FAG滾動(dòng)軸承的簡單診斷
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FAG滾動(dòng)軸承的簡單診斷
使用FAG滾動(dòng)軸承振動(dòng)信號分析的故障診斷方法可分為兩種:簡單診斷方法和精確診斷方法。
簡單診斷的目的是預(yù)先判斷列為診斷對象的滾動(dòng)軸承是否有故障;
精確診斷的目的是確定故障類別和在簡單診斷中被認(rèn)為失敗的軸承原因。
1。FAG滾動(dòng)軸承故障的簡單標(biāo)準(zhǔn)
在使用振動(dòng)對滾動(dòng)軸承進(jìn)行簡單診斷的過程中,通常需要將測得的振動(dòng)值峰值,有效值等與預(yù)定值進(jìn)行比較。判斷標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)測得的振動(dòng)值是否超過標(biāo)準(zhǔn)
確定FAG軸承是否故障,確定是否需要進(jìn)一步的精度診斷。
因此,該標(biāo)準(zhǔn)非常重要。
簡單診斷滾動(dòng)軸承的判斷標(biāo)準(zhǔn)可大致分為以下三種:
# ## 1。絕對標(biāo)準(zhǔn)
絕對標(biāo)準(zhǔn)是指用于判斷振動(dòng)測量值是否超過極限的絕對值。
2。相對標(biāo)準(zhǔn)
相對判斷標(biāo)準(zhǔn)是指軸承同一部分的周期性振動(dòng)檢測,并根據(jù)時(shí)間進(jìn)行比較,基于FAG軸承的無故障振動(dòng)值,基于將測得的振動(dòng)值與參考振動(dòng)值之比確定標(biāo)準(zhǔn)
。
3。類比標(biāo)準(zhǔn)
類比判斷標(biāo)準(zhǔn)是指在相同位置,相同位置,相同條件下對同一型號的多個(gè)軸承進(jìn)行振動(dòng)檢測并與振動(dòng)值進(jìn)行比較的標(biāo)準(zhǔn)。
應(yīng)該注意,絕對判斷標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范中指定的檢測方法建立的標(biāo)準(zhǔn),因此需要注意在其適用的頻率范圍內(nèi),必須按照規(guī)定的方法進(jìn)行振動(dòng)檢測。
不存在適用于所有軸承的絕對判斷標(biāo)準(zhǔn),因此通常將它們與絕對判斷標(biāo)準(zhǔn),相對判斷標(biāo)準(zhǔn)和模擬判斷標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合使用,從而可以獲得準(zhǔn)確可靠的診斷結(jié)果。
2。振動(dòng)信號的簡單診斷方法
1。振幅值診斷方法
這里所說的振幅值表示峰值Xp和平均值X是簡單諧振半個(gè)周期內(nèi)的平均值,是絕對值之后的平均值值處理以及軸承沖擊振動(dòng)的均方根有效值Xrms。
這是最簡單且最常用的診斷方法。通過將測得的振幅值與判斷標(biāo)準(zhǔn)中給出的值進(jìn)行比較來進(jìn)行診斷。
峰值反映了特定時(shí)間振幅的最大值,因此適用于故障診斷具有短暫的影響,例如表面點(diǎn)蝕損壞。
此外,在轉(zhuǎn)速較低時(shí)(例如低于300r / min),峰值通常用于診斷。
平均值的診斷作用基本上是與峰值相同。其優(yōu)點(diǎn)是檢測值比峰值更穩(wěn)定,但通常用于更高的速度,例如300r / min或更高。
rms值是隨時(shí)間平均的,因此,它適用于故障值(如磨損)隨時(shí)間緩慢變化的故障診斷。
2。形狀因素診斷
形狀因數(shù)定義為峰均比Xp / X。
該值也是簡單診斷滾動(dòng)軸承的有效指標(biāo)之一。
如圖2所示,當(dāng)Xp / X的值太大時(shí),表明滾動(dòng)軸承可能會(huì)有點(diǎn)腐蝕。當(dāng)Xp / X較小時(shí),可能會(huì)發(fā)生磨損。
圖2滾動(dòng)軸承沖擊振動(dòng)的波峰因數(shù)
3。波峰因數(shù)診斷方法
波峰因數(shù)定義為峰值與均方根之比XP / Xrms。
此值對滾動(dòng)軸承的簡單診斷的優(yōu)點(diǎn)在于,它不受軸承尺寸,速度和負(fù)載的影響,也不受諸如傳感器和放大器之類的初級和次級儀器的靈敏度變化的影響。
此值適用于點(diǎn)蝕故障的診斷。
通過監(jiān)視XP / Xrms值隨時(shí)間的變化趨勢,可以較早地有效預(yù)測滾動(dòng)軸承故障,并能反映出故障的發(fā)展趨勢。
當(dāng)滾動(dòng)軸承無故障時(shí),XP / Xrms是一個(gè)較小的穩(wěn)定值;一旦軸承損壞,它將產(chǎn)生沖擊信號,并且峰值振動(dòng)值將顯著增加,但是此時(shí),rms值并未顯著增加。
因此,XP / Xrms會(huì)增加;當(dāng)斷層繼續(xù)擴(kuò)大,并且峰值逐漸達(dá)到極限值時(shí),均方根值開始增加,XP / Xrms逐漸減小,直到?jīng)]有斷層時(shí)恢復(fù)到該大小為止。
4。概率密度診斷方法
無故障滾動(dòng)軸承振幅的概率密度曲線是典型的正態(tài)分布曲線;并且一旦發(fā)生故障,概率密度曲線可能會(huì)出現(xiàn)偏斜或分散,如圖3所示。
圖3滾動(dòng)軸承的損壞
4。峰度系數(shù)診斷方法
峰度β定義為歸一化的四階中心矩,即
在公式中:
x-瞬時(shí)振幅
-平均振幅;
px-概率密度;
σ-標(biāo)準(zhǔn)偏差。
對于振幅滿足正態(tài)分布定律的無故障軸承,其峰度值約為3。
隨著發(fā)生和發(fā)展對于斷層,峰度值具有與波峰因數(shù)相似的趨勢。
此方法的優(yōu)點(diǎn)是它與軸承的速度,尺寸和負(fù)載無關(guān),并且主要適合于點(diǎn)蝕的診斷。
圖4顯示了軸承疲勞測試的結(jié)果。
在測試中的第74小時(shí),軸承發(fā)生了疲勞失效,峰度系數(shù)從3增加到6 [圖a],而峰值[圖b]和RMS值此時(shí)并未顯著增加。
僅在故障明顯惡化后才反映出峰值和RMS值。
圖中的虛線表示上述值在測試時(shí)的變化范圍在800至2700 r / min的不同轉(zhuǎn)速和0至11 kN的不同負(fù)載下執(zhí)行。顯然,峰度系數(shù)的變化范圍最小,約為±8。
軸承的工作條件對其影響最小,即可靠性和一致性高。
統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,使用峰度系數(shù)和RMS值來監(jiān)視軸承滾動(dòng)軸承的振動(dòng),故障診斷的成功率可以達(dá)到96%以上。