Čo viete o piatich hlavných metódach analýzy porúch ložísk a diagnostických tipoch? Dovoľte mi, aby som vás dnes videl.
01
Analýza a diagnostika abnormálnych rotujúcich zvukov
Detekcia a analýza zvuku abnormálnej rotácie je analytická metóda, ktorá využíva auskultáciu na monitorovanie pracovného stavu ložiska. Bežne používaným náradím sú dlhé skrutkovače s drevenou rukoväťou, prípadne tvrdé plastové rúrky s vonkajším priemerom cca 20 mm. Relatívne povedané, používanie elektronických stetoskopov na monitorovanie viac prispieva k zlepšeniu spoľahlivosti monitorovania. Keď je ložisko v normálnom prevádzkovom stave, beží hladko a svižne bez stagnácie. Produkovaný zvuk je harmonický a bez šumu. Môžete počuť rovnomerné a nepretržité „bzučanie“ alebo nižšie „bzučanie“. Poruchy ložísk odrážané abnormálnymi zvukmi sú nasledovné.
(1) Ložisko vydáva rovnomerný a nepretržitý „syčivý“ zvuk. Tento zvuk je generovaný valivými prvkami rotujúcimi vo vnútornom a vonkajšom krúžku a zahŕňa nepravidelné zvuky kovových vibrácií, ktoré sú nezávislé od rýchlosti. Vo všeobecnosti je množstvo maziva v ložisku nedostatočné a malo by sa doplniť. Ak je zariadenie odstavené na príliš dlhú dobu, najmä pri nízkych teplotách v zime, ložiská niekedy počas prevádzky vydávajú „prskavý“ zvuk, ktorý súvisí s menšou radiálnou vôľou ložísk a menším prienikom maziva. Vôľa ložiska by sa mala primerane upraviť a malo by sa vymeniť nové mazivo s väčším prienikom.
(2) Ložisko vydáva rovnomerný periodický zvuk "húkanie" v nepretržitom zvuku "šľahnutia". Tento zvuk je spôsobený škrabancami, drážkami a hrdzavými bodkami na valivých telesách a obežných dráhach vnútorného a vonkajšieho krúžku. Doba zvuku je úmerná rýchlosti otáčania ložiska. Ložiská by sa mali vymeniť.
(3) Ložisko vydáva nepravidelný a nerovnomerný zvuk „chacha“. Tento zvuk spôsobujú železné piliny, piesok a iné nečistoty padajúce do ložiska. Intenzita zvuku je malá a nemá nič spoločné s počtom otáčok. Ložiská treba vyčistiť, premazať alebo vymeniť olej.
(4) Ložisko vydáva nepretržitý a nepravidelný „šušťanský“ zvuk. Tento zvuk vo všeobecnosti súvisí s voľným uložením medzi vnútorným krúžkom ložiska a hriadeľom alebo voľným uložením medzi vonkajším krúžkom a otvorom ložiska. Keď je intenzita zvuku vysoká, je potrebné skontrolovať zhodu ložísk a včas opraviť akékoľvek problémy.
02
Analýza a diagnostika vibračných signálov
Vibrácie ložísk sú veľmi citlivé na poškodenie ložísk, ako je odlupovanie, vrúbkovanie, hrdza, praskliny, opotrebovanie atď., čo sa prejaví pri meraní ložísk a vibrácií. Preto je možné veľkosť vibrácií merať pomocou špeciálneho prístroja na meranie vibrácií ložísk (frekvenčný analyzátor atď.) a špecifickú abnormalitu možno odvodiť z rozloženia frekvencie. Namerané hodnoty sa líšia v závislosti od prevádzkových podmienok ložiska alebo montážnej polohy snímača. Preto je potrebné vopred analyzovať a porovnať namerané hodnoty každého stroja, aby sa určili kritériá posudzovania.
