Fallos comunes de los rodamientos y sus características de señal de vibración Describa brevemente las principales características de vibración de los fallos de flexión del eje

Resumen: Los rodamientos son uno de los componentes clave de los equipos mecánicos. Los daños en los rodamientos pueden afectar directamente el funcionamiento normal del equipo y afectar la eficiencia de la producción. Este artículo analiza las causas de fallas comunes y las formas de los rodamientos, y resume sus métodos de detección de fallas y las características de la señal de vibración de los rodamientos cuando ocurren fallas.

Palabras clave: Señal de vibración de falla del rodamiento

Número CLC: TH133 Código de identificación del documento: A Número de artículo: 1672-3791(2012)06(c)-0085-02

La reparación y el reemplazo oportunos de los componentes clave del sistema pueden evitar, hasta cierto punto, pérdidas económicas y lesiones personales causadas por fallas del sistema causadas por daños a los componentes clave durante el funcionamiento del sistema. Los rodamientos son componentes clave de la maquinaria giratoria. Sus condiciones de funcionamiento determinan directamente la eficiencia y seguridad de las piezas giratorias. Este artículo resume los tipos comunes de fallas de los rodamientos y los métodos de detección de fallas de los rodamientos, y analiza las características de las señales de vibración de los rodamientos. Este artículo proporciona una referencia para el diagnóstico de fallas de los rodamientos y el mantenimiento del equipo, y ayuda a predecir la causa y el tipo de fallas de los rodamientos con anticipación.

1 Análisis de las formas y causas de fallas de los rodamientos

Durante el proceso de trabajo de los rodamientos, el ensamblaje inadecuado, la falta de lubricación, la intrusión de materias extrañas o la operación con sobrecarga pueden causar daños o sobrecargas en los rodamientos. Todo esto puede provocar daños en los rodamientos, descamación por fatiga después de un funcionamiento prolongado o desgaste natural, lo que provoca fallos en el sistema. Las fallas comunes de los rodamientos se pueden resumir en dos categorías: daños y desgaste. Las fallas por daños comunes incluyen descascarillado por fatiga, deformación plástica, quemaduras en los rodamientos, corrosión, fractura y desgaste por pegado, son fallas graduales causadas por el funcionamiento normal a largo plazo del rodamiento;

1.1 Descantillado por fatiga

La forma típica en que falla un rodamiento es simple descascaramiento por fatiga en su contacto rodante. Durante la operación, las superficies de contacto de los rodillos del rodamiento y las pistas de rodadura ruedan entre sí mientras se aprietan entre sí. Junto con la acción de cargas alternas periódicas, después de una operación prolongada, las superficies de contacto de los componentes del rodamiento producirán pequeños hoyos de desconchado. que eventualmente se convertirá en grandes hoyos. Descamación del área, este fenómeno se llama descamación por fatiga. .

1.2 Deformación plástica

Cuando la carga de trabajo es demasiado pesada, se forman concavidades desiguales en la superficie de la pista del rodamiento debido a la fuerza de impacto excesiva y la carga estática soportada por el rodamiento. Pit, este fenómeno se produce principalmente en rodamientos que giran a bajas velocidades. Además, las cargas adicionales provocadas por la deformación térmica también pueden provocar una deformación plástica del rodamiento [1].

1.3 Fractura

La carga excesiva es la principal causa de fractura de los componentes internos de los rodamientos. Además, la tensión térmica excesiva generada por la fricción durante el funcionamiento también puede provocar la fractura de las piezas del rodamiento.

1.4 Quemaduras en los rodamientos

Cuando el conjunto del rodamiento tiene una gran deflexión, es fácil hacer que la temperatura del rodamiento aumente y provoque quemaduras en el rodamiento. Además, una mala lubricación de los rodamientos, la aplicación de aceite lubricante de mala calidad o deteriorado y un montaje demasiado apretado pueden provocar quemaduras en los rodamientos. La falta de consideración por parte del diseñador de la expansión térmica durante el diseño del ensamblaje da como resultado holguras cada vez más pequeñas durante la operación, lo que también puede causar quemaduras en los rodamientos. Los rodamientos quemados tienen templados sus pistas de rodadura y elementos rodantes.

1.5 Óxido

La intrusión de humedad es la causa de la corrosión de los rodamientos. Cuando el rodamiento está funcionando, su temperatura es superior a la temperatura ambiente. Cuando el rodamiento deja de funcionar, la temperatura del rodamiento desciende y la humedad del aire tiende a condensarse en la superficie del rodamiento. hará que el rodamiento se oxide. Debido a una protección inadecuada, la humedad que ingresa directamente al rodamiento también es la causa de su oxidación.

1.6 Pegado

En condiciones de alta velocidad, alta carga y falta de lubricación, el calor generado por la fricción puede hacer que las piezas del rodamiento se calienten rápidamente al alcanzar una determinada temperatura. , puede provocar que el metal en contacto con las piezas del rodamiento se unan entre sí, un fenómeno llamado pegado.

Durante el proceso de trabajo de los rodamientos desgastados, la fuerza de compresión generada por el movimiento relativo de los rodillos y las pistas de rodadura del rodamiento y los residuos que invaden las pistas de rodadura del rodamiento pueden provocar el desgaste de la superficie de los rodamientos. Además, una mala lubricación. puede acelerar el desgaste de la superficie. El desgaste puede aumentar la holgura de los rodamientos, aumentar la rugosidad de la superficie de trabajo del rodamiento y reducir la precisión de funcionamiento, lo que hace que la precisión de funcionamiento del sistema giratorio disminuya y el ruido de funcionamiento aumente.

