Apa yang Anda ketahui tentang lima metode utama analisis kegagalan bantalan dan tip diagnostik? Izinkan saya mengajak Anda melihatnya hari ini.
01
Analisis dan diagnosis suara berputar yang tidak normal
Deteksi dan analisis suara putaran abnormal adalah metode analisis yang menggunakan auskultasi untuk memantau status kerja bantalan. Perkakas yang biasa digunakan adalah obeng panjang dengan gagang kayu, atau tabung plastik keras dengan diameter luar sekitar 20 mm. Secara relatif, penggunaan stetoskop elektronik untuk pemantauan lebih kondusif untuk meningkatkan keandalan pemantauan. Ketika bantalan dalam kondisi kerja normal, ia berjalan dengan lancar dan cepat tanpa stagnasi. Suara yang dihasilkan harmonis dan bebas noise. Anda dapat mendengar suara "berdengung" yang seragam dan terus-menerus, atau suara "berdengung" yang lebih rendah. Kesalahan bantalan yang dicerminkan oleh suara abnormal adalah sebagai berikut.
(1) Bantalan mengeluarkan suara "mendesis" yang seragam dan terus menerus. Suara ini dihasilkan oleh elemen bergulir yang berputar di cincin dalam dan luar, dan mencakup suara getaran logam tidak beraturan yang tidak bergantung pada kecepatan. Umumnya, jumlah gemuk pada bantalan tidak mencukupi dan harus diisi ulang. Jika peralatan dimatikan terlalu lama, terutama pada suhu rendah di musim dingin, bantalan terkadang akan mengeluarkan suara "mendesis" selama pengoperasian, yang disebabkan oleh semakin kecilnya jarak radial bantalan dan semakin kecilnya penetrasi gemuk. Jarak bebas bantalan harus disesuaikan dengan tepat dan gemuk baru dengan penetrasi lebih besar harus diganti.
(2) Bantalan mengeluarkan bunyi "whoosh" periodik yang seragam dalam bunyi "pengocok" yang terus menerus. Bunyi ini disebabkan oleh goresan, lekukan, dan bintik karat pada elemen penggulung serta jalur lingkar dalam dan luar. Periode bunyi sebanding dengan kecepatan putaran bantalan. Bantalan harus diganti.
(3) Bantalan mengeluarkan suara "chacha" yang tidak teratur dan tidak rata. Bunyi ini disebabkan oleh serbuk besi, pasir dan kotoran lainnya yang masuk ke dalam bantalan. Intensitas suaranya kecil dan tidak ada hubungannya dengan jumlah putaran. Bantalan harus dibersihkan, dilumasi kembali atau diganti oli.
(4) Bantalan mengeluarkan suara "gemerisik" yang terus menerus dan tidak teratur. Bunyi ini umumnya berkaitan dengan kelonggaran antara cincin bagian dalam bantalan dan poros atau kelonggaran antara cincin bagian luar dan lubang bantalan. Ketika intensitas suara tinggi, hubungan kecocokan bantalan harus diperiksa dan masalah apa pun harus diperbaiki tepat waktu.
02
Analisis dan diagnosis sinyal getaran
Getaran bantalan sangat sensitif terhadap kerusakan bantalan, seperti terkelupas, lekukan, karat, retak, keausan, dan lain-lain, yang akan tercermin pada pengukuran bantalan dan getaran. Oleh karena itu, besar kecilnya getaran dapat diukur dengan menggunakan alat ukur getaran bantalan khusus (penganalisis frekuensi, dll.), dan kelainan spesifik dapat disimpulkan dari distribusi frekuensi. Nilai terukur bervariasi tergantung pada kondisi pengoperasian bantalan atau posisi pemasangan sensor. Oleh karena itu, perlu dilakukan analisis dan perbandingan nilai terukur dari setiap mesin terlebih dahulu untuk menentukan kriteria penilaian.
Ada banyak teknologi deteksi dan diagnosis untuk kesalahan bantalan gelinding, seperti deteksi sinyal getaran, analisis dan deteksi oli pelumas, deteksi suhu, deteksi emisi akustik, dll. Di antara berbagai metode diagnostik, teknologi diagnostik berdasarkan sinyal getaran adalah yang paling banyak digunakan. Teknologi ini terbagi menjadi dua jenis: metode diagnostik sederhana dan metode diagnostik tepat.
·Diagnosis sederhana menggunakan berbagai parameter bentuk gelombang sinyal getaran, seperti amplitudo, faktor puncak, faktor puncak, kepadatan probabilitas, koefisien kurtosis, dll., serta berbagai teknik demodulasi untuk membuat penilaian awal pada bantalan untuk memastikan apakah ada sebuah kesalahan;
·Diagnosis presisi menggunakan berbagai metode pemrosesan sinyal modern untuk menentukan jenis kesalahan dan penyebab bantalan yang dianggap rusak dalam diagnosis sederhana.
