Instalações industriais em todo o mundo dependem da operação tranquila e tranquila de rolamento de esfera de ranhura profunda s. Quando vibrações inesperadas surgem, elas sinalizam problemas em potencial - problemas que, se deixados desmarcados, podem se transformar em tempo de inatividade não planejado, dano secundário e falha prematura do rolamento. Diagnosticar a causa raiz dessas vibrações não é adivinhação; Requer uma abordagem analítica estruturada fundamentada nos fundamentos da análise de vibração.
Etapa 1: identificando os sintomas e contexto de coleta
O diagnóstico começa muito antes de conectar um sensor. Técnicos Nota meticulosamente:
- Características de vibração: É um zumbido constante, um estrondo intermitente ou uma batida aguda? Onde é mais forte - radial ou axialmente? A intensidade muda com velocidade ou carga?
- Contexto operacional: Quando a vibração começou? Houve atividades de manutenção recentes (substituição, realinhamento, alterações de lubrificação)? Quais são as condições operacionais (velocidade, carga, temperatura)?
- Pistas audíveis: Existem ruídos específicos (raspando, moendo, clicando) que acompanham a vibração?
- Inspeção física: Verificações iniciais para questões óbvias: calor excessivo próximo ao rolamento, vazamento visível de graxa ou contaminação, frouxidão ou danos externos.
Etapa 2: Empregando ferramentas de análise de vibração
O diagnóstico preciso depende da medição quantitativa:
- Posicionamento do sensor: Os acelerômetros são montados estrategicamente no alojamento do rolamento, tipicamente perpendiculares ao eixo (medição radial) e às vezes paralelos (axiais), capturando dados de vibração.
- Aquisição de dados: Um analisador de vibração portátil coleta formas de onda no domínio do tempo e as converte no domínio da frequência usando a transformação rápida de Fourier (FFT), revelando as frequências vibracionais específicas presentes.
- Análise de espectro - a ferramenta de diagnóstico principal: O espectro FFT é a principal janela de diagnóstico. Os técnicos examinam -o para frequências dominantes e seus harmônicos (múltiplos). Os principais indicadores se relacionam diretamente com a geometria e a cinemática:
- Frequência de passes de bola Race Exterior (BPFO): Indica defeitos na pista externa. Picos de frequência em
(n * f_r / 2) * (1 - (bd / pd) * cosβ) (onde n = número de bolas, f_r = velocidade de rotação, Bd = diâmetro da bola, Pd = diâmetro de afinação, β = ângulo de contato). - Frequência de passe de bola Raça interna (BPFI): Indica defeitos na pista interna. Picos de frequência em
(n * f_r / 2) * (1 (bd / pd) * cosβ) . - Frequência de rotação da bola (BSF): Indica defeitos nos próprios elementos rolantes. Picos de frequência em
(PD / (2 * bd)) * f_r * [1 - ((bd / pd) * cosβ)^2] . - Frequência do trem fundamental (FTF): Associado a defeitos da gaiola. Picos de frequência em
(F_R / 2) * (1 - (BD / PD) * COSβ) . - Frequência de velocidade de execução (1x RPM) e Harmonics: Frequentemente indica desequilíbrio, desalinhamento, frouxidão ou eixos dobrados - condições que podem causa Danos por causar ou ampliar sua assinatura de vibração.
Etapa 3: Interpretando a evidência
Os picos espectrais correspondentes a frequências características apontam para o provável tipo de falha:
- Picos claros em BPFO, BPFI, BSF ou FTF: Fortes evidências de danos localizados (espalhamento, pitting, rachaduras) no componente correspondente (corrida externa, corrida interna, bola, gaiola).
- Aumento do piso de ruído (vibração de banda larga): Muitas vezes, sugere problemas de lubrificação (lubrificante insuficiente, degradado ou incorreto) ou desgaste/pontuação generalizada.
- Presença de harmônicos de velocidade de corrida: Pode indicar questões subjacentes, como desalinhamento ou folga, contribuindo para a angústia do rolamento.
- Modulação (bandas laterais): As frequências espaçadas em torno de uma frequência de rolamento dominante (especialmente BPFI) geralmente indicam uma combinação de defeitos de rolamento e outro problema como folga ou desequilíbrio.
Etapa 4: Corroborating Acoupings e Identificando a causa raiz
A análise de vibração é poderosa, mas se beneficia da correlação:
- Análise de forma de onda de tempo: Examinar a forma e a amplitude do sinal de vibração bruto pode confirmar os impactos (picos de curta duração indicativos de rachaduras ou spalls) ou falta de lubrificação (alta frequência "ruído").
- Envoltório (desmodulação): Essa técnica isola impactos de alta frequência (como os de defeitos de rolamento) de vibrações da máquina de menor frequência, facilitando a detecção de falhas, especialmente em ambientes barulhentos ou falhas em estágio inicial.
- Tendência: A comparação de espectros atuais e os níveis gerais de vibração com os dados históricos da linha de base revela as taxas de deterioração e ajuda a confirmar a significância das alterações.
- Verificações suplementares: Revendo o tipo de lubrificação e intervalo, confirmando a instalação adequada (ajustes, folgas) e avaliação do alinhamento são cruciais para a compreensão por que O rolamento falhou.
O diagnóstico de problemas de vibração em rolamentos de esferas de ranhura profunda é um processo metódico que combina observação profunda, medição precisa usando análise de espectro de FFT e interpretação especializada de frequências características. Ao identificar sistematicamente as assinaturas de vibração específicas associadas a defeitos dos componentes, problemas de lubrificação ou falhas mecânicas contribuintes, as equipes de manutenção podem ir além dos reparos reativos. Essa abordagem diagnóstica direcionada permite a manutenção preditiva, permitindo intervenções oportunas - como reposição de lubrificação ou substituição programada do rolamento - que impedem falhas catastróficas, maximizam a vida útil do rolamento e garantem a operação confiável e eficiente de máquinas críticas. Investir em habilidades de análise de vibração e tecnologia é um investimento em resiliência operacional e controle de custos.
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