2 Métodos comunes de detección de fallas en rodamientos

2.1 Método de análisis de muestras de aceite

Juzga la generación de partículas extrayendo y analizando el tamaño y la forma de las partículas metálicas en el aceite lubricante del rodamiento El motivo y la ubicación se utilizan para determinar el estado de funcionamiento del rodamiento. Este método se limita a rodamientos lubricados con aceite y se ve muy afectado por el medio ambiente, como las virutas de metal externas que salpican el aceite lubricante del rodamiento.

2.2 Método de monitoreo de temperatura

Observe si el rodamiento está funcionando normalmente monitoreando la temperatura de los componentes cercanos al rodamiento, como monitoreando la temperatura del asiento o la caja del rodamiento. El monitoreo de temperatura es sensible a temperaturas excesivas causadas por sobrecarga de rodamientos y mala lubricación, y a menudo se usa en sistemas de alarma.

Método de emisión acústica: cuando el rodamiento pasa por la posición de pelado, se producirá un fenómeno sonoro y es periódico. El tipo y la ubicación de la falla se pueden determinar analizando el período del sonido.

2.3 Método de vibración

Utilice sensores de vibración para recopilar señales de vibración de rodamientos, procesar y analizar las señales y juzgar el tipo y la ubicación de las fallas de los rodamientos en función de las características obtenidas. señales. El método de vibración es aplicable a rodamientos en diversas condiciones de trabajo. Las pruebas y el procesamiento de señales de vibración son relativamente simples e intuitivos, y los resultados del diagnóstico de fallas de los rodamientos son relativamente confiables.

También existen algunos métodos para juzgar el estado de funcionamiento de los rodamientos a través de la experiencia. Cuando el equipo esté funcionando, toque el casquillo del cojinete con la mano. Es normal si la temperatura no es alta. Por el contrario, indica que la temperatura del rodamiento es demasiado alta. Los golpes periódicos indican que los rodamientos están pelados y abollados, y los chirridos ásperos indican que los rodamientos no están suficientemente lubricados o que los elementos rodantes están parcialmente ensamblados con demasiada fuerza.

3 Características de las señales de vibración de rodamientos defectuosos

Según las características de las señales de vibración de los rodamientos, las formas de falla generalmente se pueden dividir en daños superficiales y daños por desgaste. Las principales frecuencias características generadas durante el funcionamiento del rodamiento se muestran en la Tabla 1.

3.1 Fallo por daño superficial

Cuando el punto dañado rueda sobre la superficie del elemento de soporte, se generará una fuerza de impulso de impacto en forma de una señal de banda ancha repentina, que cubrirá La frecuencia de vibración de alta frecuencia del sistema de rodamientos y causa resonancia, lo que resulta en vibración de impacto. Esta es una de las características básicas de la señal de vibración de fallas por daños, y la frecuencia característica de la falla es generalmente inferior a 2 kHz.

Daño en el aro interior del rodamiento: cuando el aro interior del rodamiento está dañado, si el rodamiento no tiene juego radial, se producirá una vibración de impacto con una frecuencia de nf6. Por lo general, los rodamientos tienen un juego radial y están sujetos a cargas unilaterales. Debido a las diferentes posiciones de contacto entre la parte dañada y el elemento rodante, la amplitud de la vibración cambiará periódicamente, es decir, se produce una modulación de amplitud. Si se modula a la frecuencia del eje, su frecuencia de vibración es.

Daño en el aro exterior del rodamiento: cuando el aro exterior del rodamiento está dañado, también se producirá vibración por impacto.

Daño del elemento rodante: Cuando el elemento rodante está dañado, la pieza defectuosa producirá una vibración de impacto al pasar a través de la superficie de la pista de rodadura, y se modulará a la frecuencia de revolución, y su frecuencia de vibración es.

3.2 Fallo de desgaste

El fallo de desgaste es un fallo gradual que se produce cuando el rodamiento trabaja durante un tiempo prolongado. La señal de vibración generada después de que se desgasta la superficie de trabajo del rodamiento tiene las mismas propiedades que la señal de vibración de un rodamiento normal y las formas de onda de ambos son regulares. Sin embargo, la amplitud de la señal de vibración después de que el rodamiento está desgastado es significativamente mayor que la del rodamiento normal. Esta es la característica básica que distingue la señal de vibración del rodamiento desgastado de la del rodamiento normal.

4 Conclusión

Existen muchos tipos de fallas en los rodamientos. Este artículo clasifica y resume las causas y los tipos de fallas, lo que favorece el diagnóstico oportuno de las fallas de los rodamientos y la adopción de. métodos de procesamiento razonables; recopilación de rodamientos Una vez analizada y procesada la señal de vibración, se puede diagnosticar la ubicación de la falla del rodamiento en función de las características de la señal de vibración obtenidas y, con la ayuda del sistema de procesamiento de señales en tiempo real, se puede monitorear el rodamiento en tiempo real. El estado se puede alcanzar fácilmente.

Referencias

[1] Análisis y discusión de fallas en rodamientos[M]. Piezas de motores de combustión interna, 2000(3).

[2] Análisis. y Discusión sobre inspección y mantenimiento de fallas de rodamientos [J]. Comunicación de ciencia y tecnología, 2010.5 (Parte 1).