베어링 고장 분석 및 진단 팁의 5가지 주요 방법에 대해 무엇을 알고 있습니까? 오늘은 꼭 보러 가겠습니다.
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비정상적인 회전음 분석 및 진단
이상 회전음 검출 및 분석은 청진을 통해 베어링의 작동 상태를 모니터링하는 분석 방법입니다. 일반적으로 사용되는 도구는 나무 손잡이가 달린 긴 드라이버 또는 외경이 약 20mm인 단단한 플라스틱 튜브입니다. 상대적으로 모니터링에 전자 청진기를 사용하는 것이 모니터링의 신뢰성을 높이는 데 더 도움이 됩니다. 베어링이 정상적인 작동 상태에 있을 때 정체 없이 원활하고 활발하게 작동합니다. 생성된 사운드는 조화롭고 소음이 없습니다. 균일하고 연속적인 "윙윙거리는" 소리를 듣거나 낮은 "윙윙거리는" 소리를 들을 수 있습니다. 이상음에 의해 반영되는 베어링 결함은 다음과 같습니다.
(1) 베어링은 균일하고 지속적인 "쉿" 소리를 냅니다. 이 소리는 내부 링과 외부 링에서 회전하는 전동체에 의해 생성되며 속도와 무관한 불규칙한 금속 진동 소리를 포함합니다. 일반적으로 베어링의 그리스 양이 부족하므로 보충해야 합니다. 특히 겨울철 저온에서 장비를 너무 오랫동안 정지하면 작동 중에 베어링에서 "지글지글" 소리가 나는 경우가 있는데, 이는 베어링의 반경 방향 간극이 작고 그리스 침투가 적기 때문입니다. 베어링 간격을 적절하게 조정하고 침투력이 더 큰 새 그리스를 교체해야 합니다.
(2) 베어링은 연속적인 "휘익" 소리에 균일하고 주기적인 "휙" 소리를 냅니다. 이 소리는 전동체와 내부 및 외부 링 궤도의 긁힘, 홈, 녹 반점으로 인해 발생합니다. 소리의 주기는 베어링의 회전 속도에 비례합니다. 베어링을 교체해야 합니다.
(3) 베어링에서 불규칙하고 고르지 못한 '차차' 소리가 납니다. 이 소리는 철가루, 모래 및 기타 불순물이 베어링에 떨어지면서 발생합니다. 소리의 강도는 작고 회전수와는 관계가 없습니다. 베어링을 청소하거나 다시 그리스를 바르거나 오일을 교체해야 합니다.
(4) 베어링에서 지속적이고 불규칙한 "바스락거리는" 소리가 납니다. 이 소리는 일반적으로 베어링의 내부 링과 샤프트 사이의 헐거운 끼워맞춤 또는 외부 링과 베어링 구멍 사이의 헐거운 끼워맞춤과 관련이 있습니다. 소리 강도가 높으면 베어링의 일치 관계를 확인하고 문제가 있으면 적시에 수리해야 합니다.
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진동신호 분석 및 진단
베어링 진동은 벗겨짐, 압흔, 녹, 균열, 마모 등과 같은 베어링 손상에 매우 민감하며 이는 베어링 및 진동 측정에 반영됩니다. 따라서 특수한 베어링 진동 측정기(주파수 분석기 등)를 이용하여 진동의 크기를 측정할 수 있으며, 주파수 분포를 통해 구체적인 이상 유무를 유추할 수 있습니다. 측정값은 베어링의 작동 조건이나 센서의 설치 위치에 따라 달라집니다. 따라서 사전에 각 기계의 측정값을 분석하고 비교하여 판단 기준을 정할 필요가 있습니다.
구름베어링 결함에 대한 감지 및 진단 기술로는 진동 신호 감지, 윤활유 분석 및 감지, 온도 감지, 음향 방출 감지 등이 있습니다. 다양한 진단 방법 중 진동 신호를 기반으로 한 진단 기술이 가장 널리 사용됩니다. 이 기술은 단순진단법과 정밀진단법 두 가지로 구분된다.
·진폭, 파고율, 파고율, 확률 밀도, 첨도 계수 등 진동 신호 파형의 다양한 매개 변수와 다양한 복조 기술을 사용하여 베어링에 대한 예비 판단을 수행하여 결함 여부를 확인하는 간단한 진단입니다. 결함;
·정밀진단은 다양한 최신 신호처리 방법을 이용하여 단순진단에서 불량으로 판단되는 베어링의 고장유형과 원인을 파악합니다.