2.1 Metode diagnostik sederhana
Dalam proses diagnosis sederhana bantalan gelinding menggunakan getaran, biasanya perlu membandingkan nilai getaran yang diukur (nilai puncak, nilai efektif, dll.) dengan standar penilaian tertentu yang telah ditentukan, dan menentukan apakah nilai getaran yang diukur melebihi standar. Batas tersebut digunakan untuk menentukan apakah bantalan rusak dan apakah diperlukan diagnosis lebih lanjut yang tepat.
Kriteria penilaian yang digunakan untuk diagnosis sederhana bantalan gelinding secara kasar dapat dibagi menjadi tiga jenis:
(1) Standar penilaian absolut: Ini adalah nilai absolut yang digunakan untuk menilai apakah nilai getaran yang diukur melebihi batas;
(2) Standar penilaian relatif: Getaran bagian bantalan yang sama diukur secara teratur dan dibandingkan dalam waktu. Nilai getaran saat bantalan bebas kesalahan digunakan sebagai standar. Hal ini didasarkan pada rasio nilai getaran aktual yang diukur dengan nilai getaran referensi. kriteria untuk membuat diagnosis;
(3) Standar penilaian analogi: Ini adalah standar yang menguji getaran beberapa bantalan dari model yang sama pada bagian yang sama dalam kondisi yang sama, dan membandingkan nilai getaran satu sama lain untuk penilaian.
Standar penilaian absolut adalah standar yang ditetapkan berdasarkan metode deteksi yang ditentukan, sehingga perhatian harus diberikan pada rentang frekuensi yang berlaku, dan deteksi getaran harus dilakukan sesuai dengan metode yang ditentukan. Tidak ada standar penilaian mutlak yang berlaku untuk semua bearing. Oleh karena itu, standar penilaian absolut, standar penilaian relatif, dan standar penilaian analogi umumnya digunakan untuk memperoleh hasil diagnostik yang akurat dan andal.
Diagnosis sederhana terutama mencakup metode berikut:
(1) Metode diagnosis nilai amplitudo
Nilai amplitudo yang disebutkan di sini mengacu pada nilai puncak XP, nilai rata-rata
Ini adalah metode diagnostik paling sederhana dan paling umum digunakan, yang didiagnosis dengan membandingkan nilai amplitudo terukur dengan nilai yang diberikan dalam standar penilaian.
·Nilai puncak mencerminkan amplitudo maksimum pada momen tertentu, sehingga cocok untuk diagnosis kesalahan dengan dampak sesaat seperti kerusakan lubang permukaan.
·Efek diagnostik dari nilai rata-rata pada dasarnya sama dengan nilai puncak. Keuntungannya adalah nilai deteksi lebih stabil dibandingkan nilai puncak, namun umumnya digunakan ketika kecepatan putaran lebih tinggi (seperti di atas 300r/menit).
·Nilai akar rata-rata kuadrat dirata-ratakan dari waktu ke waktu, sehingga cocok untuk diagnosis kesalahan di mana nilai amplitudo berubah perlahan seiring waktu, seperti keausan.
(2) Metode diagnostik kepadatan probabilitas
Kurva kepadatan probabilitas dari amplitudo bantalan gelinding bebas kesalahan adalah kurva distribusi normal yang khas; tetapi ketika terjadi kesalahan, kurva kepadatan probabilitas mungkin menjadi miring atau tersebar.
(3) Metode diagnostik koefisien kurtosis
Bantalan bebas patahan yang amplitudonya memenuhi hukum distribusi normal mempunyai nilai kurtosis kira-kira 3. Dengan terjadinya dan berkembangnya patahan, nilai kurtosis mempunyai kecenderungan perubahan yang serupa dengan faktor puncak. Keuntungan dari metode ini adalah tidak ada hubungannya dengan kecepatan putaran, ukuran dan beban bantalan, dan terutama cocok untuk diagnosis kesalahan korosi pitting.
(4) Metode diagnostik faktor bentuk
Faktor puncak didefinisikan sebagai rasio puncak terhadap rata-rata (XP/X). Nilai ini juga merupakan salah satu indikator efektif untuk diagnosis sederhana bantalan gelinding.
(5) Metode diagnostik faktor puncak
Faktor puncak didefinisikan sebagai rasio nilai puncak terhadap nilai akar rata-rata kuadrat (XP/Xrms). Keuntungan dari nilai ini untuk diagnosis sederhana bantalan gelinding adalah tidak dipengaruhi oleh ukuran bantalan, kecepatan dan beban, juga tidak dipengaruhi oleh perubahan sensitivitas instrumen primer dan sekunder seperti sensor dan amplifier. Nilai ini cocok untuk mendiagnosis kesalahan korosi pitting. Dengan memantau tren perubahan nilai XP/Xrms dari waktu ke waktu, kesalahan bantalan gelinding dapat diprediksi secara efektif sejak dini dan perkembangan serta tren perubahan kesalahan dapat direfleksikan.
