Hva vet du om de fem viktigste metodene for analyse av lagerfeil og diagnostiske tips? La meg ta deg med for å se det i dag.
01
Analyse og diagnose av unormale roterende lyder
Unormal rotasjonslyddeteksjon og analyse er en analysemetode som bruker auskultasjon for å overvåke lagerets arbeidsstatus. Vanlig brukte verktøy er lange skrutrekkere med trehåndtak, eller harde plastrør med en ytre diameter på ca 20mm. Relativt sett er bruk av elektroniske stetoskoper for overvåking mer gunstig for å forbedre overvåkingens pålitelighet. Når lageret er i normal driftstilstand, går det jevnt og raskt uten stagnasjon. Lyden som produseres er harmonisk og støyfri. Du kan høre en jevn og kontinuerlig "summende" lyd, eller en lavere "summende" lyd. Lagerfeilene som reflekteres av unormale lyder er som følger.
(1) Lageret avgir en jevn og kontinuerlig "susende" lyd. Denne lyden genereres av de rullende elementene som roterer i de indre og ytre ringene, og inkluderer uregelmessige metallvibrasjonslyder som er uavhengige av hastigheten. Generelt er mengden fett i lageret utilstrekkelig og bør etterfylles. Hvis utstyret er stengt ned for lenge, spesielt ved lave temperaturer om vinteren, vil lagrene noen ganger lage en "sizende" lyd under drift, noe som har sammenheng med den mindre radielle klaringen til lagrene og den mindre penetrasjonen av fettet. Lagerklaringen bør justeres hensiktsmessig og nytt fett med større penetrasjon bør skiftes ut.
(2) Lageret avgir en jevn periodisk "whoosh"-lyd i den kontinuerlige "vispelyden". Denne lyden er forårsaket av riper, riller og rustflekker på de rullende elementene og de indre og ytre ringene. Lydperioden er proporsjonal med rotasjonshastigheten til lageret. Lagre bør skiftes.
(3) Lageret avgir uregelmessig og ujevn "chacha"-lyd. Denne lyden er forårsaket av jernspon, sand og andre urenheter som faller ned i lageret. Intensiteten på lyden er liten og har ingenting med antall omdreininger å gjøre. Lagre bør rengjøres, smøres på nytt eller oljeskiftes.
(4) Lageret avgir en kontinuerlig og uregelmessig "raslende" lyd. Denne lyden er generelt relatert til den løse passformen mellom den indre ringen av lageret og akselen eller den løse passformen mellom den ytre ringen og lagerhullet. Når lydintensiteten er høy, bør samsvarsforholdet mellom lagrene kontrolleres og eventuelle problemer bør repareres i tide.
02
Vibrasjonssignalanalyse og diagnose
Lagervibrasjoner er svært følsomme for lagerskader, som avskalling, fordypninger, rust, sprekker, slitasje osv., som vil gjenspeiles i lager- og vibrasjonsmålingene. Derfor kan størrelsen på vibrasjonen måles ved å bruke et spesielt lager vibrasjonsmåleinstrument (frekvensanalysator, etc.), og den spesifikke abnormiteten kan utledes fra frekvensfordelingen. De målte verdiene varierer avhengig av driftsforholdene til lageret eller installasjonsposisjonen til sensoren. Derfor er det nødvendig å analysere og sammenligne de målte verdiene til hver maskin på forhånd for å bestemme vurderingskriteriene.
Det finnes mange deteksjons- og diagnoseteknologier for rullelagerfeil, slik som vibrasjonssignaldeteksjon, smøreoljeanalyse og deteksjon, temperaturdeteksjon, akustisk utslippsdeteksjon osv. Blant ulike diagnosemetoder er diagnoseteknologi basert på vibrasjonssignaler den mest brukte. Denne teknologien er delt inn i to typer: enkel diagnostisk metode og presis diagnostisk metode.
·Enkel diagnose bruker ulike parametere for vibrasjonssignalets bølgeform, som amplitude, toppfaktor, toppfaktor, sannsynlighetstetthet, kurtosekoeffisient, etc., samt ulike demodulasjonsteknikker for å foreta en foreløpig vurdering av peilingen for å bekrefte om det er en feil;
·Presisjonsdiagnose bruker ulike moderne signalbehandlingsmetoder for å bestemme feiltypen og årsaken til lageret som anses å være feil ved enkel diagnose.
