|
Параметр
|
Обозначение
|
Величина
|
|
Частота
вращения, об/мин
|
fвр
|
|
Внутренний
диаметр, мм.
|
dвн
|
70
|
|
Наружный
диаметр, мм.
|
dн
|
150
|
|
Диаметр
тела качения, мм.
|
dтк
|
25.4
|
|
Угол
контакта тел качения с дорожками качения, градусы
|
α
|
0°
|
|
Число
тел качения, шт.
|
z
|
8
|
|
Среднегеометрическая
частота 1/3 октавного фильтра демодулятора, Гц.
|
fф
|
12800
|
|
Число
частотных полос, шт
|
n
|
. Расчет основных частот вибрации подшипника
качения
Скорость вращения внутреннего кольца: n=984
об/мин
. Расчет частоты вращения
fвр =
n/60 = 984/60 = 16.4
Гц
. Расчет диаметра сепаратора
dc
= (dн
+ dв)/2
= (70+150)/2 = 110 мм.
3. Расчет частоты вращения сепаратора
fc
= ½ fвр
(1-dтк/dс*cos
α) = ½
16.4(1-25.4/110* cos
0°) = 6.3 Гц
. Расчет частоты контакта тел качения с одним из
колец
fтк
= fc(cos
α+dc/dтк)
= 6.3(cos 0°+110/25,4)
= 33,6 Гц
. Расчет частоты перекатывания тел качения по
наружному кольцу
fн =
fc*z
= 6.3*8 = 50.4 Гц
. Расчет частоты перекатывания тел качения по
внутреннему кольцу
fв
= (fвр
- fc)z
= (16.4-6.3)*8 = 80.8 Гц
. Экспертное заключение о техническом состоянии
подшипника качения
Постановка диагноза по спектрам огибающей
состоит из следующих этапов.
. На основе рассчитанных частот диагностируемого
узла (см. п.2) производится идентификация всех значимых гармонических
составляющих спектра огибающей вибрации подшипникового узла.
На рис.1 приведен спектр огибающей
высокочастотной вибрации подшипникового щита. Ряд гармонических составляющих с
частотами, кратными 79-81 Гц, соответствует частоте перекатывания тел качения
по внутреннему кольцу.
Рис.1 Спектр огибающей высокочастотной вибрации
подшипника SU 314
Так ряд идентифицированных составляющих спектра
(см. рис. 1) на частотах kfв
(k1fв±k2fвр)
соответствует дефекту: раковины (трещины) на внутреннем кольце подшипника.
. Для оценки степени развития дефекта
(нескольких дефектов) производится расчет глубины модуляции высокочастотной
вибрации по формуле:
где ΔL
разность уровней гармонической и случайной составляющих спектра огибающей; Δfф
- ширина полосы фильтра, выделяющего высокочастотную вибрацию; Δfa
- частотное разрешение в спектре огибающей высокочастотной вибрации, равное
Δfa
= fгр/n
здесь fгр
- граничная частота спектра огибающей; n
- число частотных полос в спектре.
Разность уровней ΔL
выбирается наибольшей из всех возможных гармоник, являющихся признаками
обнаруженного дефекта. Так, для спектра на рис. 1 разность ΔL
максимальна для первой гармоники частоты перекатывания тел качения по
внутреннему кольцу (fв)
и равна 16 дБ.
Граничная частота спектра для подшипника SU314
:
Критерий определения верхней граничной частоты
спектра огибающей высокочастотной вибрации подшипников качения имеет вид
max {fгр
= 2fв
+ 2fвр
; fгр
= 3fн
+ 2fвр
}
Пример расчета на основе частот подшипника см.
п. 2:
fгр
= 2fв
+ 2fвр
= 2*80.8+2*16.4 = 194.4 Гц
fгр
= 3fн
+ 2fвр
= 3*50,4+2*16,4 = 184 Гц
Максимальным из полученных значений является fгр
= 194,4 Гц, поэтому верхней граничной частотой спектра огибающей
высокочастотной вибрации выбираем ближайшую из ряда используемых в анализаторе
значений в сторону увеличения, т.е. fгр=200
Гц.
Граничная частота спектра для подшипника SU314
с частотой вращения 16,4 Гц равна 200 Гц.
Δfa
= fгр/n
= 200/400=0,5
Число линий спектра n
= 400.
Ширина полосы фильтра рассчитывается по формуле
Δfф
= (0,231*fф)
= (0,231*12800) = 2957- для третьоктавного фильтра
где fф
- среднегеометрическая частота полосового фильтра fф
= 12800 Гц.
4. Из таблицы пороговых значений сильных для
подшипника качения имеем:
для раковины на внутреннем кольце подшипника
качения глубина модуляции сильного дефекта составляет 9%, а рассчитанное
значение - 8,7% , следовательно, дефект в рассматриваемом подшипнике SU
314 - сильный.
Список используемой литературы
1. Баркова Н.А., Борисов А.А.
Вибрационная диагностика машин и оборудования. - СПб.:Изд.центр СПбГМТУ, 2009.
. Хруцкий О.В.Техническая
диагностика. - СПб.:Изд.центр СПбГМТУ, 2005.