Què saps sobre els cinc mètodes principals d'anàlisi de fallades de coixinets i consells de diagnòstic? Deixa'm portar-te a veure'l avui.
01
Anàlisi i diagnòstic de sons rotatius anormals
La detecció i anàlisi de so de rotació anormal és un mètode d'anàlisi que utilitza l'auscultació per controlar l'estat de treball del coixinet. Les eines que s'utilitzen habitualment són tornavís llargs amb mànec de fusta o tubs de plàstic dur amb un diàmetre exterior d'uns 20 mm. Relativament parlant, l'ús d'estetoscopis electrònics per al monitoratge és més propici per millorar la fiabilitat del monitoratge. Quan el coixinet es troba en condicions normals de funcionament, funciona sense problemes i ràpidament sense estancament. El so produït és harmoniós i sense sorolls. Pots escoltar un so de "zunit" uniforme i continu, o un so de "brum" més baix. Les fallades del coixinet reflectides per sons anormals són les següents.
(1) El coixinet emet un so "xiulet" uniforme i continu. Aquest so és generat pels elements rodants que giren als anells interior i exterior, i inclou sons irregulars de vibració metàl·lica que són independents de la velocitat. En general, la quantitat de greix al coixinet és insuficient i s'ha de reposar. Si l'equip s'apaga durant massa temps, especialment a baixes temperatures a l'hivern, de vegades els coixinets faran un so "brussol" durant el funcionament, que està relacionat amb el menor joc radial dels coixinets i la menor penetració del greix. El joc del coixinet s'ha d'ajustar adequadament i s'ha de substituir el greix nou amb una penetració més gran.
(2) El coixinet emet un so "whoosh" periòdic uniforme en el so continu "batre". Aquest so és causat per rascades, ranures i taques d'òxid als elements rodants i als canals interiors i exteriors de l'anell. El període del so és proporcional a la velocitat de rotació del coixinet. Els coixinets s'han de substituir.
(3) El coixinet emet un so "chacha" irregular i desigual. Aquest so és causat per llimadures de ferro, sorra i altres impureses que cauen al coixinet. La intensitat del so és petita i no té res a veure amb el nombre de revolucions. Els coixinets s'han de netejar, tornar a engreixar o canviar l'oli.
(4) El coixinet emet un so "brunyit" continu i irregular. Aquest so està generalment relacionat amb l'ajust fluix entre l'anell interior del coixinet i l'eix o l'ajust solt entre l'anell exterior i el forat del coixinet. Quan la intensitat del so és alta, s'ha de comprovar la relació de concordança dels coixinets i qualsevol problema s'ha de reparar a temps.
02
Anàlisi i diagnòstic del senyal de vibració
La vibració del coixinet és molt sensible als danys del coixinet, com ara peladura, sagnat, òxid, esquerdes, desgast, etc., que es reflectiran en les mesures del coixinet i de la vibració. Per tant, la mida de la vibració es pot mesurar utilitzant un instrument especial de mesura de vibració del coixinet (analitzador de freqüència, etc.), i l'anormalitat específica es pot deduir de la distribució de freqüència. Els valors mesurats varien en funció de les condicions de funcionament del coixinet o de la posició d'instal·lació del sensor. Per tant, cal analitzar i comparar prèviament els valors mesurats de cada màquina per determinar els criteris de judici.
Hi ha moltes tecnologies de detecció i diagnòstic per a fallades dels rodaments, com ara detecció de senyals de vibració, anàlisi i detecció d'oli lubricant, detecció de temperatura, detecció d'emissions acústiques, etc. Entre diversos mètodes de diagnòstic, la tecnologia de diagnòstic basada en senyals de vibració és la més utilitzada. Aquesta tecnologia es divideix en dos tipus: mètode de diagnòstic simple i mètode de diagnòstic precís.
·El diagnòstic simple utilitza diversos paràmetres de la forma d'ona del senyal de vibració, com ara l'amplitud, el factor de cresta, el factor de cresta, la densitat de probabilitat, el coeficient de curtosi, etc., així com diverses tècniques de demodulació per fer un judici preliminar sobre el coixinet per confirmar si hi ha una falla;
·El diagnòstic de precisió utilitza diversos mètodes moderns de processament de senyal per determinar el tipus de falla i la causa del coixinet que es considera defectuós en el diagnòstic simple.