2.1 Enkel diagnostisk metode
I prosessen med enkel diagnose av rullelager ved bruk av vibrasjon, er det vanligvis nødvendig å sammenligne den målte vibrasjonsverdien (toppverdi, effektiv verdi, etc.) med en viss forhåndsbestemt vurderingsstandard, og bestemme om den målte vibrasjonsverdien overstiger standarden. Grensen brukes til å bestemme om lageret er defekt og om ytterligere presis diagnose er nødvendig.
Vurderingskriteriene som brukes for enkel diagnose av rullelager kan grovt deles inn i tre typer:
(1) Absolutt vurderingsstandard: Det er en absolutt verdi som brukes til å bedømme om den målte vibrasjonsverdien overskrider grensen;
(2) Relativ vurderingsstandard: Vibrasjonen til samme del av lageret måles regelmessig og sammenlignes i tid. Vibrasjonsverdien når lageret er feilfritt brukes som standard. Den er basert på forholdet mellom den faktisk målte vibrasjonsverdien og referansevibrasjonsverdien. kriterier for å stille en diagnose;
(3) Analog vurderingsstandard: Det er en standard som tester vibrasjonen til flere lagre av samme modell på samme del under samme forhold, og sammenligner vibrasjonsverdiene med hverandre for vurdering.
Den absolutte vurderingsstandarden er en standard etablert basert på den foreskrevne deteksjonsmetoden, så det må tas hensyn til gjeldende frekvensområde, og vibrasjonsdeteksjon må utføres i henhold til den foreskrevne metoden. Det er ingen absolutt vurderingsstandard som gjelder for alle lagre. Derfor brukes vanligvis absolutte dømmekraftstandarder, relative dømmekraftstandarder og analogivurderingsstandarder for å oppnå nøyaktige og pålitelige diagnostiske resultater.
Enkel diagnose inkluderer hovedsakelig følgende metoder:
(1) Amplitudeverdidiagnosemetode
Amplitudeverdien nevnt her refererer til toppverdien XP, middelverdien
Dette er den enkleste og mest brukte diagnostiske metoden, som diagnostiseres ved å sammenligne den målte amplitudeverdien med verdien gitt i vurderingsstandarden.
·Toppverdien reflekterer den maksimale amplituden i et bestemt øyeblikk, så den er egnet for feildiagnose med øyeblikkelig påvirkning, for eksempel skade på overflaten.
·Den diagnostiske effekten av gjennomsnittsverdien er i utgangspunktet den samme som for toppverdien. Fordelen er at deteksjonsverdien er mer stabil enn toppverdien, men den brukes vanligvis når hastigheten er høyere (som over 300r/min).
·Rummiddelverdien beregnes over tid, så den er egnet for feildiagnose der amplitudeverdien endres sakte med tiden, for eksempel slitasje.
(2) Diagnostisk metode for sannsynlighetstetthet
Sannsynlighetstetthetskurven for amplituden til et feilfritt rullelager er en typisk normalfordelingskurve; men når en feil oppstår, kan sannsynlighetstetthetskurven være skjev eller spredt.
(3) Diagnostisk metode for kurtosis koeffisient
Et feilfritt lager hvis amplitude tilfredsstiller normalfordelingsloven har en kurtoseverdi på ca. 3. Med forekomst og utvikling av feil har kurtoseverdien en lignende skiftende trend som toppfaktoren. Fordelen med denne metoden er at den ikke har noe med rotasjonshastigheten, størrelsen og belastningen til lageret å gjøre, og er hovedsakelig egnet for diagnostisering av gropkorrosjonsfeil.
(4) Formfaktor diagnostisk metode
Toppfaktor er definert som forholdet mellom topp og gjennomsnitt (XP/X). Denne verdien er også en av de effektive indikatorene for enkel diagnose av rullelager.
(5) Crest factor diagnostisk metode
Toppfaktor er definert som forholdet mellom toppverdi og rotmiddelkvadratverdi (XP/Xrms). Fordelen med denne verdien for enkel diagnose av rullelager er at den ikke påvirkes av lagerstørrelse, hastighet og belastning, og den påvirkes heller ikke av endringer i følsomheten til primære og sekundære instrumenter som sensorer og forsterkere. Denne verdien er egnet for diagnostisering av gropkorrosjonsfeil. Ved å overvåke den endrede trenden til XP/Xrms-verdier over tid, kan feil på rullelager effektivt forutses tidlig og utviklingen og endringstrendene for feil kan reflekteres.
