ベアリング状態の監視: 振動、温度、潤滑のチェック

夜勤中のギアボックスベアリングは先月よりも数度暖かくなります。何も失敗しておらず、ラインは動き続けているため、簡単な答えは、グリースを追加して次の四半期にもう一度確認することです。ベアリングの状態監視は、その推測を取り除くために存在します。ベアリングを、測定可能な残存寿命を持つ部品に変えます。簡単に言えば、この規律は計器よりもベースラインと傾向率に基づいており、振動、温度、潤滑油の状態という 3 つの信号が、停止を引き起こす数週間前に発生中のほとんどの故障を捕捉します。

経済学は率直です。計画期間内でベアリングを交換するには、部品代と数時間の労力がかかります。焼き付きが発生すると、シャフトに傷がつき、ハウジングが損傷し、回路内の潤滑剤が汚染され、予期せぬ停止が発生します。早期損傷の故障解析では、鋼自体の疲労よりも潤滑の問題と不適切な取り付けが優先され、これらの原因は両方とも、孔食が発生するずっと前にデータに痕跡を残します。

あなたが実際に求めている4つのステージ

ベアリングは認識可能な順序で劣化し、その順序によって測定値が読みやすくなります。初期の損傷は全体の速度図では目に見えませんが、高周波数帯域では明らかです。欠陥トーンがスペクトルを支配するまでに、計画された変更の余地はすでに閉じています。

2 つの結果が続きます。有用な情報は、同じマシンで同じ負荷で取得された読み取り値の差にあるため、単一の読み取り値ではほとんど証明されません。また、計器は関心のある段階を確認する必要があるため、総合速度計はベアリングの遅れを警告する装置になります。

振動解析: 最も初期の使用可能な信号

振動は機械的変化に直接反応し、負荷ゾーン近くのハウジングに 1 つの加速度計を必要とするため、依然として最も広く使用されている技術です。センサーの価格よりもマウントの品質が重要です。スタッドに取り付けられた加速度計は、10 kHz をはるかに超える使用可能なデータを保持します。磁気マウントは、初期のベアリング エネルギーが位置する正確な範囲の上限を失います。また、ハンドヘルド プローブは、ルート スクリーニングには適していますが、エンベロープ作業には適していません。

知っておくべき欠陥トーン

• アウター レース、BPFO: 安定した振幅。アウター リングが荷重ゾーンに対して静止しているため、欠陥の傾向が最も簡単にわかります。
• インナーレース、BPFI: 振幅はシャフトの回転とともに増減するため、トーンの周囲に 1 倍の間隔で側波帯が配置されることが予想されます。
• 回転要素、BSF: 強度が弱く、ケージによって変調されているため、他のものの高調波と混同されやすい。
• ケージ、FTF: エネルギーは低いですが、熱とともにケージの調子が上昇している場合は、潤滑不足またはケージの摩耗を示しています。

エンベロープ分析と重要な傾き

エンベロープまたは復調処理は、高周波搬送波から低周波の繰り返しを抽出し、第 1 段階と第 2 段階の損傷を確認する標準的な方法です。価値は繰り返しにあります。傾きによって振幅ではなく作業指示日が設定されるため、確認されたトーンは、予測される故障の少なくとも 3 つのポイントをプロットするのに十分な頻度で再測定される必要があります。障害が確認されたら毎週、正常な重要なマシンでは毎月測定値を取得するのが、実行可能なデフォルトです。このレビューなど、同様の機器からの障害記録 複列ボールベアリングの一般的な故障と解決策 は、どのトーンが期待され、どのトーンが新しいかを判断するのに役立ちます。

温度と潤滑剤のチェック

温度は安価で自動化が容易で、遅いです。摩擦がすでに増加すると温度は上昇するため、問題を予測するのではなく問題を確認しますが、振動へのアクセスが困難な場合には、恒久的なセンサーがその場所を獲得します。同等の負荷および周囲環境でベースラインを設定し、調査のためにベースラインを約 10 °C 上回る上昇にフラグを立て、20 °C を停止および検査条件として扱います。ルート上のサーマルカメラも同じ働きをし、1 つのシャフト上の姉妹ベアリングを比較するのに便利です。

