Šta znate o pet glavnih metoda analize kvara ležaja i dijagnostičkih savjeta? Dozvolite mi da vas danas odvedem da vidite.
01
Analiza i dijagnoza abnormalnih rotirajućih zvukova
Detekcija i analiza abnormalnog zvuka rotacije je metoda analize koja koristi auskultaciju za praćenje radnog statusa ležaja. Najčešće korišteni alati su dugi odvijači sa drvenim ručkama ili tvrde plastične cijevi vanjskog promjera od oko 20 mm. Relativno govoreći, korištenje elektronskih stetoskopa za praćenje je pogodnije za poboljšanje pouzdanosti praćenja. Kada je ležaj u normalnom radnom stanju, radi glatko i brzo bez stagnacije. Zvuk koji se proizvodi je harmoničan i bez šuma. Možete čuti ujednačen i kontinuiran zvuk "zujanja" ili niži "zujanje". Greške ležaja koje se odražavaju nenormalnim zvukovima su sljedeće.
(1) Ležaj emituje ujednačen i neprekidan "šištajući" zvuk. Ovaj zvuk stvaraju elementi za kotrljanje koji se rotiraju u unutrašnjem i vanjskom prstenu, a uključuje nepravilne metalne vibracije koje su neovisne o brzini. Generalno, količina masti u ležaju je nedovoljna i treba je dopuniti. Ako je oprema predugo isključena, posebno pri niskim temperaturama zimi, ležajevi će ponekad ispuštati "cvrčanje" tokom rada, što je povezano sa manjim radijalnim zazorom ležajeva i manjim prodiranjem masti. Zazor ležaja treba pravilno podesiti i zamijeniti novom mašću sa većim prodorom.
(2) Ležaj emituje ujednačen periodični zvuk "šuštanja" u neprekidnom zvuku "mućkanja". Ovaj zvuk nastaje zbog ogrebotina, žljebova i mrlja od rđe na kotrljajućim elementima i unutrašnjim i vanjskim prstenovima. Period zvuka je proporcionalan brzini rotacije ležaja. Ležajeve treba zamijeniti.
(3) Ležaj emituje nepravilan i neujednačen "chacha" zvuk. Ovaj zvuk nastaje zbog gvozdenih strugotina, peska i drugih nečistoća koje upadaju u ležaj. Intenzitet zvuka je mali i nema nikakve veze sa brojem obrtaja. Ležajeve treba očistiti, podmazati ili promijeniti ulje.
(4) Ležaj emituje neprekidan i nepravilan "šuštavi" zvuk. Ovaj zvuk je općenito povezan s labavim pristajanjem između unutrašnjeg prstena ležaja i osovine ili labavim prianjanjem između vanjskog prstena i otvora ležaja. Kada je intenzitet zvuka visok, potrebno je provjeriti podudarnost ležajeva i eventualne probleme treba popraviti na vrijeme.
02
Analiza i dijagnostika vibracijskih signala
Vibracije ležaja su vrlo osjetljive na oštećenja ležaja, kao što su ljuštenje, udubljenje, rđa, pukotine, habanje itd., što će se odraziti na mjerenje ležaja i vibracija. Stoga se veličina vibracije može izmjeriti korištenjem posebnog instrumenta za mjerenje vibracija ležaja (frekventni analizator, itd.), a specifična abnormalnost se može zaključiti iz distribucije frekvencije. Izmjerene vrijednosti variraju u zavisnosti od uslova rada ležaja ili položaja ugradnje senzora. Stoga je potrebno unaprijed analizirati i uporediti izmjerene vrijednosti svake mašine kako bi se odredili kriteriji procjene.
Postoji mnogo tehnologija za otkrivanje i dijagnostiku kvarova kotrljajućih ležajeva, kao što su detekcija signala vibracija, analiza i detekcija ulja za podmazivanje, detekcija temperature, detekcija akustične emisije, itd. Među različitim dijagnostičkim metodama, dijagnostička tehnologija zasnovana na vibracijskim signalima je najšire korištena. Ova tehnologija je podijeljena u dvije vrste: jednostavnu dijagnostičku metodu i preciznu dijagnostičku metodu.
· Jednostavna dijagnoza koristi različite parametre talasnog oblika vibracijskog signala, kao što su amplituda, faktor vrha, faktor vrha, gustina verovatnoće, koeficijent kurtozisa, itd., kao i razne tehnike demodulacije kako bi se donela preliminarna procena o ležaju kako bi se potvrdilo da li postoji greška;
·Precizna dijagnostika koristi različite moderne metode obrade signala za određivanje vrste greške i uzroka ležaja koji se u jednostavnoj dijagnozi smatra neispravnim.