·Når rullelageret ikke har noen feil, er XP/Xrms en liten stabil verdi;
·Når lageret er skadet, vil et støtsignal bli generert og vibrasjonstoppverdien vil øke betydelig, men rotmiddelverdien vil ikke øke betydelig på dette tidspunktet, så XP/Xrms øker;
·Når feilen fortsetter å utvide seg og toppverdien gradvis når grenseverdien, begynner rotmiddelverdien å øke, og XP/Xrms avtar gradvis til den går tilbake til størrelsen uten feil.
2.2 Presisjonsdiagnosemetode
Vibrasjonsfrekvenskomponentene til rullelagre er svært rike, inkludert både lavfrekvente komponenter og høyfrekvente komponenter, og hver spesifikk feil tilsvarer en spesifikk frekvenskomponent. Oppgaven med presisjonsdiagnose er å skille spesifikke frekvenskomponenter gjennom passende signalbehandlingsmetoder for å indikere eksistensen av spesifikke feil. Vanlig brukte presisjonsdiagnostikk inkluderer følgende.
(1) Lavfrekvent signalanalysemetode
Lavfrekvente signaler refererer til vibrasjoner med frekvenser under 8kHz. Vanligvis brukes akselerasjonssensorer til å måle vibrasjonen til rullelagre, men vibrasjonshastigheten analyseres for lavfrekvente signaler. Derfor må akselerasjonssignalet konverteres til et hastighetssignal av en integrator etter å ha passert gjennom en ladeforsterker, og deretter passere gjennom et lavpassfilter med en øvre grensefrekvens på 8 kHz for å fjerne høyfrekvenssignalet. Til slutt analyseres frekvenskomponenten for å finne den karakteristiske frekvensen til signalet. diagnose.
(2) Middels og høyfrekvent signaldemodulasjonsanalysemetode
Frekvensområdet til mellomfrekvenssignalet er 8~20kHz, og frekvensområdet til høyfrekvenssignalet er 20~80kHz. Siden akselerasjon kan analyseres direkte for mellom- og høyfrekvente signaler, etter at sensorsignalet passerer gjennom ladeforsterkeren, blir lavfrekvente signalet fjernet direkte av et høypassfilter, deretter demodulert, og til slutt utføres frekvensanalyse for å finne den karakteristiske frekvensen til signalet.
03
Lagertemperaturanalyse og diagnose
Temperaturen på lageret kan generelt estimeres fra temperaturen utenfor lagerkammeret. Det er mer hensiktsmessig hvis oljehullet kan brukes til å måle temperaturen på lagerets ytre ring direkte. Vanligvis begynner temperaturen på lageret å stige sakte når lageret fungerer, og når en stabil tilstand etter 1 til 2 timer. Den normale temperaturen på lagrene varierer avhengig av maskinens varmekapasitet, varmeavledning, rotasjonshastighet og belastning. Hvis smøringen og installasjonen er feil, vil lagertemperaturen stige kraftig og det vil oppstå unormalt høye temperaturer. På dette tidspunktet må operasjonen stanses og nødvendige forebyggende tiltak iverksettes.
Høye temperaturer indikerer ofte at lageret er i en unormal tilstand. Høye temperaturer er også skadelige for lagersmøremidler. Noen ganger kan overoppheting av lager tilskrives lagerets smøremiddel. Hvis lageret roterer kontinuerlig i lang tid ved en temperatur over 125 grader, vil levetiden til lageret reduseres. Årsaker til høytemperaturlagre inkluderer: utilstrekkelig eller overdreven smøring, urenheter i smøremidlet, overdreven belastning, lagerskade, utilstrekkelig klaring, høy friksjon forårsaket av oljetetninger, etc.
Derfor er det nødvendig med kontinuerlig overvåking av lagertemperaturen, enten man måler selve lageret eller andre viktige deler. Hvis driftsforholdene forblir uendret, kan enhver temperaturendring indikere en funksjonsfeil. Regelmessig måling av lagertemperaturen kan gjøres ved hjelp av et termometer, for eksempel SKF digitalt termometer, som nøyaktig kan måle lagertemperaturen og vise den i grader eller Fahrenheit. Viktigheten av lagre gjør at når de blir skadet, vil det føre til at utstyret slår seg av. Derfor er det best for slike lagre å være utstyrt med temperaturdetektorer. Under normale omstendigheter vil lagre ha en naturlig temperaturstigning umiddelbart etter smøring eller ettersmøring som varer i en eller to dager.