2.1 간단한 진단 방법
진동을 이용한 구름베어링의 단순진단 과정에서는 일반적으로 측정된 진동값(피크값, 실효값 등)을 미리 정해진 판단 기준과 비교하여, 측정된 진동값이 기준을 초과하는지 여부를 판단하는 과정이 필요합니다. 한계값은 베어링의 결함 여부, 더욱 정확한 진단이 필요한지 여부를 판단하는 데 사용됩니다.
구름베어링의 단순진단에 사용되는 판단기준은 크게 3가지로 나눌 수 있습니다.
(1) 절대판정기준 : 측정된 진동값이 한계값을 초과하는지 여부를 판단하는데 사용되는 절대값이다.
(2) 상대판단기준 : 베어링의 동일부분의 진동을 정기적으로 측정하여 시간에 따라 비교한다. 베어링에 결함이 없을 때의 진동값을 기준으로 사용합니다. 실제 측정된 진동 값과 기준 진동 값의 비율을 기준으로 합니다. 진단 기준;
(3) 유추판정기준 : 동일모델의 여러 베어링의 진동을 동일한 부품, 동일한 조건에서 시험하고, 그 진동값을 서로 비교하여 판단하는 기준이다.
절대판정기준은 규정된 검출방법을 바탕으로 정한 기준이므로 해당 주파수 범위에 주의하여야 하며, 진동검출은 규정된 방법에 따라 이루어져야 한다. 모든 베어링에 적용되는 절대적인 판단 기준은 없습니다. 따라서 정확하고 신뢰성 있는 진단 결과를 얻기 위해서는 일반적으로 절대판단기준, 상대판단기준, 유추판단기준을 사용한다.
단순 진단에는 주로 다음과 같은 방법이 포함됩니다.
(1) 진폭값 진단 방법
여기에 언급된 진폭 값은 피크 값 XP, 평균 값을 나타냅니다.
이는 가장 간단하고 일반적으로 사용되는 진단 방법으로, 측정된 진폭 값과 판단 기준에 제시된 값을 비교하여 진단합니다.
·피크값은 특정 순간의 최대 진폭을 반영하므로 표면 피팅 손상 등 순간적인 충격이 있는 고장 진단에 적합합니다.
·평균값의 진단 효과는 기본적으로 피크값의 진단 효과와 동일합니다. 검출값이 피크값보다 안정적이라는 장점이 있지만 일반적으로 회전 속도가 더 높을 때(예: 300r/min 이상) 사용됩니다.
·평균제곱근 값은 시간에 따른 평균값이므로 마모 등 시간에 따라 진폭값이 천천히 변하는 고장진단에 적합합니다.
(2) 확률밀도 진단방법
결함이 없는 구름 베어링의 진폭에 대한 확률 밀도 곡선은 일반적인 정규 분포 곡선입니다. 그러나 결함이 발생하면 확률 밀도 곡선이 왜곡되거나 분산될 수 있습니다.
(3) 첨도계수 진단방법
진폭이 정규분포법칙을 만족하는 무결함 베어링의 첨도 값은 약 3입니다. 결함이 발생하고 발생함에 따라 첨도 값은 파고율과 유사한 변화 경향을 갖습니다. 이 방법의 장점은 베어링의 회전속도, 크기, 하중과 관련이 없으며 주로 공식 부식 결함 진단에 적합하다는 것입니다.
(4) 폼팩터 진단 방법
파고율은 피크 대 평균 비율(XP/X)로 정의됩니다. 이 값은 구름 베어링의 간단한 진단을 위한 효과적인 지표 중 하나이기도 합니다.
(5) 파고율 진단 방법
파고율은 피크 값과 평균 제곱근 값의 비율(XP/Xrms)로 정의됩니다. 구름베어링의 간단한 진단을 위한 이 값의 장점은 베어링의 크기, 속도, 하중에 영향을 받지 않으며, 센서, 증폭기 등 1차 및 2차 계측기의 감도 변화에도 영향을 받지 않는다는 것입니다. 이 값은 공식 부식 결함을 진단하는 데 적합합니다. 시간에 따른 XP/Xrms 값의 변화 추세를 모니터링함으로써 롤링 베어링 결함을 효과적으로 조기에 예측할 수 있으며 결함의 발생 및 변화 추세를 반영할 수 있습니다.
·구름베어링에 결함이 없을 때 XP/Xrms는 작고 안정적인 값입니다.