2.1 Mètode de diagnòstic senzill
En el procés de diagnòstic simple de coixinets de rodament mitjançant vibració, normalment és necessari comparar el valor de vibració mesurat (valor màxim, valor efectiu, etc.) amb un determinat estàndard de judici predeterminat i determinar si el valor de vibració mesurat supera l'estàndard. El límit s'utilitza per determinar si el coixinet és defectuós i si cal un diagnòstic més precís.
Els criteris de judici utilitzats per al diagnòstic simple dels coixinets es poden dividir aproximadament en tres tipus:
(1) Estàndard de judici absolut: és un valor absolut utilitzat per jutjar si el valor de vibració mesurat supera el límit;
(2) Estàndard de judici relatiu: la vibració de la mateixa part del coixinet es mesura regularment i es compara en el temps. El valor de vibració quan el coixinet està lliure de fallades s'utilitza com a estàndard. Es basa en la relació entre el valor de vibració mesurat real i el valor de vibració de referència. criteris per fer un diagnòstic;
(3) Estàndard de judici d'analogia: és un estàndard que prova la vibració de diversos coixinets del mateix model a la mateixa peça en les mateixes condicions i compara els valors de vibració entre si per fer-ne un judici.
L'estàndard de judici absolut és un estàndard establert basat en el mètode de detecció prescrit, per la qual cosa s'ha de prestar atenció al seu rang de freqüència aplicable i la detecció de vibracions s'ha de dur a terme segons el mètode prescrit. No hi ha cap estàndard de judici absolut que s'apliqui a tots els coixinets. Per tant, generalment s'utilitzen estàndards de judici absolut, estàndards de judici relatiu i estàndards de judici d'analogia per obtenir resultats de diagnòstic precisos i fiables.
El diagnòstic simple inclou principalment els mètodes següents:
(1) Mètode de diagnòstic del valor d'amplitud
El valor d'amplitud esmentat aquí fa referència al valor màxim XP, el valor mitjà
Aquest és el mètode de diagnòstic més senzill i més utilitzat, que es diagnostica comparant el valor d'amplitud mesurat amb el valor donat a l'estàndard de judici.
·El valor màxim reflecteix l'amplitud màxima en un moment determinat, per la qual cosa és adequat per al diagnòstic d'avaria amb impacte instantani com ara danys a la superfície.
·L'efecte diagnòstic del valor mitjà és bàsicament el mateix que el del valor pic. El seu avantatge és que el valor de detecció és més estable que el valor màxim, però generalment s'utilitza quan la velocitat de rotació és més alta (com per sobre de 300r/min).
·El valor quadrat mitjà de l'arrel es fa una mitjana al llarg del temps, de manera que és adequat per al diagnòstic d'avaria on el valor d'amplitud canvia lentament amb el temps, com ara el desgast.
(2) Mètode de diagnòstic de densitat de probabilitat
La corba de densitat de probabilitat de l'amplitud d'un coixinet sense errors és una corba de distribució normal típica; però un cop es produeix una falla, la corba de densitat de probabilitat pot estar esbiaixada o dispersa.
(3) Mètode de diagnòstic del coeficient de curtosi
Un coixinet lliure de fallades l'amplitud del qual compleix la llei de distribució normal té un valor de curtosi d'aproximadament 3. Amb l'aparició i desenvolupament de fallades, el valor de curtosi té una tendència canviant similar al factor de cresta. L'avantatge d'aquest mètode és que no té res a veure amb la velocitat de rotació, la mida i la càrrega del coixinet, i és principalment adequat per al diagnòstic de fallades de corrosió per picadura.
(4) Mètode de diagnòstic del factor de forma
El factor de cresta es defineix com la relació entre el pic i la mitjana (XP/X). Aquest valor també és un dels indicadors eficaços per al diagnòstic senzill dels coixinets.
(5) Mètode de diagnòstic del factor de cresta
El factor de cresta es defineix com la relació entre el valor màxim i el valor quadrat mitjà arrel (XP/Xrms). L'avantatge d'aquest valor per a un diagnòstic senzill de coixinets de rodament és que no es veu afectat per la mida, la velocitat i la càrrega del coixinet, ni es veu afectat pels canvis en la sensibilitat dels instruments primaris i secundaris com sensors i amplificadors. Aquest valor és adequat per al diagnòstic de fallades de corrosió per picadura. Mitjançant el seguiment de la tendència canviant dels valors XP/Xrms al llarg del temps, es poden predir de manera eficaç les falles dels coixinets de rodament i es poden reflectir el desenvolupament i les tendències canviants de les fallades.