Existuje mnoho technológií detekcie a diagnostiky porúch valivých ložísk, ako je detekcia signálu vibrácií, analýza a detekcia mazacieho oleja, detekcia teploty, detekcia akustických emisií atď. Medzi rôznymi diagnostickými metódami je najpoužívanejšia diagnostická technológia založená na signáloch vibrácií. Táto technológia je rozdelená do dvoch typov: jednoduchá diagnostická metóda a presná diagnostická metóda.
· Jednoduchá diagnostika využíva rôzne parametre tvaru vlny vibračného signálu, ako je amplitúda, faktor výkyvu, faktor výkyvu, hustota pravdepodobnosti, koeficient špičatosti atď., ako aj rôzne techniky demodulácie na predbežné posúdenie ložiska, aby sa potvrdilo, či existuje chyba;
·Presná diagnostika využíva rôzne moderné metódy spracovania signálov na určenie typu chyby a príčiny ložiska, ktoré sa pri jednoduchej diagnostike považuje za chybné.
2.1 Jednoduchá diagnostická metóda
V procese jednoduchej diagnostiky valivých ložísk pomocou vibrácií je zvyčajne potrebné porovnať nameranú hodnotu vibrácií (špičkovú hodnotu, efektívnu hodnotu atď.) s určitým vopred stanoveným úsudkovým štandardom a určiť, či nameraná hodnota vibrácií presahuje normu. Limit sa používa na určenie, či je ložisko chybné a či je potrebná ďalšia presná diagnóza.
Kritériá posudzovania používané na jednoduchú diagnostiku valivých ložísk možno zhruba rozdeliť do troch typov:
(1) Absolútny úsudkový štandard: Je to absolútna hodnota používaná na posúdenie, či nameraná hodnota vibrácií prekračuje limit;
(2) Relatívna hodnotiaca norma: Vibrácie tej istej časti ložiska sa pravidelne merajú a porovnávajú v čase. Ako štandard sa používa hodnota vibrácií pri bezchybnom ložisku. Vychádza z pomeru skutočne nameranej hodnoty vibrácií k referenčnej hodnote vibrácií. kritériá na stanovenie diagnózy;
(3) Analogická posudková norma: Ide o normu, ktorá testuje vibrácie niekoľkých ložísk rovnakého modelu na rovnakej časti za rovnakých podmienok a porovnáva hodnoty vibrácií medzi sebou na posúdenie.
Absolútny úsudkový štandard je štandard stanovený na základe predpísanej metódy detekcie, preto je potrebné venovať pozornosť jej použiteľnému frekvenčnému rozsahu a detekcia vibrácií sa musí vykonávať podľa predpísanej metódy. Neexistuje žiadna absolútna norma posudzovania, ktorá by sa vzťahovala na všetky ložiská. Preto sa na získanie presných a spoľahlivých diagnostických výsledkov vo všeobecnosti používajú štandardy absolútneho úsudku, štandardy relatívneho úsudku a štandardy analogického úsudku.
Jednoduchá diagnostika zahŕňa najmä tieto metódy:
(1) Metóda diagnostiky hodnoty amplitúdy
Tu uvedená hodnota amplitúdy sa vzťahuje na špičkovú hodnotu XP, strednú hodnotu
Ide o najjednoduchšiu a najčastejšie používanú diagnostickú metódu, ktorá sa diagnostikuje porovnaním nameranej hodnoty amplitúdy s hodnotou uvedenou v rozhodovacej norme.
· Špičková hodnota odráža maximálnu amplitúdu v určitom okamihu, takže je vhodná na diagnostiku porúch s okamžitým vplyvom, ako je poškodenie povrchu jamkami.
·Diagnostický účinok priemernej hodnoty je v podstate rovnaký ako účinok maximálnej hodnoty. Jeho výhodou je, že detekčná hodnota je stabilnejšia ako špičková hodnota, ale vo všeobecnosti sa používa, keď je rýchlosť vyššia (napríklad nad 300 ot./min.).