·베어링이 손상되면 충격 신호가 생성되고 진동 피크 값이 크게 증가하지만 이때 RMS 값은 크게 증가하지 않으므로 XP/Xrms가 증가합니다.
·장애가 계속 확대되어 피크값이 점차 한계값에 도달하면 제곱평균제곱근 값이 증가하기 시작하고, XP/Xrms는 장애가 없는 크기로 돌아올 때까지 점차 감소합니다.
2.2 정밀진단 방법
롤링 베어링의 진동 주파수 구성 요소는 저주파 구성 요소와 고주파 구성 요소를 모두 포함하여 매우 풍부하며 각 특정 결함은 특정 주파수 구성 요소에 해당합니다. 정밀 진단의 임무는 적절한 신호 처리 방법을 통해 특정 주파수 성분을 분리하여 특정 결함의 존재를 나타내는 것입니다. 일반적으로 사용되는 정밀 진단에는 다음이 포함됩니다.
(1) 저주파 신호 분석 방법
저주파 신호는 8kHz 이하의 주파수를 갖는 진동을 의미합니다. 일반적으로 가속도 센서는 구름 베어링의 진동을 측정하는 데 사용되지만 진동 속도는 저주파 신호에 대해 분석됩니다. 따라서 가속도 신호는 전하 증폭기를 거친 후 적분기에 의해 속도 신호로 변환된 후, 고주파 신호를 제거하기 위해 상위 차단 주파수 8kHz의 저역 통과 필터를 통과해야 합니다. 마지막으로 신호의 특성 주파수를 찾기 위해 주파수 성분을 분석해야 합니다. 진단.
(2) 중고주파 신호 복조 분석 방법
중간 주파수 신호의 주파수 범위는 8~20kHz이고, 고주파 신호의 주파수 범위는 20~80kHz입니다. 중주파 신호와 고주파 신호에 대한 가속도를 직접 분석할 수 있으므로 센서 신호가 전하 증폭기를 거친 후 고역 통과 필터를 통해 저주파 신호를 직접 제거한 후 복조하고 최종적으로 주파수 분석을 수행하여 신호의 특성 주파수를 찾으십시오.
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베어링 온도 분석 및 진단
베어링의 온도는 일반적으로 베어링 챔버 외부의 온도로부터 추정할 수 있습니다. 오일 구멍을 사용하여 베어링 외륜의 온도를 직접 측정할 수 있다면 더 적합합니다. 일반적으로 베어링의 온도는 베어링이 작동함에 따라 서서히 상승하기 시작하며, 1~2시간이 지나면 안정된 상태에 도달합니다. 베어링의 정상 온도는 기계의 열용량, 방열, 회전 속도 및 부하에 따라 다릅니다. 윤활 및 설치가 부적절하면 베어링 온도가 급격하게 상승하여 비정상적으로 고온이 발생합니다. 이때는 운전을 중지하고 필요한 예방조치를 취해야 한다.
높은 온도는 종종 베어링이 비정상적인 상태에 있음을 나타냅니다. 고온은 베어링 윤활유에도 해롭습니다. 때때로 베어링 과열은 베어링 윤활유로 인해 발생할 수 있습니다. 베어링을 125도를 초과하는 온도에서 장시간 연속 회전시키면 베어링의 수명이 단축됩니다. 고온 베어링의 원인으로는 윤활 부족 또는 과도한 윤활, 윤활제의 불순물, 과도한 하중, 베어링 손상, 간격 부족, 오일 씰로 인한 높은 마찰 등이 있습니다.
따라서 베어링 자체를 측정하든 다른 중요한 부품을 측정하든 베어링 온도를 지속적으로 모니터링해야 합니다. 작동 조건이 변경되지 않은 경우 온도 변화로 인해 오작동이 발생할 수 있습니다. 베어링 온도를 정기적으로 측정하려면 베어링 온도를 정확하게 측정하고 이를 화씨 또는 화씨 단위로 표시할 수 있는 SKF 디지털 온도계와 같은 온도계를 사용하면 됩니다. 베어링의 중요성은 베어링이 손상되면 장비 작동이 중단된다는 의미입니다. 따라서 이러한 베어링에는 온도 감지기를 장착하는 것이 가장 좋습니다. 정상적인 상황에서 베어링은 윤활 또는 재윤활 직후 1~2일 동안 자연적으로 온도가 상승합니다.
