chuyen de 3 a 1 bearings defects-n

Institute of mechanics

Chuyên đê 3A/1

CHẨN ĐOÁN VÒNG BI

KSC. Nguyễn Văn Đắc

ThS. Nguyễn Viêt Điên

1


NỘI DUNG

1. Các đặc trưng rung động

2. Các tần số hư hỏng

3. Chế độ đo, phân tích

4. Các dạng hư hỏng vòng bi

5. Mức độ nghiêm trọng hư hỏng

6. Một số ví dụ phân tích

2


1. Các đặc trưng rung động

Các chi tiết cua vong bi

• Ca trong (inner race)

• Ca ngoài (outer race)

• Viên bi/con lăn (ball/roller)

• Vòng cách (cage)

3


Các đặc trưng rung động

• Xuất hiên các tần số là bội lẻ (nonsynchronous) của tần số

quay và các bội của nó.

• Xuất hiên các xung trong tín hiêu thời gian.

• Khi xuất hiên hư hỏng, mức rung có thê thấp.

• Khi xuất hiên tiếng ồn thì hư hỏng ở mức độ nghiêm trọng

4


2. Các tần số hư hỏng

Các tần số hư hỏng:

- FTF: tần số vòng cách (Fundamental Train Frequency)

- BSP: tần số viên bi (Ball Spin Frequency)

- BPFO: tần số ca ngoài (Ball Pass Frequency of the Outer race)

- BPFI: tần số ca trong (Ball Pass Frequency of the Inner race)

Các ký hiêu:

- RPM: số vòng quay trong một phút (revolutions per minute).

- S: số vòng quay trong một giây (revolutions per second, Hz).

- Bd: đường kính viên bi (ball or roller diameter)

- Nb: số viên bi (number of balls or rollers)

- Pd: đường kính vị trí viên bi

- Ø: góc tiếp xúc của biên bi

5


Các công thức tinh tần số

Tính xấp xỉ

• BPFI = 0.6 x S x Nb

• BPFO = 0.4 x S x Nb

Ø

Bd

Pd

6


3. Chế độ đo, phân tich

• Fmax > 10 x BPFI

• Đầu đo gia tốc

• Phổ vận tốc

• Dạng tín hiêu vận tốc theo thời gian

• Tín hiêu gia tốc trong miên thời gian

7


4. Các dạng hư hỏng vong bi

Hư hỏng các chi tiết vòng bi (ca trong, ca

ngoài, viên bi, vòng cách).

Rơ lỏng vòng bi

2 vòng bi lêch tâm

Thiếu dầu/mỡ

8


Hư hỏng các chi tiết cua vòng bi

Thứ tự xuất hiên các hư hỏng vòng bi thường: rãnh (ca trong,

ca ngoài), viên bi, vòng cách, hoặc kết hợp.

Tần số hư hỏng xuất hiên trong phổ tần số cho thấy hư hỏng

tương ứng với chi tiết đó của vòng bi

Các vòng bi có góc tiếp xúc bằng 0 thường không xuất hiên

bội các tần số hư hỏng. Góc tiếp xúc lớn hơn 0 sẽ có các bội

của các tần số hư hỏng.

Số lượng và biên độ các bội của tần số BPFO hoặc tần số

BPFI có thê đánh giá được mức độ hư hỏng

Tần số hư hỏng BPFO thường xuất hiên đầu tiên và nội trội

nhất so với các tần số hư hỏng khác

9


Biêu hiên các giai đoạn hư hỏng

Zone 1

1X

2X

3X

Zone 2Bearing defects

Zone 3Bearing natural

resonances

Zone 4High frequency

NORMAL

Zone 1

1X

2X

3X



resonances

Zone 4High frequency

STAGE 110


Zone 1

1X

2X

3X



resonances

Zone 4High

frequency

STAGE 2

STAGE 3

Zone 1

1X

2X

3X



resonances

Zone 4High

frequency

BS

P

BP

FO

BP

FI


11


STAGE 4

Zone 1

1X

2X

3X



resonances

Zone 4High

frequency

BS

P

BP

FO

BP

FI

2x

BS

P

2x

BP

FI

2x

BP

FO

STAGE 4’

Zone 1

1X

2X

3X



resonances

Zone 4High

frequency

BS

P

BP

FO

BP

FI

Random frequency


12


Rơ lỏng

Rơ lỏng xuất hiên khi khe hở vòng bi lớn (khe hở với trục,

với ổ hoặc trong vòng bi)

Có thê xuất hiên rơ lỏng giữa trục và vòng bi, hoặc giữa vòng

bi và vỏ.

Phổ tần số xuất hiên tần số quay và các bội bậc cao, có thê

xuất hiên các thành phần ngẫu nhiên giữa các bội này

Bội 4x xuất hiên nếu vòng bi xoay quanh ổ

Các dạng hư hỏng khiếm khuyết khác

13


2 vòng bi lêch tâm

• Giống như misalignment, sẽ xuất hiên các bội 2X và 3X nổi

trội hơn 1X, thông thường sẽ kết hợp với rơ lỏng và sinh ra

các bội bậc cao.

Thiếu dầu mỡ

• Xuất hiên các tần số riêng của vòng bi.

• Có thê xuất hiên các sideband BPFI xung quanh các tần số

riêng này.

Các dạng hư hỏng khiếm khuyết khác

14


Không có mức biên độ chuẩn đê đánh giá hư hỏng vòng

bi

Tuổi thọ vòng bi từ khi xuất hiên hư hỏng phụ thuộc và

nhiêu yếu tố (chế độ làm viêc, thời gian đã chạy, chế độ

bảo dưỡng...)

Khi sinh ra tiếng ồn thì nên thay vòng bi

5. Mức độ nghiêm trọng hư hỏng

15


Rơ lỏng: vòng bi xuay quanh ổ

6. Một số vi dụ phân tich

16


Rơ lỏng giữa trục và vòng bi (cháy vòng làm kín)

17


Hư hỏng ca ngoài và ca trong (trước và sau khi cân bằng)

18


MỘT SỐ VÍ DỤ PHÂN TÍCH

Hư hỏng ca ngoài và ca trong (trước và sau khi cân bằng)

19


Hư hỏng ca ngoài (nghiêm trọng)

20


Lỗi lắp chặt (vòng bi mới)

21


Khe hở vòng bi lớn

22

chuyen de 3 a 1 bearings defects-n

Engineering