· Quan el rodament no té cap error, XP/Xrms és un petit valor estable;
·Quan el coixinet estigui danyat, es generarà un senyal d'impacte i el valor màxim de vibració augmentarà significativament, però el valor quadrat mitjà de l'arrel no augmentarà significativament en aquest moment, de manera que augmentarà XP/Xrms;
·Quan l'error continua expandint-se i el valor màxim assoleix gradualment el valor límit, el valor quadrat mitjà de l'arrel comença a augmentar i XP/Xrms disminueix gradualment fins que torna a la mida sense error.
2.2 Mètode de diagnòstic de precisió
Els components de freqüència de vibració dels rodaments són molt rics, incloent components de baixa freqüència i components d'alta freqüència, i cada falla específica correspon a un component de freqüència específic. La tasca del diagnòstic de precisió és separar components de freqüència específics mitjançant mètodes de processament de senyal adequats per indicar l'existència de fallades específiques. Els diagnòstics de precisió d'ús habitual inclouen els següents.
(1) Mètode d'anàlisi del senyal de baixa freqüència
Els senyals de baixa freqüència es refereixen a vibracions amb freqüències inferiors a 8 kHz. Generalment, els sensors d'acceleració s'utilitzen per mesurar la vibració dels coixinets, però la velocitat de vibració s'analitza per a senyals de baixa freqüència. Per tant, un integrador s'ha de convertir el senyal d'acceleració en un senyal de velocitat després de passar per un amplificador de càrrega, i després passar per un filtre de pas baix amb una freqüència de tall superior de 8 kHz per eliminar el senyal d'alta freqüència. Finalment, cal analitzar la component de freqüència per trobar la freqüència característica del senyal. diagnòstic.
(2) Mètode d'anàlisi de demodulació del senyal de mitjana i alta freqüència
El rang de freqüència del senyal de freqüència intermèdia és de 8 ~ 20 kHz i el rang de freqüència del senyal d'alta freqüència és de 20 ~ 80 kHz. Com que l'acceleració es pot analitzar directament per a senyals de mitjana i alta freqüència, després que el senyal del sensor passi a través de l'amplificador de càrrega, el senyal de baixa freqüència s'elimina directament mitjançant un filtre de pas alt, després es demodula i, finalment, es realitza l'anàlisi de freqüència per trobar la freqüència característica del senyal.
03
Anàlisi i diagnòstic de la temperatura dels coixinets
La temperatura del coixinet generalment es pot estimar a partir de la temperatura fora de la cambra del coixinet. És més adequat si el forat d'oli es pot utilitzar per mesurar directament la temperatura de l'anell exterior del coixinet. Normalment, la temperatura del coixinet comença a augmentar lentament a mesura que el coixinet funciona i arriba a un estat estable després d'1 a 2 hores. La temperatura normal dels coixinets varia en funció de la capacitat calorífica de la màquina, la dissipació de calor, la velocitat de rotació i la càrrega. Si la lubricació i la instal·lació són inadequades, la temperatura del coixinet augmentarà bruscament i es produiran temperatures anormalment altes. En aquest moment, s'ha d'aturar l'operació i prendre les mesures preventives necessàries.
Les altes temperatures sovint indiquen que el coixinet es troba en un estat anormal. Les altes temperatures també són perjudicials per als lubricants dels coixinets. De vegades, el sobreescalfament del coixinet es pot atribuir al lubricant del coixinet. Si el coixinet es gira contínuament durant molt de temps a una temperatura superior a 125 graus, la vida útil del coixinet es reduirà. Les causes dels coixinets d'alta temperatura inclouen: lubricació insuficient o excessiva, impureses en el lubricant, càrrega excessiva, danys als coixinets, joc insuficient, alta fricció causada pels segells d'oli, etc.
Per tant, és necessari un seguiment continu de la temperatura del coixinet, ja sigui mesurant el propi coixinet o altres parts importants. Si les condicions de funcionament no canvien, qualsevol canvi de temperatura pot indicar un mal funcionament. La mesura regular de la temperatura del coixinet es pot fer amb l'ajuda d'un termòmetre, com el termòmetre digital SKF, que pot mesurar amb precisió la temperatura del coixinet i mostrar-la en unitats de grau o Fahrenheit. La importància dels coixinets fa que quan estiguin danyats, provocarà l'aturada de l'equip. Per tant, és millor que aquests coixinets estiguin equipats amb detectors de temperatura. En circumstàncies normals, els coixinets tindran un augment natural de la temperatura immediatament després de la lubricació o relubricació que dura un o dos dies.