2.1 Jednostavna dijagnostička metoda
U procesu jednostavne dijagnostike kotrljajućih ležajeva korištenjem vibracija, obično je potrebno uporediti izmjerenu vrijednost vibracije (vršna vrijednost, efektivna vrijednost itd.) sa određenim unaprijed određenim standardom procjene, te utvrditi da li izmjerena vrijednost vibracija premašuje standard. Granica se koristi da bi se utvrdilo da li je ležaj neispravan i da li je potrebna dalja precizna dijagnoza.
Kriterijumi procjene koji se koriste za jednostavnu dijagnozu kotrljajućih ležajeva mogu se grubo podijeliti u tri tipa:
(1) Apsolutni standard prosuđivanja: To je apsolutna vrijednost koja se koristi za procjenu da li izmjerena vrijednost vibracije prelazi granicu;
(2) Relativni standard procjene: Vibracija istog dijela ležaja se redovno mjeri i upoređuje u vremenu. Vrijednost vibracije kada je ležaj bez greške koristi se kao standard. Zasniva se na omjeru stvarne izmjerene vrijednosti vibracije i referentne vrijednosti vibracije. kriterijumi za postavljanje dijagnoze;
(3) Standard za procjenu analogije: To je standard koji testira vibracije nekoliko ležajeva istog modela na istom dijelu pod istim uvjetima i upoređuje vrijednosti vibracija jedne s drugima radi procjene.
Standard apsolutne prosudbe je standard uspostavljen na osnovu propisane metode detekcije, tako da se mora obratiti pažnja na njen primenljiv frekventni opseg, a detekcija vibracija se mora vršiti prema propisanoj metodi. Ne postoji apsolutni standard prosuđivanja koji se primjenjuje na sve ležajeve. Stoga se apsolutni standardi prosuđivanja, relativni standardi prosuđivanja i standardi analognog prosuđivanja općenito koriste kako bi se dobili tačni i pouzdani dijagnostički rezultati.
Jednostavna dijagnoza uglavnom uključuje sljedeće metode:
(1) Metoda dijagnoze vrijednosti amplitude
Vrijednost amplitude koja se ovdje spominje odnosi se na vršnu vrijednost XP, srednju vrijednost
Ovo je najjednostavnija i najčešće korištena dijagnostička metoda, koja se dijagnosticira upoređivanjem izmjerene vrijednosti amplitude sa vrijednošću datom u standardu procjene.
·Vršna vrijednost odražava maksimalnu amplitudu u određenom trenutku, tako da je pogodna za dijagnozu kvara s trenutnim udarom kao što je površinsko oštećenje udubljenja.
· Dijagnostički efekat prosječne vrijednosti je u osnovi isti kao i vršne vrijednosti. Njegova prednost je što je vrijednost detekcije stabilnija od vršne vrijednosti, ali se općenito koristi kada je brzina veća (npr. iznad 300 o/min).
·Srednja kvadratna vrijednost je prosječna tokom vremena, tako da je pogodna za dijagnozu kvara gdje se vrijednost amplitude polako mijenja s vremenom, kao što je habanje.
(2) Metoda dijagnostike gustoće vjerovatnoće
Kriva gustoće vjerovatnoće amplitude kotrljajućeg ležaja bez greške je tipična normalna kriva raspodjele; ali kada dođe do kvara, kriva gustine vjerovatnoće može biti iskrivljena ili raspršena.
(3) Dijagnostička metoda koeficijenta ekscesa
Ležaj bez grešaka čija amplituda zadovoljava zakon normalne raspodjele ima vrijednost ekscesa od približno 3. Sa pojavom i razvojem kvarova, vrijednost ekscesa ima sličan trend promjene kao i faktor vrha. Prednost ove metode je u tome što nema nikakve veze sa brzinom rotacije, veličinom i opterećenjem ležaja, te je uglavnom pogodna za dijagnozu grešaka korozije u obliku pitinga.
(4) Dijagnostička metoda faktora oblika
Krest faktor se definiše kao omjer vrha i prosjeka (XP/X). Ova vrijednost je također jedan od efikasnih indikatora za jednostavnu dijagnozu kotrljajućih ležajeva.
(5) Dijagnostička metoda krest faktora
Crest faktor je definiran kao omjer vršne vrijednosti i srednje kvadratne vrijednosti (XP/Xrms). Prednost ove vrijednosti za jednostavnu dijagnozu kotrljajućih ležajeva je u tome što na nju ne utiču veličina ležaja, brzina i opterećenje, niti na nju utiču promjene osjetljivosti primarnih i sekundarnih instrumenata kao što su senzori i pojačala. Ova vrijednost je prikladna za dijagnosticiranje grešaka korozije pitinga. Praćenjem promjenjivog trenda XP/Xrms vrijednosti tokom vremena, kvarovi kotrljajućih ležajeva mogu se efikasno predvidjeti u ranoj fazi, a razvoj i trendovi promjene kvarova mogu se odraziti.
