Facilitățile industriale din întreaga lume se bazează pe operațiunea lină și liniștită a rulment cu bilă adâncă s. Atunci când apar vibrații neașteptate, acestea semnalează probleme potențiale - probleme care, dacă sunt lăsate necontrolate, pot escalada în timp de oprire neplanificat costisitor, daune secundare și eșec prematur la rulment. Diagnosticarea cauzei principale a acestor vibrații nu este ghicirea; Necesită o abordare structurată, analitică, bazată pe fundamentele analizei vibrațiilor.
Pasul 1: identificarea simptomelor și a contextului de adunare
Diagnosticul începe cu mult înainte de conectarea unui senzor. Tehnicienii notează meticulos:
- Caracteristici de vibrație: Este un zumzet constant, un zgomot intermitent sau o lovitură ascuțită? Unde este cel mai puternic - radial sau axial? Intensitatea se schimbă odată cu viteza sau încărcarea?
- Context operațional: Când a început vibrația? Au existat activități recente de întreținere (înlocuirea rulmentului, realinierii, modificărilor de lubrifiere)? Care sunt condițiile de funcționare (viteză, încărcare, temperatură)?
- Indici audibile: Există zgomote specifice (răzuire, măcinare, clic) care însoțesc vibrația?
- Inspecție fizică: Verificări inițiale pentru probleme evidente: căldură excesivă în apropierea rulmentului, scurgeri sau contaminare cu grăsime vizibile, slăbiciune sau daune externe.
Pasul 2: Utilizarea instrumentelor de analiză a vibrațiilor
Diagnosticul precis se balansează la măsurarea cantitativă:
- Plasarea senzorului: Accelerometrele sunt montate strategic pe carcasa rulmentului, de obicei perpendiculară pe arbore (măsurare radială) și uneori paralelă (axială), care captează date despre vibrații.
- Achiziționarea datelor: Un analizor de vibrații portabile colectează forme de undă pentru domeniul timpului și le transformă în domeniul de frecvență folosind transformarea rapidă Fourier (FFT), dezvăluind frecvențele vibraționale specifice prezente.
- Analiza spectrului - instrumentul de diagnosticare de bază: Spectrul FFT este fereastra de diagnosticare primară. Tehnicienii o examinează pentru frecvențe dominante și armonice (multipli). Indicatorii cheie se referă direct la geometria rulmentului și cinematica:
- Ball Pass Frecvence Outer Race (BPFO): Indică defecte pe pista exterioară. Vârfuri de frecvență la
(n * F_R / 2) * (1 - (bd / pd) * cosβ) (unde n = numărul de mingi, f_r = viteză de rotație, BD = diametrul bilei, PD = diametrul pasului, β = unghiul de contact). - Ball Pass Frecvence Inner Race (BPFI): Indică defecte pe pista interioară. Vârfuri de frecvență la
(n * f_r / 2) * (1 (bd / pd) * cosβ) . - Frecvența de rotire a bilelor (BSF): Indică defecte asupra elementelor rulante în sine. Vârfuri de frecvență la
(PD / (2 * BD)) * F_R * [1 - ((BD / PD) * COSβ)^2] . - Frecvența fundamentală a trenului (FTF): Asociat cu defectele cuștii. Vârfuri de frecvență la
(F_R / 2) * (1 - (BD / PD) * COSβ) . - Frecvența vitezei de rulare (1x rpm) și armonice: De multe ori indică dezechilibru, aliniere necorespunzătoare, slăbiciune sau arbori îndoite - condiții care pot cauza care poartă deteriorarea sau amplificarea semnăturii sale de vibrație.
Pasul 3: Interpretarea dovezilor
Potrivirea vârfurilor spectrale cu frecvențele caracteristice indică tipul de eroare probabil:
- Vârfuri clare la BPFO, BPFI, BSF sau FTF: Dovezi puternice ale daunelor localizate (spiling, pitting, fisuri) asupra componentei corespunzătoare (cursa exterioară, cursa interioară, mingea, cușca).
- Creșterea podelei de zgomot (vibrații în bandă largă): Adesea sugerează probleme de lubrifiere (insuficiente, degradate sau lubrifiante incorecte) sau uzură/notare pe scară largă.
- Prezența armonicelor de viteză de rulare: Poate indica probleme de bază, cum ar fi alinierea necorespunzătoare sau slăbiciunea care contribuie la suferința care se ridică.
- Modulare (benzi laterale): Frecvențele distanțate în jurul unei frecvențe de rulment dominante (în special BPFI) indică adesea o combinație de defecte de rulment și o altă problemă precum slăbiciunea sau dezechilibrul.
Pasul 4: coroborarea constatărilor și identificarea cauzei rădăcină
Analiza vibrațiilor este puternică, dar beneficiază de corelație:
- Analiza formei de undă de timp: Examinarea formei și amplitudinii semnalului de vibrație brută poate confirma impactul (vârfuri de scurtă durată indicative ale fisurilor sau alunerilor) sau lipsei de lubrifiere („zgomot” de înaltă frecvență).
- Învăluire (demodulare): Această tehnică izolează impacturile de înaltă frecvență (cum ar fi cele de defecte de rulment) de vibrațiile mașinii de frecvență mai mică, ceea ce face defecțiuni mai ușor de detectat, în special în medii zgomotoase sau în eșecul în stadiu incipient.
- Tendință: Compararea spectrelor actuale și a nivelurilor generale de vibrații cu datele de bază istorice relevă ratele de deteriorare și ajută la confirmarea semnificației modificărilor.
- Verificări suplimentare: Revizuirea tipului de ungere și a intervalului, confirmarea instalării adecvate (potriviri, autorizații) și evaluarea alinierii sunt cruciale pentru înțelegere de ce rulmentul a eșuat.
Diagnosticarea problemelor de vibrație în rulmenții cu bile profunde este un proces metodic care combină observația accentuată, măsurarea precisă folosind analiza spectrului FFT și interpretarea experților a frecvențelor caracteristice. Prin identificarea sistematică a semnăturilor de vibrații specifice asociate cu defectele componente, problemele de lubrifiere sau cu defecțiuni mecanice care contribuie, echipele de întreținere se pot deplasa dincolo de reparațiile reactive. Această abordare de diagnostic vizată permite întreținerea predictivă, permițând intervenții în timp util - cum ar fi reînnoirea lubrifierii sau înlocuirea programului programat - care împiedică defecțiunile catastrofale, maximizează durata de viață a rulmentului și asigură funcționarea fiabilă și eficientă a utilajelor critice. Investiția în abilități și tehnologie de analiză a vibrațiilor este o investiție în reziliența operațională și controlul costurilor.
Contactaţi-ne