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윤활유 분석 및 진단
윤활유 분석 방법은 롤링 피로를 식별하고 예측하는 데 특히 적합한 방법인 페로그래피 분석 기술을 사용합니다.
구름베어링의 윤활유 일부를 오일 시료로 추출하고, 높은 경사자장을 이용하여 자기장을 통과하는 오일 시료에 포함된 고형 이물질이 비례적으로 유리판에 침전되도록 합니다. 크기에 따라 이물질 입자의 모양, 크기, 색상, 재질 등을 관찰할 수 있습니다. , 마모 유형을 명확하게 식별할 수 있도록 기계의 작동 상태를 예측할 수 있으며 숨겨진 위험을 적시에 발견할 수 있습니다. 페로그래피 기술은 원칙적으로 강철과 같은 강한 자석을 식별하는 데 중점을 두지만 구리, 모래, 유기물, 봉인 파편 및 기타 이물질과 같은 비철금속에 대한 식별 능력도 뛰어납니다.
직경 1~5μm의 강철 같은 구형 입자가 오일 샘플에 나타나면 베어링에 피로 미세 균열이 발생하기 시작한 것이 확실합니다. 길이 대 두께 비율이 10:1인 피로 파괴 입자가 오일 샘플에 나타나고 길이가 10μm를 초과하면 베어링의 비정상적인 피로 마모가 시작된 것입니다. 길이가 100μm보다 크면 베어링이 손상된 것입니다.
세 번째 유형의 피로 파편은 길이 대 두께 비율이 30:1이고 길이가 20~50μm인 피로 플레이크이며, 플레이크에는 종종 공동이 포함되어 있습니다. 피로가 시작되면 이러한 플레이크의 수가 크게 증가하며 구형 입자와 함께 피로 시작의 징후가 될 수 있습니다.
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음향 방출 감지
음향 방출 감지 기술의 원리는 외부 또는 내부 힘으로 인해 재료가 변형되거나 균열될 때 변형 에너지를 탄성파 형태로 방출하는 현상을 음향 방출이라고 합니다.
계측기를 이용하여 음향 방출 신호를 검출 및 분석하고, 음향 방출 신호를 이용하여 음향 방출의 원인을 추론하는 기술을 음향 방출 검출 기술이라고 합니다. 물질 내부의 입자가 상대적 운동으로 인해 변형 에너지를 탄성파의 형태로 방출하는 현상을 이용하여 물질을 식별하고 이해합니다. 또는 구조 내부 상태.
음향 방출 신호에는 버스트 유형과 연속 유형이 있습니다. 버스트 음향 방출 신호는 배경 소음과 다르며 시간적으로 분리될 수 있는 펄스로 구성됩니다. 연속 음향 방출 신호의 단일 펄스는 구별할 수 없습니다. 실제로 연속 음향 방출 신호도 다수의 작은 버스트 신호로 구성되지만 구별하기에는 너무 조밀합니다.
구름 베어링이 제대로 작동하지 않으면 갑작스럽고 연속적인 음향 방출 신호가 모두 생성될 수 있습니다. 베어링 부품(내륜, 외륜, 전동체 및 케이지)의 접촉면 사이의 상대 운동, 마찰로 인한 헤르츠 접촉 응력, 고장, 과부하 등에 의해 발생하는 표면 균열, 마모, 압입 등. 홈 파기, 폐색, 윤활 불량으로 인한 표면 거칠기, 윤활 오염 입자로 인한 표면 딱딱한 모서리, 베어링을 통과하는 전류로 인한 공식 부식과 같은 고장은 모두 갑작스러운 음향 방출 신호를 생성합니다.
지속적인 음향 방출 신호는 주로 윤활 불량(예: 윤활유 막 손상, 그리스에 오염 물질 침투), 과도한 온도 및 빈번한 베어링 국부 고장으로 인한 베어링 표면의 산화 마모로 인한 전체 고장에서 발생합니다. 이러한 요인은 짧은 시간 내에 많은 수의 갑작스러운 음향 방출 이벤트를 발생시켜 지속적인 음향 방출 신호를 생성합니다.
구름 베어링 작동 중에 고장(표면 손상, 균열 또는 마모 고장 등)이 발생하면 접촉 표면에 탄성 충격이 발생하고 음향 방출 신호가 생성됩니다. 이 신호에는 풍부한 마찰 정보가 포함되어 있으므로 음향 방출을 사용하여 롤링 베어링을 모니터링하고 진단할 수 있습니다.