· Stredná kvadratická hodnota je spriemerovaná v priebehu času, takže je vhodná na diagnostiku porúch, kde sa hodnota amplitúdy mení pomaly s časom, ako je opotrebovanie.
(2) Diagnostická metóda hustoty pravdepodobnosti
Krivka hustoty pravdepodobnosti amplitúdy bezporuchového valivého ložiska je typická krivka normálneho rozdelenia; ale akonáhle sa vyskytne chyba, krivka hustoty pravdepodobnosti môže byť skreslená alebo rozptýlená.
(3) Diagnostická metóda koeficientu špičatosti
Bezporuchové ložisko, ktorého amplitúda vyhovuje zákonu normálneho rozdelenia, má hodnotu špičatosti približne 3. S výskytom a vývojom porúch má hodnota špičatosti podobný meniaci sa trend ako faktor výkyvu. Výhodou tejto metódy je, že nemá nič spoločné s rýchlosťou otáčania, veľkosťou a zaťažením ložiska a je vhodná hlavne na diagnostiku chýb jamkovej korózie.
(4) Diagnostická metóda tvarového faktora
Faktor výkyvu je definovaný ako pomer vrcholu k priemeru (XP/X). Táto hodnota je zároveň jedným z efektívnych ukazovateľov pre jednoduchú diagnostiku valivých ložísk.
(5) Diagnostická metóda faktora výkyvu
Faktor výkyvu je definovaný ako pomer maximálnej hodnoty k strednej kvadratickej hodnote (XP/Xrms). Výhodou tejto hodnoty pre jednoduchú diagnostiku valivých ložísk je, že nie je ovplyvnená veľkosťou ložiska, otáčkami a zaťažením, ani nie je ovplyvnená zmenami citlivosti primárnych a sekundárnych nástrojov, ako sú snímače a zosilňovače. Táto hodnota je vhodná na diagnostiku chýb jamkovej korózie. Sledovaním meniaceho sa trendu hodnôt XP/Xrms v priebehu času je možné včas efektívne predpovedať poruchy valivých ložísk a odrážať vývoj a meniace sa trendy porúch.
·Ak valivé ložisko nemá chybu, XP/Xrms je malá stabilná hodnota;
·Keď je ložisko poškodené, vygeneruje sa signál nárazu a špičková hodnota vibrácií sa výrazne zvýši, ale stredná kvadratická hodnota sa v tomto čase výrazne nezvýši, takže XP/Xrms sa zvýši;
·Keď sa porucha ďalej rozširuje a špičková hodnota postupne dosiahne hraničnú hodnotu, stredná kvadratická hodnota sa začne zvyšovať a XP/Xrms sa postupne znižuje, až kým sa nevráti na veľkosť bez poruchy.
2.2 Presná diagnostická metóda
Frekvenčné zložky vibrácií valivých ložísk sú veľmi bohaté, zahŕňajú nízkofrekvenčné aj vysokofrekvenčné zložky a každej konkrétnej poruche zodpovedá špecifická frekvenčná zložka. Úlohou presnej diagnostiky je oddeliť špecifické frekvenčné zložky pomocou vhodných metód spracovania signálu, aby sa indikovala existencia špecifických porúch. Bežne používaná presná diagnostika zahŕňa nasledujúce.
(1) Metóda analýzy nízkofrekvenčného signálu
Nízkofrekvenčné signály označujú vibrácie s frekvenciami pod 8 kHz. Vo všeobecnosti sa snímače zrýchlenia používajú na meranie vibrácií valivých ložísk, ale rýchlosť vibrácií sa analyzuje pre nízkofrekvenčné signály. Preto musí byť signál zrýchlenia prevedený integrátorom na signál rýchlosti po prechode cez zosilňovač náboja a potom musí prejsť cez dolnopriepustný filter s hornou medznou frekvenciou 8 kHz, aby sa odstránil vysokofrekvenčný signál. Nakoniec sa analyzuje frekvenčná zložka, aby sa našla charakteristická frekvencia signálu. diagnózy.