04
Anàlisi i diagnòstic de lubricants
El mètode d'anàlisi de lubricants utilitza la tecnologia d'anàlisi ferrografia, que és un mètode especialment adequat per identificar i predir la fatiga de rodament.
Una part de l'oli lubricant del rodament s'extreu com a mostra d'oli i s'utilitza un camp magnètic d'alt gradient per fer que la matèria estranya sòlida continguda a la mostra d'oli que flueix a través del camp magnètic es diposita a la làmina de vidre en proporció. a la seva mida, de manera que es pugui observar la forma, la mida, el color i el material de les partícules de matèria estranya. , de manera que es pugui identificar clarament el tipus de desgast, es pot predir l'estat de funcionament de la màquina i es poden descobrir perills ocults a temps. En principi, la tecnologia de ferrografia està dirigida principalment a identificar imants forts com l'acer, però també té excel·lents capacitats d'identificació de metalls no fèrrics com ara coure, sorra, matèria orgànica, restes de segell i altres matèries estranyes.
Quan apareixen partícules esfèriques semblants a l'acer amb un diàmetre d'1 a 5 μm a la mostra d'oli, és segur que el coixinet ha començat a desenvolupar microesquerdes de fatiga. Quan a la mostra d'oli apareixen partícules d'esquerdes per fatiga amb una relació de longitud a gruix de 10:1 i la longitud és superior a 10 μm, s'ha iniciat un desgast anormal per fatiga del coixinet. Quan la longitud és superior a 100 μm, el coixinet ha fallat.
El tercer tipus de residus de fatiga són els flocs de fatiga amb una relació de longitud a gruix de 30:1, amb una longitud de 20 a 50 μm, i els flocs sovint contenen cavitats. A l'inici de la fatiga, el nombre d'aquests flocs augmentarà significativament, cosa que juntament amb les partícules esfèriques poden ser un signe de l'aparició de la fatiga.
05
Detecció d'emissions acústiques
El principi de la tecnologia de detecció d'emissions acústiques és que quan un material es deforma o es trenca a causa de forces externes o internes, el fenomen d'alliberament d'energia de tensió en forma d'ones elàstiques s'anomena emissió acústica.
La tecnologia d'utilitzar instruments per detectar i analitzar senyals d'emissió acústica i utilitzar els senyals d'emissió acústica per inferir la font d'emissió acústica s'anomena tecnologia de detecció d'emissió acústica. Utilitza el fenomen que les partícules dins del material alliberen energia de tensió en forma d'ones elàstiques a causa del moviment relatiu per identificar i comprendre el material. o estructura l'estat intern.
Els senyals d'emissió acústica inclouen el tipus de ràfega i el tipus continu. El senyal d'emissió acústica de ràfega consisteix en polsos diferents del soroll de fons i que es poden separar en el temps; els polsos individuals del senyal d'emissió acústica contínua són indistinguibles. De fet, els senyals d'emissió acústica contínua també es componen d'un gran nombre de petits senyals de ràfega, però són massa densos per distingir-los.
Quan els rodaments no funcionen correctament, es poden generar senyals d'emissió acústica sobtada i contínua. El moviment relatiu entre les superfícies de contacte dels components del coixinet (anell interior, anell exterior, elements rodants i gàbia), la tensió de contacte hertziana causada per la fricció i esquerdes superficials, desgast, sagnats, etc. causades per fallades, sobrecàrregues, etc. Els errors com ara el ranurat, l'oclusió, la rugositat superficial causada per una mala lubricació, les vores dures de la superfície causades per partícules de contaminació de la lubricació i la corrosió per picadura causada pel corrent que passa pel coixinet produiran senyals d'emissió acústica sobtada.
Els senyals d'emissió acústica contínua provenen principalment de fallades globals causades pel desgast oxidatiu de la superfície del coixinet causada per una mala lubricació (com ara fallades de la pel·lícula d'oli lubricant, infiltració de contaminants al greix), temperatures excessives i fallades locals freqüents dels coixinets. Aquests factors provoquen un gran nombre d'esdeveniments d'emissió acústica sobtada en un període de temps curt, generant així senyals d'emissió acústica contínua.
Durant el funcionament d'un coixinet, la seva fallada (ja sigui dany a la superfície, esquerda o fallada per desgast) provocarà un impacte elàstic a la superfície de contacte i produirà un senyal d'emissió acústica. Aquest senyal conté una rica informació de fricció, de manera que l'emissió acústica es pot utilitzar per controlar i diagnosticar els coixinets de rodament.