潤滑油の状態は写真の残り半分です。グリースが酸化、硬化、水分を吸収すると摩擦が発生し、後に熱として現れます。サンプリングは継続的ではないため、グリースの種類、量、間隔、色、シールリップに水や金属が付着した痕跡などの規律が記録に残ります。グリースを過剰に塗布すると、運転温度が上昇し、シール部分を押しのけてシールド部分に行き場がなくなる可能性があるため、警告に値します。

持続するベースラインとアラームしきい値

ISO 20816 のゾーン境界などの一般的な振動制限は、受入検査や広範なトラブルに見舞われた機械の特定に適しています。ベアリングとしては粗めです。傾向ベースのルールの方が効果的です。設定されたベースラインより約 3 dB 高いところでアラートを発し、6 dB で作業を計画し、10 dB または突然のステップで停止します。線形的には、3 dB は振幅の約 1.4 倍、6 dB は 2 倍です。

3 つの条件によって数値が正確に保たれます。それは、毎回同じ測定ポイント、速度、負荷、ウォームアップに関するマシンの状態が同じであること、スタッフが変わっても履歴が維持されることです。起源が不明な方位で取得されたベースラインにはほとんど価値がありません。そのため、調達記録はスペクトルと同じファイルに属します。

ベアリングの品質によってデータが変化する理由

監視により、障害信号がバックグラウンドノイズフロアから分離されるため、健全な状態にある静かなベアリングは、障害が早期に明らかになります。低ノイズ、高精度の部品により、予測可能なトーンを備えたクリーンなスペクトルが得られます。一貫性のないクリアランスや粗いレースウェイを持つバッチは床を動かし、傾向を曖昧にします。したがって、騒音と精度はモニタリングに直接影響する調達基準であり、マーケティング用語ではありません。

寧波万順軸受有限公司は、この話題の中心となる 2 つのファミリーである高精度・低騒音複列アンギュラ玉軸受と中小深溝玉軸受を、中国の軸受の街として知られる浙江省慈渓市の工場で製造しています。 ISO 9001品質管理と35人の技術チームに支えられ、年間600万個の複列アンギュラコンタクトベアリングと3,500万個の深溝ベアリングの見積生産量が見積もられています。

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監視対象の機械では、欠陥周波数とノイズフロアを変更する仕様の詳細が最も重要です。複列部品の接触角と予圧、深溝部品のクリアランスとグリース充填です。プリロードの設定が高すぎると、高周波のフロアが持ち上げられ、最初の実行時から熱が加わります。一方、クリアランスが緩すぎると、低速で 1x やケージトーンが現れます。

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ラジアル荷重とアキシアル荷重の合計が発生し、シャフトのたわみを小さく保つ必要がある場合、設置前にシリーズと予圧をデューティに一致させると、後で解釈する手間が大幅に軽減されます。 52 および 53 シリーズのシール型およびシールド型は、グリース ラインが現実的ではないポンプやギア ユニットに対する一般的な解決策です。

52および53シリーズ複列アンギュラコンタクト軸受 これらの 52 および 53 シリーズ ベアリングは、ポンプ、ギア ユニット、および高速機械向けの RS シーリング オプションとラジアル荷重およびアキシアル荷重容量を組み合わせています。 製品を見る→

誘導システムとロボット軸は、別のケースを追加します。そこでは、転動体がその場で回転するのではなく移動するため、監視の問題はレールの平坦度、ローラーの接触、汚れに移ります。そのため、 ゴシックアーチ溝付きトラックローラー 内部のベアリングと同じくらい重要です。

実践的な開始チェックリスト

1. プラント全体ではなく、ベアリングの故障により実際に生産が停止した機械を選択してください。
2. 熱安定化後、同じ負荷と速度で、1 つの固定点でそれぞれのベースラインを記録します。
3. ベアリングの指定をデータとともに保存することで、欠陥の頻度と予備部品を把握できるようになります。
4. 一般的なテーブルではなく、そのベースラインからアラートとアラームのレベルを設定します。
5. 不規則なルートでは使用できない勾配が生じるため、臨界からのサンプリング間隔を修正して維持します。
6. グリースの交換と振動ステップは通常同じイベントであるため、機械のメンテナンス担当者と傾向を確認してください。

いずれも、最初に多額の予算を必要とするものではありません。エンベロープ機能を備えた加速度計 1 台、ルート上ですでに使用されているサーマル カメラ、およびグリース間隔の書面による記録があれば、中規模のプラントで重要な故障のほとんどを見つけることができます。楽器はプログラムとともに成長することができます。クリーンなベースラインの規律を遡って追加することはできません。