(2) Metóda analýzy demodulácie stredno- a vysokofrekvenčného signálu
Frekvenčný rozsah medzifrekvenčného signálu je 8 ~ 20 kHz a frekvenčný rozsah vysokofrekvenčného signálu je 20 ~ 80 kHz. Keďže zrýchlenie možno priamo analyzovať pre stredno- a vysokofrekvenčné signály, po prechode signálu zo snímača cez zosilňovač náboja sa nízkofrekvenčný signál priamo odstráni hornopriepustným filtrom, potom sa demoduluje a nakoniec sa vykoná frekvenčná analýza. nájsť charakteristickú frekvenciu signálu.
03
Analýza a diagnostika teploty ložísk
Teplotu ložiska možno vo všeobecnosti odhadnúť z teploty mimo ložiskovej komory. Je vhodnejšie, ak sa olejový otvor môže použiť na priame meranie teploty vonkajšieho krúžku ložiska. Teplota ložiska zvyčajne začína pomaly stúpať pri prevádzke ložiska a stabilný stav dosiahne po 1 až 2 hodinách. Normálna teplota ložísk sa mení v závislosti od tepelnej kapacity stroja, odvodu tepla, rýchlosti otáčania a zaťaženia. Ak je mazanie a inštalácia nesprávne, teplota ložiska prudko stúpne a dôjde k abnormálne vysokým teplotám. V tomto čase je potrebné zastaviť prevádzku a prijať potrebné preventívne opatrenia.
Vysoké teploty často naznačujú, že ložisko je v abnormálnom stave. Vysoké teploty sú škodlivé aj pre mazivá ložísk. Niekedy možno prehriatie ložiska pripísať mazivu ložiska. Ak sa ložisko nepretržite otáča po dlhú dobu pri teplote presahujúcej 125 stupňov, životnosť ložiska sa zníži. Medzi príčiny vysokoteplotných ložísk patria: nedostatočné alebo nadmerné mazanie, nečistoty v mazive, nadmerné zaťaženie, poškodenie ložísk, nedostatočná vôľa, vysoké trenie spôsobené olejovými tesneniami atď.
Preto je nevyhnutné neustále sledovanie teploty ložiska, či už ide o meranie samotného ložiska alebo iných dôležitých častí. Ak sa prevádzkové podmienky nezmenia, akákoľvek zmena teploty môže znamenať poruchu. Pravidelné meranie teploty ložísk je možné vykonávať pomocou teplomera, akým je digitálny teplomer SKF, ktorý dokáže presne merať teplotu ložísk a zobrazovať ju v stupňoch alebo stupňoch Fahrenheita. Dôležitosť ložísk znamená, že keď sú poškodené, spôsobí to vypnutie zariadenia. Preto je najlepšie, aby boli takéto ložiská vybavené snímačmi teploty. Za normálnych okolností bude mať ložiská prirodzený nárast teploty ihneď po mazaní alebo premazaní, ktoré trvá jeden alebo dva dni.
04
Analýza a diagnostika mazív
Metóda analýzy mazív využíva technológiu ferografickej analýzy, čo je metóda obzvlášť vhodná na identifikáciu a predpovedanie únavy pri valcovaní.
Časť mazacieho oleja z valivého ložiska sa extrahuje ako vzorka oleja a pomocou vysokogradientového magnetického poľa sa tuhá cudzia látka obsiahnutá vo vzorke oleja pretekajúcej magnetickým poľom ukladá na sklenenú tabuľu úmerne jej veľkosti. , aby bolo možné pozorovať tvar, veľkosť, farbu a materiál častíc cudzích látok. , aby bolo možné jasne identifikovať typ opotrebenia, predvídať prevádzkový stav stroja a včas odhaliť skryté nebezpečenstvá. V zásade je ferografická technológia zameraná hlavne na identifikáciu silných magnetov, ako je oceľ, ale má tiež vynikajúce identifikačné schopnosti pre neželezné kovy, ako je meď, piesok, organické látky, úlomky tesnení a iné cudzie látky.