04
Smøremiddelanalyse og diagnose
Smøremiddelanalysemetoden benytter ferrografianalyseteknologi, som er en metode spesielt egnet for å identifisere og forutsi rulletretthet.
En del av smøreoljen til rullelageret trekkes ut som en oljeprøve, og et magnetfelt med høy gradient brukes til å avsette det faste fremmedlegemet i oljeprøven som strømmer gjennom magnetfeltet på en glassplate i forhold til størrelsen. , slik at formen, størrelsen, fargen og materialet til fremmedstoffpartiklene kan observeres. , slik at typen slitasje kan identifiseres tydelig, driftsstatusen til maskinen kan forutsies, og skjulte farer kan oppdages i tide. Ferrografiteknologi er i prinsippet hovedsakelig rettet mot å identifisere sterke magneter som stål, men den har også utmerkede identifiseringsevner for ikke-jernholdige metaller som kobber, sand, organisk materiale, selavfall og andre fremmedlegemer.
Når stållignende sfæriske partikler med en diameter på 1 til 5 μm dukker opp i oljeprøven, er det sikkert at lageret har begynt å utvikle utmattelsesmikrosprekker. Når utmattelsessplittepartikler med et lengde/tykkelsesforhold på 10:1 oppstår i oljeprøven, og lengden er større enn 10 μm, har unormal utmattingsslitasje i lageret begynt. Når lengden er større enn 100 μm, har lageret sviktet.
Den tredje typen tretthetsrester er tretthetsflak med et lengde-til-tykkelse-forhold på 30:1, med en lengde på 20 til 50 μm, og flakene inneholder ofte hulrom. Ved utbruddet av tretthet øker antallet slike flak betydelig, som sammen med sfæriske partikler kan tjene som et tegn på utbruddet av tretthet.
05
Akustisk utslippsdeteksjon
Prinsippet for akustisk emisjonsdeteksjonsteknologi er at når et materiale deformeres eller sprekker på grunn av ytre eller indre krefter, kalles fenomenet med å frigjøre tøyningsenergi i form av elastiske bølger akustisk emisjon.
Teknologien for å bruke instrumenter for å oppdage og analysere akustiske emisjonssignaler og bruke de akustiske emisjonssignalene for å utlede kilden til akustisk utslipp kalles akustisk emisjonsdeteksjonsteknologi. Den bruker fenomenet at partiklene inne i materialet frigjør belastningsenergi i form av elastiske bølger på grunn av relativ bevegelse for å identifisere og forstå materialet. eller struktur intern tilstand.
Akustiske emisjonssignaler inkluderer burst type og kontinuerlig type. Det akustiske emisjonssignalet består av pulser som er forskjellige fra bakgrunnsstøyen og kan separeres i tid; enkeltpulsene til det kontinuerlige akustiske emisjonssignalet kan ikke skilles fra hverandre. Faktisk er kontinuerlige akustiske emisjonssignaler også sammensatt av et stort antall små burst-signaler, men de er for tette til å kunne skilles fra hverandre.
Når rullelagre ikke fungerer som de skal, kan det genereres både plutselige og kontinuerlige akustiske emisjonssignaler. Den relative bevegelsen mellom kontaktflatene til lagerkomponentene (indre ring, ytre ring, rulleelementer og bur), den hertziske kontaktspenningen forårsaket av friksjon, og overflatesprekker, slitasje, fordypninger osv. forårsaket av feil, overbelastning, etc. Feil som rilling, okklusjon, overflateruhet forårsaket av dårlig smøring, overflateharde kanter forårsaket av smøreforurensningspartikler og gropkorrosjon forårsaket av strøm som går gjennom lageret vil alle produsere plutselige akustiske emisjonssignaler.
Kontinuerlige akustiske emisjonssignaler kommer hovedsakelig fra globale feil forårsaket av oksidativ slitasje på lageroverflaten på grunn av dårlig smøring (som svikt i smøreoljefilmen, infiltrasjon av forurensninger i fettet), for høye temperaturer og hyppige lokale feil i lagrene. Disse faktorene forårsaker et stort antall plutselige akustiske utslippshendelser i løpet av kort tid, og genererer dermed kontinuerlige akustiske emisjonssignaler.
Under drift av et rullelager vil svikt (enten det er overflateskade, sprekk eller slitasjesvikt) forårsake elastisk støt på kontaktflaten og produsere et akustisk emisjonssignal. Dette signalet inneholder rik friksjonsinformasjon, så akustisk utslipp kan brukes til å overvåke og diagnostisere rullelager.