· Kada kotrljajni ležaj nema grešku, XP/Xrms je mala stabilna vrijednost;
·Kada je ležaj oštećen, generirat će se signal udara i vršna vrijednost vibracije će se značajno povećati, ali srednja kvadratna vrijednost se neće značajno povećati u ovom trenutku, tako da se XP/Xrms povećava;
·Kada se kvar nastavi širiti i vršna vrijednost postepeno dostigne graničnu vrijednost, vrijednost srednjeg kvadrata počinje da raste, a XP/Xrms se postepeno smanjuje dok se ne vrati na veličinu bez greške.
2.2 Precizna dijagnostička metoda
Komponente frekvencije vibracija kotrljajućih ležajeva su vrlo bogate, uključujući i niskofrekventne i visokofrekventne komponente, a svaka specifična greška odgovara određenoj frekvencijskoj komponenti. Zadatak precizne dijagnoze je da odvoji specifične frekvencijske komponente putem odgovarajućih metoda obrade signala kako bi se ukazalo na postojanje specifičnih grešaka. Često korištena precizna dijagnostika uključuje sljedeće.
(1) Metoda analize niskofrekventnih signala
Niskofrekventni signali se odnose na vibracije sa frekvencijama ispod 8 kHz. Općenito, senzori ubrzanja se koriste za mjerenje vibracija kotrljajućih ležajeva, ali brzina vibracije se analizira za niskofrekventne signale. Stoga, signal ubrzanja mora biti konvertovan u signal brzine od strane integratora nakon prolaska kroz pojačivač punjenja, a zatim proći kroz niskopropusni filter s gornjom graničnom frekvencijom od 8 kHz kako bi se uklonio visokofrekventni signal. Konačno, frekvencijska komponenta se analizira kako bi se pronašla karakteristična frekvencija signala. dijagnoza.
(2) Metoda analize demodulacije signala srednje i visoke frekvencije
Frekvencijski opseg signala srednje frekvencije je 8~20kHz, a frekvencijski opseg signala visoke frekvencije je 20~80kHz. Budući da se ubrzanje može direktno analizirati za srednje i visokofrekventne signale, nakon što signal senzora prođe kroz pojačalo punjenja, niskofrekventni signal se direktno uklanja visokopropusnim filterom, zatim demodulira i na kraju se izvodi analiza frekvencije kako bi se pronaći karakterističnu frekvenciju signala.
03
Analiza i dijagnostika temperature ležaja
Temperatura ležaja se općenito može procijeniti iz temperature izvan komore ležaja. Prikladnije je ako se otvor za ulje može koristiti za direktno mjerenje temperature vanjskog prstena ležaja. Obično, temperatura ležaja počinje polako da raste kako ležaj radi i dostiže stabilno stanje nakon 1 do 2 sata. Normalna temperatura ležajeva varira u zavisnosti od toplotnog kapaciteta mašine, disipacije toplote, brzine rotacije i opterećenja. Ako su podmazivanje i instalacija nepravilni, temperatura ležaja će naglo porasti i doći će do nenormalno visokih temperatura. U ovom trenutku, operacija se mora prekinuti i preduzeti neophodne preventivne mjere.
Visoke temperature često ukazuju na to da je ležaj u nenormalnom stanju. Visoke temperature su takođe štetne za maziva za ležajeve. Ponekad se pregrijavanje ležaja može pripisati mazivu ležaja. Ako se ležaj neprekidno rotira dugo vremena na temperaturi većoj od 125 stepeni, životni vek ležaja će se smanjiti. Uzroci visokotemperaturnih ležajeva uključuju: nedovoljno ili pretjerano podmazivanje, nečistoće u mazivu, prekomjerno opterećenje, oštećenje ležaja, nedovoljan zazor, veliko trenje uzrokovano uljnim zaptivkama itd.
Zbog toga je potrebno kontinuirano praćenje temperature ležaja, bilo da se radi o mjerenju samog ležaja ili drugih važnih dijelova. Ako radni uvjeti ostanu nepromijenjeni, svaka promjena temperature može ukazivati na kvar. Redovno mjerenje temperature ležaja može se obaviti uz pomoć termometra, kao što je SKF digitalni termometar, koji može precizno izmjeriti temperaturu ležaja i prikazati je u jedinicama stepena ili Farenhajta. Važnost ležajeva znači da će, kada su oštećeni, doći do gašenja opreme. Stoga je najbolje da takvi ležajevi budu opremljeni detektorima temperature. U normalnim okolnostima, ležajevi će imati prirodni porast temperature odmah nakon podmazivanja ili ponovnog podmazivanja koji traje jedan ili dva dana.
