Диагностика подшипников

Как показывает практика, большинство случаев отказа роторных машин связано с дефектами подшипников. Именно поэтому так важна вибродиагностика подшипников качения, которая позволяет обнаружить  зарождение дефектов и прогнозировать их развитие, позволяя, тем самым, своевременно принять меры по их устранению и полностью исключить возникновение аварийных отказов, для информации нужно перейти на сайт.

Частоты вращения элементов подшипника

Рассмотрим наиболее часто встречающийся вариант подшипника качения с неподвижным внешним и вращающимся внутренним кольцом. Для определения частот вибраций подшипника необходимо знать частоту вращения машины

n (об/мин) и основные параметры подшипника: d_н – наружный диаметр;d_в – внутренний диаметр;d_тк — диаметр тел качения; z – число тел качения; α – угол контакта тел качения с дорожкой качения. Прежде всего, определим частоты вращения отдельных элементов подшипника:

• частота вращения внутреннего кольца f_об=n/60(Гц);
• частота вращения сепаратора f_с=0,5*f_об(1-(d_тк/d_стк)cos*α), здесь d_c=(d_в+d_н)/2 – диаметр сепаратора;
• частота вращения тел качения f_тк=f_с((d_с/d_тк)+cos*α)= 0,5*f_об*(d_с/d_тк)(1-(d_тк²/d_c²)cos²*α);
• частота перекатывания тел качения по наружному кольцу f_нар=f_с*z=0,5*z*f_об(1-(d_тк/d_с)cos*α) ;
• частота перекатывания тел качения по внутреннему кольцу f_вн=(f_об-f_с)*z=0,5*z*f_об*(1+(d_тк/d_с)cos*α) .

Кроме рассмотренных гармонических составляющих вибрации в подшипниках качения наблюдаются и случайные компоненты вибрации, обусловленные силами трения. В бездефектном подшипнике силы трения постоянны и соответственно остается постоянной и мощность случайной вибрации.

Дефекты, обнаруживаемые вибродиагностикой подшипников

Диагностика подшипников качения позволяет выявить следующие дефекты подшипников качения:

• неравномерный износ поверхностей качения колец и тел качения
  • диагностические признаки вибрации:
    • рост низкочастотной подшипниковой вибрации (кинематической вибрации ротора) и возбуждение высокочастотной вибрации за счет модуляции сил трения.
• износ поверхностей скольжения сепаратора и защитных колец
  • диагностические признаки:
    • возбуждение высокочастотной вибрации за счет износа поверхностей скольжения + дополнительная модуляция низкочастотной вибрации ротора за счет износа сепаратора.