Нормализированные значения ударных импульсов

Счетчик ударных импульсов измеряет ударную скорость выше динамического предела. В порядке упрощения считывания и оценки использу­ется логарифмическая единица измерения: дицебел-ударное значение. (dB_sv) - является общей единицей измерения ударных импульсов. Измеряя ударные импульсы подшипника в dB_SV , к примеру, получим значение для его величины 42dB_sy . Однако, это значение только часть информации необходимой для оценки рабочих условий подшипника. Нам необходимо сравнение со стандартом, т.е. нормальные значения идентичного или по­хожего подшипника.

Такие нормальные значения получаются опытным путем, измерением ударных импульсов большого количества новых, безупречных шариковых и роликовых подшипников. Они называются "исходными значениями" dBi (децибел исходный). Вычитанием (dB_SV - dBi) мы получим нормализованное значение ударных импульсов или dB_N (нормализованный дицебел) подшипника. К примеру:

42dB_sv - 10dBi = 32

где dB_N - является единицей для рабочих условий подшипников. Максимальное значение 32 dB_N означает "32 децибела выше нормы", что пред­полагается ухудшение эксплуатационного состояния для замеряемого под­шипника. Измерение ударных импульсов и значения dB_N перед изме­рениями устанавливаются на соответствующей шкале по характеристикам подшипника.

Исходное значение подшипника непосредственно связано с его ско­ростью вращения и диаметром вала. dBi может быть определено с по­мощью счетного диска инструмента. Счетный диск (2) поворачивают от­носительно колеса (1) до совмещения диаметра вала (d мм) и скорос­ти вращения (n). Теперь установлено исходное значение dBi, которое может быть считано с противоположной стороны черной шкалы. Поэтому при этих измерениях может быть установлено значение dB = 0, или какое -либо другое в зависимости от силы ударных импульсов.

Установка исходного значения

dB_N шкала счетчика ударных импульсов имеет зеленую, желтую и красную зоны. Эти зоны помогают в оценке рабочих условий, показывая "хорошо", "удовлетворительно" или "плохо" для измеряемого подшипника. Более законченное определение термина "рабочие условия" дано ниже. "Плохие рабочие условия" характеризуют повреждение подшипника, но термин этот включает в себя также другие неисправности подшипника, ко­торые могут быть выявлены при помощи измерения ударных импульсов.

Максимальное значение ниже 20 dB_N должно рассматриваться как маловероятное повреждение подшипника, а максимальное значение выше 35 dB_N как весьма вероятное повреждение. Желтая зона, 20-35 dB_N это промежуточная (диаграмма I).

Как и dBi - значение, характеризующее начальную точку на dB_N шка­ле пределы 20-35 dB_N были определены эмпирически (опытным путем) и основаны на результатах многократных опытов. Диаграмма(2)показывает частичные результаты исследования относительной достоверности шкалы dB_N. Каждый круг представляет номер поврежденных подшипников, а каж­дый крест - так же номера подшипников, но с видимыми повреждениями.

На рис.9 показан типичный цикл наработки шарико- или роликоподшип­ника под действием постоянной нагрузки и с нормальной смазкой. Кривая линия показывает развитие максимального значения. Колебания вызваны различиями в степени повреждения, существенными повреждениями и т.д. Кривая начерчена согласно логарифмической шкале значений ударных им­пульсов. Линейное значение удара увеличивается 1000 раз в интервале от 0 до 60 dB_N. Максимальное значение в пределах зеленой зоны (А) показывают отсутствие каких-либо повреждений, т.е. "хорошее состояние* Максимальные значения в желтой зоне и незначительные увеличения фона (В) показывает ухудшение состояния. 'Максимальное значение в красной зоне и большая разница между максимумом и фоновым значением dBc по­казывает повреждение или отсутствие смазки, т.е. "плохое состояние".

