بخشی از مقاله
چکیده
اجزاي بیرینگ داراي فرکانس هاي ارتعاشی و روند پیشرفت خرابی متفاوت می باشند و اهمیت تعیین عضو معیوب بیرینگ در برنامه ریزي مناسب جهت زمان توقف ماشین و تعویض بیرینگ نمایان می گردد. رشد خرابیCage بیرینگ از سرعت نسبتا "بالائی برخوردار می باشد که در صورت عدم تشخیص به موقع می تواند باعث ایجاد خرابی در دیگر قطعات و افزایش هزینه تعمیراتی گردد. با توجه به اهمیت این موضوع در این مقاله سعی شده با بررسی نشانه هاي ارتعاشی خرابی Cage بیرینگ ماشین هاي مختلف روشی جهت تشخیص این نوع خرابی به کمک آنالیز ارتعاشی ارائه گردد.
مقدمه
آنالیز ارتعاشات یکی از روشهاي اصلی پایش وضعیت در نگهداري و تشخیص عیوب ماشین آلات دوار صنایع محسوب می شود و تجربه عملی نشان داده است که این روش در برنامه پایش وضعیت ماشین ها اطلاعات قابل اطمینان و مفیدي را ارائه می دهد. بیرینگ ها در صنعت از اهمیت بسزایی برخوردار می باشند که درانواع مختلف و در طیف وسیعی از ماشین آلات مورد استفاده قرار می گیرند. نقش محوري بیرینگ در تجهیزات ملزم می سازد که پایش وضعیت مناسبی براي این قطعات در نظر گرفته شود. شکل هندسی بیرینگ امکان بررسی وضعیت این قطعه را از طریق آنالیز ارتعاشی با دقت بالائی میسر می سازد .ایجاد یک خرابی یا بعبارت دیگر ناپیوستگی برروي اجزاي بیرینگ، باعث افزایش ارتعاشات می گردد.
هر گاه یکی از رول ها از روي این ناپیوستگی عبور کند در اثر برخورد ایجاد شده یک شوك ارتعاشی بوجود می آید که این شوك بطور متناوب بر اساس موقعیت این ناپیوستگی هندسی یاتاقان تکرار می شوند. نرخ این تکرار ها بعنوان فرکانسهاي مربوط به بدلیل تفاوت درروند پیشرفت خرابی اجزاء بیرینگ نیاز است که قسمت معیوب بیرینگ شناسائی گردد تا بتوان زمان بندي مناسبی جهت توقف ماشین تعویض بیرینگ آن مشخص کرد .
این موضوع در مورد تجهیزات حیاتی کارخانه هاي صنعتی که نقش کلیدي را در خط تولید ایفا می کنند از اهمیت بیشتري برخوردار می باشد، توقف نابهنگام و برنامه ریزي نشده این تجهیزات می تواند هزینه هاي هنگفتی را بدلیل اختلال در تولید ایجاد نماید پس واحد هاي پایش وضعیت می توانند با تعیین زمان مناسب تعویض بیرینگ معیوب ماشین آلات حساس کارخانه، نه تنها در مصرف بهینه از قطعات نقش مهمی را ایفا نماید بلکه در فرآایند تولید و توقف برنامه ریزي شده مجتمع ها کمک شایانی داشته باشند.
معمولا "اجزاء بیرینگهاي غلطشی شامل بال و یا رول، قفسه رینگ داخلی و رینگ خارجی می باشدکه بیشترین سرعت پیشرفت خرابی مربوط به بال یا رول و قفسه بیرینگ، سپس رینگ داخلی و نهایتا "رینگ خارجی می باشد.
با توجه به کثرت وقوع خرابی در Cage بیرینگ ها و همچنین سرعت نسبتا "زیاد پیشرفت خرابی در این قسمت، در این مقاله تلاش شده با طرح موردکاوي - Case study - روش مناسبی جهت تشخیص این عیب ارائه شود .
بیرینگ ها معمولا "با رینگ داخلی دوار و رینگ خارجی ثابت مورد استفاده قرار می گیرند . جهت بررسی وضعیت رینگ داخلی بیرینگ به کمک آنالیز ارتعاشی نیاز به اطلاعاتی در زمینه شماره بیرینگ، دور چرخش رینگ داخلی و محاسبه معادله فرکانس گذر بال بر روي رینگ داخلی - Ball Pass Frequency Inner Race - می باشد .
روش تعیین Ball Pass Frequency Inner Race - BPFI - مطابق معادله و بر اساس تعاریف شکل 1 می باشد.
شکل 1 -مشخصات بیرینگ جهت محاسبه BPFI
این فرمول تا زمانی دقیق خواهد بود که یاتاقان صرفا حرکت غلتشی داشته باشد ولی در واقع ایجاد چنین شرایطی مشکل بوده و تا حدي حرکت لغزشی نیز در سیستم وجود دارد بنابراین نتایج حاصله از فرمول فوق نسبتا تقریبی می باشند ضمناً باید به این نکته توجه داشت که فرکانس مذکور فقط در صورت عبور بال ها از محل معیوب رینگ داخلی بر اساس معادله[ 2 ] محاسبه می گردد.
فرکانس قفسه:
فرکانس قفسه در حقیقت با سرعت زاویه اي مرکز یک ساچمه یا رولر برابر سرعت خطی مرکز ساچمه از رابطه زیر بدست می آید.
جنس قفسه :Material for Cages
هدف از قرار دادن قفسه در داخل برینگ جلوگیري از تماس مستقیم اجزاء غلتشی با یکدیگر و در نتیجه کاهش گرما و اصطکاك است .
کاربرد دیگر آن نگهداري اجزاء غلتشی در مواردي است که برینگ از حلقه هاي قابل تفکیک تشکیل شده باشد. در برینگ هاي نظیر رولبرینگ هاي استوانه اي یا سوزنی، اجزاء غلتشی را به گونه اي هدایت می کند تا اصطکاك به حداقل برسد .از استفاده هاي دیگر آن نگهداري گریس در داخل برینگ است.
قفسه ممکن است در روي اجزاء غلتشی، حلقه درونی، حلقه بیرونی متمرکز شود. در سرعت ها و شتاب هاي بالا، تمرکز بر روي حلقه درونی یا بیرونی به نوع اول ترجیح داده می شود.
از آنجایی که قفسه تحت بارهاي مختلف قرار گرفته و با مواد شیمیایی گوناگون تماس دارد انتخاب آن از اهمیت خاصی برخوردار است.