Keď sa vo vzorke oleja objavia guľovité častice podobné oceli s priemerom 1 až 5 μm, je isté, že v ložisku sa začali vytvárať únavové mikrotrhliny. Keď sa vo vzorke oleja objavia únavové odlupujúce sa častice s pomerom dĺžky k hrúbke 10:1 a dĺžka je väčšia ako 10 μm, začalo sa abnormálne únavové opotrebovanie ložiska. Keď je dĺžka väčšia ako 100 μm, ložisko zlyhalo.
Tretím typom únavovej sutiny sú únavové vločky s pomerom dĺžky k hrúbke 30:1, s dĺžkou 20 až 50 μm, pričom vločky často obsahujú dutiny. Pri nástupe únavy sa počet takýchto vločiek výrazne zvyšuje, čo spolu s guľovitými časticami môže slúžiť ako znak nástupu únavy.
05
Detekcia akustickej emisie
Princíp technológie detekcie akustickej emisie spočíva v tom, že keď je materiál deformovaný alebo prasknutý v dôsledku vonkajších alebo vnútorných síl, jav uvoľnenia deformačnej energie vo forme elastických vĺn sa nazýva akustická emisia.
Technológia použitia prístrojov na detekciu a analýzu signálov akustickej emisie a použitie signálov akustickej emisie na odvodenie zdroja akustickej emisie sa nazýva technológia detekcie akustickej emisie. Na identifikáciu a pochopenie materiálu využíva jav, že častice vo vnútri materiálu uvoľňujú deformačnú energiu vo forme elastických vĺn v dôsledku relatívneho pohybu. alebo vnútorný stav štruktúry.
Signály akustickej emisie zahŕňajú burstový typ a kontinuálny typ. Signál nárazovej akustickej emisie pozostáva z impulzov, ktoré sa líšia od hluku pozadia a môžu byť časovo oddelené; jednotlivé impulzy signálu kontinuálnej akustickej emisie sú nerozoznateľné. V skutočnosti sú signály kontinuálnej akustickej emisie tiež zložené z veľkého počtu malých impulzných signálov, ale sú príliš husté na to, aby sa dali rozlíšiť.
Keď valivé ložiská nefungujú správne, môžu sa generovať náhle aj nepretržité signály akustickej emisie. Relatívny pohyb medzi styčnými plochami komponentov ložiska (vnútorný krúžok, vonkajší krúžok, valivé telesá a klietka), Hertzovo kontaktné napätie spôsobené trením a povrchové trhliny, opotrebovanie, vrúbkovanie atď. spôsobené poruchou, preťažením atď. Poruchy, ako je drážkovanie, oklúzia, drsnosť povrchu spôsobená zlým mazaním, tvrdé hrany povrchu spôsobené časticami kontaminácie maziva a jamková korózia spôsobená prúdom prechádzajúcim cez ložisko, to všetko bude produkovať signály náhlej akustickej emisie.
Nepretržité signály akustickej emisie pochádzajú najmä z globálnych porúch spôsobených oxidačným opotrebovaním na povrchu ložiska v dôsledku zlého mazania (ako je porucha filmu mazacieho oleja, infiltrácia nečistôt do maziva), nadmerné teploty a časté lokálne poruchy ložísk. Tieto faktory spôsobujú veľké množstvo náhlych udalostí akustickej emisie v krátkom časovom období, čím sa generujú nepretržité signály akustickej emisie.
Počas prevádzky valivého ložiska jeho porucha (či už ide o poškodenie povrchu, prasklinu alebo opotrebenie) spôsobí pružný dopad na dosadaciu plochu a vytvorí signál akustickej emisie. Tento signál obsahuje bohaté informácie o trení, takže akustickú emisiu možno použiť na monitorovanie a diagnostiku valivých ložísk.
