転動体軸受外輪の異常検出。

2022-07-19

転がり軸受は、今日の業界で広く使用されているため、これらの軸受のメンテナンスは、専門のメンテナンス担当者にとって重要な作業になります。転がり軸受は、金属同士の接触により摩耗しやすく、外輪、内輪、ボールの故障の原因となります。

転がり軸受は、高負荷と高速動作に頻繁にさらされるため、機械の最も脆弱な部分でもあります。転動体ベアリングの故障を定期的に診断することは、産業の安全と機械の操作、およびメンテナンスコストの削減やダウンタイムの回避のために重要です。外輪、内輪、ボールのうち、外輪が故障・欠損しやすい。

転動体が外輪の欠陥を通過するときに、軸受コンポーネントの固有振動数が励振されるかどうかは、議論の余地があります。したがって、軸受の外輪の固有振動数とその高調波を特定する必要があります。

ベアリングの故障はパルスを生成し、振動信号スペクトルに故障周波数の強い高調波をもたらします。エネルギーが小さいため、これらの障害周波数は、スペクトル内の隣接する周波数によってマスクされることがあります。したがって、高速フーリエ変換解析では、通常、これらの周波数を識別するために非常に高いスペクトル分解能が必要になります。

自由境界条件での転がり軸受の固有振動数は 3 kHz です。そのため、軸受成分共振帯域法を用いて初期段階で軸受の異常を検出するためには、高周波領域の加速度計を使用し、長期間にわたってデータを取得する必要があります。

故障の特徴的な周波数は、外輪に穴が開いているなど、故障が深刻な場合にのみ識別できます。故障周波数の高調波は、ベアリングの外輪故障のより敏感な指標です。より深刻な障害を伴う障害波形の検出では、スペクトルおよびエンベロープ技術がこれらの障害の分析に役立ちます。もちろん

ただし、エンベロープ解析で高周波復調を使用してベアリングの故障固有周波数を検出する場合、共振には故障周波数成分が含まれる場合と含まれない場合があるため、メンテナンスの専門家は分析にもっと注意を払う必要があります。

ベアリングの故障を特定するためのツールとしてスペクトル解析を使用すると、低エネルギー、信号スミアリング、周期定常性などに起因する重大な課題が生じます。

多くの場合、障害周波数成分を他の高振幅の隣接周波数から区別するには、高分解能が必要です。したがって、高速フーリエ変換解析用の信号を取得する場合、サンプリング長は、スペクトルで十分な周波数分解能が得られるように十分大きくする必要があります。

また、計算時間とメモリを範囲内に保ち、不要なエイリアシングを回避することは困難な場合があります。ただし、軸速度、ミスアライメント、ライン周波数、ギアボックスなどに起因する軸受故障周波数およびその他の振動周波数成分とそれらの高調波を推定することにより、必要な最小周波数分解能を得ることができます。

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