04
Analiza i dijagnostika maziva
Metoda analize maziva koristi tehnologiju analize ferografije, što je metoda posebno pogodna za identifikaciju i predviđanje zamora kotrljanja.
Dio ulja za podmazivanje kotrljajućeg ležaja ekstrahira se kao uzorak ulja, a magnetsko polje visokog gradijenta koristi se za taloženje čvrste strane tvari sadržane u uzorku ulja koje teče kroz magnetsko polje na staklenu ploču proporcionalno njegovoj veličini. , tako da se može uočiti oblik, veličina, boja i materijal čestica strane materije. , tako da se tip istrošenosti može jasno identificirati, radni status stroja može se predvidjeti, a skrivene opasnosti mogu se otkriti na vrijeme. U principu, ferografska tehnologija je uglavnom usmjerena na identifikaciju jakih magneta kao što je čelik, ali također ima odlične mogućnosti identifikacije za obojene metale kao što su bakar, pijesak, organske tvari, ostaci pečata i druge strane tvari.
Kada se u uzorku ulja pojave sferične čestice nalik čeliku promjera 1 do 5 μm, sigurno je da je ležaj počeo razvijati mikropukotine od zamora. Kada se u uzorku ulja pojave čestice cijepanja od zamora s omjerom dužine i debljine 10:1, a dužina je veća od 10 μm, počelo je abnormalno habanje ležaja od zamora. Kada je dužina veća od 100 μm, ležište je pokvarilo.
Treća vrsta ostataka zamora su ljuspice zamora sa omjerom dužine i debljine 30:1, dužine od 20 do 50 μm, a ljuspice često sadrže šupljine. Na početku umora, broj takvih pahuljica se značajno povećava, što zajedno sa sfernim česticama može poslužiti kao znak početka umora.
05
Detekcija akustične emisije
Princip tehnologije detekcije akustične emisije je da kada se materijal deformiše ili napukne zbog vanjskih ili unutarnjih sila, fenomen oslobađanja energije deformacije u obliku elastičnih valova naziva se akustična emisija.
Tehnologija korištenja instrumenata za detekciju i analizu signala akustične emisije i korištenje signala akustične emisije za zaključivanje izvora akustične emisije naziva se tehnologija detekcije akustične emisije. Koristi se fenomenom da čestice unutar materijala oslobađaju energiju deformacije u obliku elastičnih valova zbog relativnog kretanja za identifikaciju i razumijevanje materijala. ili struktura unutrašnjeg stanja.
Signali akustične emisije uključuju burst i kontinuirani tip. Rafalni signal akustične emisije sastoji se od impulsa koji se razlikuju od pozadinskog šuma i mogu se razdvojiti u vremenu; pojedinačni impulsi signala kontinuirane akustične emisije se ne razlikuju. Zapravo, signali kontinuirane akustične emisije se također sastoje od velikog broja malih rafalnih signala, ali su previše gusti da bi se mogli razlikovati.
Kada kotrljajni ležajevi ne rade ispravno, mogu se generirati i iznenadni i kontinuirani signali akustične emisije. Relativno kretanje između kontaktnih površina komponenti ležaja (unutarnji prsten, vanjski prsten, kotrljajni elementi i kavez), Hertzov kontaktni napon uzrokovan trenjem, i površinske pukotine, habanje, udubljenja, itd. uzrokovane kvarom, preopterećenjem itd. Greške kao što su žljebovi, okluzija, hrapavost površine uzrokovane lošim podmazivanjem, tvrde ivice površine uzrokovane česticama kontaminacije podmazivanja i korozija udubljenja uzrokovana strujom koja prolazi kroz ležaj će proizvesti iznenadne signale akustične emisije.
Kontinuirani signali akustične emisije uglavnom dolaze od globalnih kvarova uzrokovanih oksidativnim habanjem na površini ležaja zbog lošeg podmazivanja (kao što je kvar filma ulja za podmazivanje, infiltracija zagađivača u masti), previsokih temperatura i čestih lokalnih kvarova ležajeva. Ovi faktori uzrokuju veliki broj iznenadnih događaja akustične emisije u kratkom vremenskom periodu, čime se generišu kontinuirani signali akustične emisije.
Tokom rada kotrljajućeg ležaja, njegov kvar (bilo da se radi o površinskom oštećenju, pukotini ili habanju) će uzrokovati elastični udar na kontaktnu površinu i proizvesti signal akustične emisije. Ovaj signal sadrži bogate informacije o trenju, tako da se akustična emisija može koristiti za praćenje i dijagnosticiranje kotrljajućih ležajeva.
