az akusztikus emissziós jelek észlelésére és elemzésére szolgáló műszerek, valamint az akusztikus emissziós jelek az akusztikus emisszió forrásának megállapítására való felhasználásának technológiáját akusztikus emisszió észlelési technológiának nevezik. Az anyag azonosítására és megértésére használja fel azt a jelenséget, hogy az anyag belsejében lévő részecskék rugalmas hullámok formájában szabadítanak fel feszültséget a relatív mozgás következtében. vagy szerkezet belső állapota.
Az akusztikus emissziós jelek közé tartozik a sorozat típusú és a folyamatos típusú. A burst akusztikus emissziós jel a háttérzajtól eltérő, időben szétválasztható impulzusokból áll; a folyamatos akusztikus emissziós jel egyes impulzusai megkülönböztethetetlenek. Valójában a folyamatos akusztikus emissziós jelek is nagyszámú kis sorozatjelből állnak, de túl sűrűek ahhoz, hogy megkülönböztethetők legyenek.
Ha a gördülőcsapágyak nem működnek megfelelően, hirtelen és folyamatos akusztikus emissziós jelek is megjelenhetnek. A csapágyalkatrészek (belső gyűrű, külső gyűrű, gördülőelemek és kosár) érintkezési felületei közötti relatív mozgás, a súrlódás okozta Hertzi érintkezési feszültség, valamint a meghibásodás, túlterhelés stb. Az olyan hibák, mint a hornyolás, az elzáródás, a rossz kenés miatti felületi érdesség, a kenési szennyeződés részecskéi által okozott felületi kemény élek és a csapágyon áthaladó áram által okozott lyukkorrózió, mind hirtelen akusztikus emissziós jeleket produkálnak.
A folyamatos akusztikus emissziós jelek főként a csapágyfelület rossz kenés miatti oxidatív kopása által okozott globális meghibásodásokból származnak (például a kenőolajfilm meghibásodása, a zsírban lévő szennyeződések beszivárgása), a túl magas hőmérséklet és a csapágyak gyakori helyi meghibásodása. Ezek a tényezők rövid időn belül nagyszámú hirtelen akusztikus emissziós eseményt okoznak, így folyamatos akusztikus emissziós jeleket generálnak.
A gördülőcsapágy működése során annak meghibásodása (legyen szó felületi sérülésről, repedésről vagy kopáshibáról) rugalmas ütést okoz az érintkezési felületen, és akusztikus emissziós jelet ad. Ez a jel gazdag súrlódási információt tartalmaz, így az akusztikus emisszió felhasználható a gördülőcsapágyak megfigyelésére és diagnosztizálására.