Рис. 9 ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ ПОДШИПНИКА

Bad operating condition '

Reduced operating condition

Good operating condition

Для оценки состояния контролируемого подшипника важны как значения величин dB_M и dB_C так и их соотношения. Основная величина dBс характеризует общую шероховатость поверхности и присуща объем подшипникам ( в том числе и бездефектным). Основная величина повышается при недостатке смазки в подшипнике. Максимальная величина объявляется выражением де­фектов на шариках (роликах) и дорожках качения.

При получении высоких, значений ударных импульсов необходимо убедиться в том, что эти значения действительно вызваны дефектом в контроли­руемом подшипнике, а не другим источником (повреждение передачи, тре­ние вала о корпус или крышку корпуса подшипника, задевание крылатки вентилятора за кожух, кавитация насоса и прочее). Для этого произво­диться замер на деталях смежных с корпусом подшипника. Если замеренные величины ниже, чем на корпусе подшипника, значит источник повышенного сигнала - подшипник. Для выявления причины следует произвести смазку подшипника, через несколько часов работы механизма повторить замер.

Если же уровень сигнала на смежной детали окажется выше, то необ­ходимо методом последовательных замеров (удаляясь от корпуса подшип­ника) найти источник сигнала и установить причину.

При оценке состояния подшипников по измеренным величинам dB_M и dBc наиболее характерными являются случаи приведенные на рис. 10 – 11.

Нормы величины dBм соответствующие категориям состояния подшипника

1. Хорошее < 20 dBn

2. Удовлетворительное 20 - 40 dBn

2. Неудовлетворительное>40dBn (необходима замена подшипника)

возможно подержанного механизма. Возможность помех должна быть учтена, когда максимальный импульс превышает 20 децибел (dBn). Оценка всех ударных импульсов выше 20 дб производится по двум причина;

1. Для идентификации (сопоставления) похожих источников ударных им­ пульсов, др. словами (определение различии) отделение импульсов под­шипников от других источников.

2. Различить повреждение подшипника от других случает. Оценить эксплуа­тационные условия можно по максимуму децибел dBm и по децибелам “шу­мового ковра" dBc, по их взаимоотношению и по образцовым импульсам. На оценочной диаграмме приведены случаи различных измерений, наиболее час­то встречающиеся образцов ударных импульсов.

Диаграмма ударного импульса (1) демонстрирует подшипник в хороших эксплуатационных условиях: ковровый объем менее 10 дБ и максимум менее 20 дБ. В оценке таких показаний нет особенностей. Помехи если они существуют, не оказывают большого влияния на результаты.

Диаграмма (2) показывает образец поврежденного подшипника: незначительное увеличение в ковровом объеме и значительное увеличение максимального объема: выше чем 35 дБ. Конкретно - 45 дБ

На диаграмме (3) с ковровым объемом выше чем 10 дБ и максимальным объемом только незначительно превышающим ковровый уровень свидетельствует о проблемах со смазкой. Если подшипник неправильно установлен смазка подшипника не воздействует на объемы ударных импульсов.

Диаграмма (4) показывает пример со значительным увеличением в ковровом объеме, а максимальный объем только незначительно выше. Это может свидетельствовать о том, что подшипник работает без смазки в таких случаях после подачи смазки объем понижается. Кавитация в насосе тоже может быть причиной такого эффекта. Если после смазки уровень dBc не понизился подшипник изношен.

Диаграммы (5) и (6) показывают ритмические взлеты уровней. Периодические разрывы показанные на диаграмме (5) могут быть вызваны трением между валом и корпусом подшипника или внутри подшипника.

Периодические пики (всплески) показанные на диаграмме (6) могут быть вызваны ударными перегрузками: ударами давления, поломкой зубьев или другими механическими стуками в механизме. В этих случаях импульс вызывается рабочим циклом, и обычно такие импульсы возбужда­ются в нескольких подшипниках.

Поломанное кольцо или глубокие трещины на направляющей дорожке могут вызвать похожие периодические всплески, но в этом случае ритм показании не связан с ритмом рабочего цикла механизма.