(812) 335-00-85 | info@baltech.ru
Дефекты подшипников, спектр огибающей вибрации подшипника с раковиной на наружном кольце

Метод огибающей

Метод огибающей высокочастотной (ВЧ) вибрации является сегодня одним из главных методов вибродиагностики подшипников, редукторов, электродвигателей и других вращающихся механизмов и машин. Обусловлено это очевидными преимуществами метода: помехозащищенностью, информативностью и, самое главное, возможностью обнаружения дефектов на самой ранней стадии их развития. Если мы обратимся к высокочастотной части спектра исправного подшипника, то она будет представлена некоторым шумом, обусловленным силами трения. В случае же возникновения какого-либо дефекта подшипника высокочастотная (несущая) составляющая вибрации начнет модулироваться низкочастотной вибрацией, возбуждаемой дефектом. Таким образом, если выделить из общего модулированного ВЧ сигнала его низкочастотную (модулирующую) составляющую (называемую «огибающей» сигнала), то по частотному расположению амплитудных пиков в спектре огибающей можно однозначно судить о месте возникновения дефекта, а по величине амплитуды – о глубине развития дефекта. В этом и заключается суть метода огибающей. На рис.1 представлены этапы преобразования ВЧ сигнала в спектр огибающей: Спектр огибающей, метод огибающей, метод вибродиагностики, виброанализаторы 1.Требования к акселерометру и месту его крепления Частотный диапазон акселерометра должен включать все возможные резонансные частоты элементов машины – от 1 кГц до 40 кГц и более. При этом, во избежание наложения,  собственная частота резонанса акселерометра должна существенно отличаться от диапазона исследуемых частот. ВЧ сигналы сильно поглощаются в металле и в местах болтовых и сварных соединений, поэтому акселерометр следует устанавливать как можно ближе к нагруженной зоне подшипника (обычно в нижней точке), чтобы минимизировать затухание и искажение сигнала. Также очень важно соблюдать условие более плотного крепления датчика – всегда перпендикулярно к поверхности и только с помощью магнита, шпильки или специального клея (крепление с помощью щупа сильно уменьшает собственную частоту резонанса и приводит к уменьшению полезного НЧ диапазона).
  1. Требования к частотному диапазону полосового фильтра
Правильный выбор частотного диапазона полосового фильтра обеспечивает удаление нежелательных частотных составляющих и предотвращает затухание сигнала на «полезных» частотах.  С целью упрощения изложения, не будем вдаваться в физическую природу выбора граничных частот, а сразу перейдем к правилу их определения для подшипников:
  • Нижняя граница фильтра должна быть, как минимум, в 10 раз больше частоты вращения машины;
  • Верхняя граница фильтра должна быть, как минимум, в 200 раз больше частоты вращения машины.
  1. Пример анализа спектра огибающей
При отсутствии дефектов подшипника спектр ее огибающей представляет собой набор фоновых случайных составляющих с близкими уровнями (см. рис.2)  Спектр огибающей исправного подшипника, метод огибающей, вибродиагностика При возникновении же дефекта в спектре огибающий появляется ряд гармонических составляющих kfi с частотами  (где fi – модулирующая частота, обусловленная дефектом поверхности трения, k=1,2,3..)  (см. рис.3): Дефекты подшипников, спектр огибающей вибрации подшипника с раковиной на наружном кольце Вид дефекта определяется частотой модуляции fi  и количеством k наблюдаемых гармоник, а глубина развития дефекта – превышением уровня ΔL максимальной из гармоник Lkfi над уровнем фона Lф: ΔL=Lkfi –Lф В данной статье мы рассмотрели метод огибающей лишь на качественном уровне, на самом же деле для правильной настройки анализатора применительно к исследуемому объекту с целью получения максимально информативных спектров огибающей, а также для правильной интерпретации полученных спектров, необходимо обязательно пройти обучение на курсе повышения квалификации ТОР-103 «Основы вибродиагностики. Метод огибающей» в Учебном центре компании «БАЛТЕХ». (записаться на ближайший курс вы можете здесь). Если в вашей компании диагносты начального уровня, то для вибродиагностики и виброналадки вашего промышленного оборудования лучше воспользоваться услугами Отдела Технического Сервиса (ОТС) компании «БАЛТЕХ», имеющего аккредитацию в качестве лаборатории по вибродиагностике и термографии. В целом же, специалисты ОТС «БАЛТЕХ» проводят комплексное техническое обслуживание динамических машин с помощью самых современных приборов и систем собственного производства:
  • Вибродиагностику и динамическую балансировку оборудования – с помощью 2-х канального виброанализатора-балансировщика BALTECH VP-3470-Ex, который сегодня доступен и во взрывозащищенном исполнении.
  • Вибродиагностику подшипников методом ударных импульсов – с помощью тестера BALTECH VP-3450
  • Лазерную центровку горизонтальных и вертикальных механизмов – с помощью лазерной системы для центровки валов «КВАНТ-ЛМ-ЕХ»
  • Лазерную центровку шкивов и ременных передач – с помощью лазерной системы «КВАНТ-Шкив-II»
  • Высокоточную лазерную выверку геометрии оборудования – с помощью лазерной системы BALTECH LL-9110
  • Тепловизионное обследование оборудования и ограждающих конструкций – с помощью тепловизоров серии BALTECH TR («ThermaRed»).
  • Проверку качества подшипников качения на стендах серии «ПРОТОН-СПП-УВХ»