·Ketika bantalan gelinding tidak mengalami kesalahan, XP/Xrms adalah nilai stabil yang kecil;
·Ketika bantalan rusak, sinyal tumbukan akan dihasilkan dan nilai puncak getaran akan meningkat secara signifikan, tetapi nilai akar rata-rata kuadrat tidak akan meningkat secara signifikan saat ini, sehingga XP/Xrms meningkat;
·Ketika kesalahan terus meluas dan nilai puncak secara bertahap mencapai nilai batas, nilai akar rata-rata kuadrat mulai meningkat, dan XP/Xrms secara bertahap menurun hingga kembali ke ukuran tanpa kesalahan.
2.2 Metode diagnostik presisi
Komponen frekuensi getaran bantalan gelinding sangat kaya, termasuk komponen frekuensi rendah dan komponen frekuensi tinggi, dan setiap kesalahan spesifik berhubungan dengan komponen frekuensi tertentu. Tugas diagnosis presisi adalah memisahkan komponen frekuensi tertentu melalui metode pemrosesan sinyal yang tepat untuk menunjukkan adanya kesalahan tertentu. Diagnostik presisi yang umum digunakan meliputi yang berikut ini.
(1) Metode analisis sinyal frekuensi rendah
Sinyal frekuensi rendah mengacu pada getaran dengan frekuensi di bawah 8kHz. Umumnya sensor percepatan digunakan untuk mengukur getaran bantalan gelinding, tetapi kecepatan getaran dianalisis untuk sinyal frekuensi rendah. Oleh karena itu, sinyal akselerasi harus diubah menjadi sinyal kecepatan oleh integrator setelah melewati penguat muatan, dan kemudian melewati filter low-pass dengan frekuensi cutoff atas 8 kHz untuk menghilangkan sinyal frekuensi tinggi. Terakhir, komponen frekuensi harus dianalisis untuk mengetahui frekuensi karakteristik sinyal. diagnosa.
(2) Metode analisis demodulasi sinyal frekuensi menengah dan tinggi
Rentang frekuensi sinyal frekuensi menengah adalah 8~20kHz, dan rentang frekuensi sinyal frekuensi tinggi adalah 20~80kHz. Karena percepatan dapat langsung dianalisis untuk sinyal frekuensi menengah dan tinggi, setelah sinyal sensor melewati penguat muatan, sinyal frekuensi rendah langsung dihilangkan oleh filter lolos tinggi, kemudian didemodulasi, dan akhirnya analisis frekuensi dilakukan untuk temukan frekuensi karakteristik sinyal.
03
Analisis dan diagnosis suhu bantalan
Suhu bantalan umumnya dapat diperkirakan dari suhu di luar ruang bantalan. Lebih tepat jika lubang oli dapat digunakan untuk mengukur langsung suhu lingkar luar bantalan. Biasanya, suhu bantalan mulai naik perlahan seiring pengoperasian bantalan, dan mencapai kondisi stabil setelah 1 hingga 2 jam. Suhu normal bantalan bervariasi tergantung pada kapasitas panas mesin, pembuangan panas, kecepatan putaran, dan beban. Jika pelumasan dan pemasangan tidak tepat, suhu bantalan akan meningkat tajam dan akan terjadi suhu tinggi yang tidak normal. Pada saat ini, operasi harus dihentikan dan tindakan pencegahan yang diperlukan harus diambil.
Temperatur yang tinggi sering kali menandakan bahwa bearing berada dalam kondisi tidak normal. Suhu tinggi juga berbahaya bagi pelumas bantalan. Kadang-kadang bantalan terlalu panas dapat disebabkan oleh pelumasan bantalan. Jika bantalan diputar terus menerus dalam waktu lama pada suhu melebihi 125 derajat, masa pakai bantalan akan berkurang. Penyebab bearing bersuhu tinggi antara lain: pelumasan yang tidak mencukupi atau berlebihan, kotoran pada pelumas, beban berlebihan, kerusakan bearing, jarak bebas yang tidak mencukupi, gesekan tinggi yang disebabkan oleh segel oli, dll.
Oleh karena itu, pemantauan suhu bantalan secara terus menerus diperlukan, baik mengukur bantalan itu sendiri atau bagian penting lainnya. Jika kondisi pengoperasian tetap tidak berubah, perubahan suhu apa pun dapat mengindikasikan adanya kegagalan fungsi. Pengukuran suhu bantalan secara rutin dapat dilakukan dengan bantuan termometer, seperti termometer digital SKF, yang dapat mengukur suhu bantalan secara akurat dan menampilkannya dalam satuan derajat atau Fahrenheit. Pentingnya bantalan berarti bila rusak akan menyebabkan peralatan mati. Oleh karena itu, bantalan tersebut sebaiknya dilengkapi dengan detektor suhu. Dalam keadaan normal, bantalan akan mengalami kenaikan suhu alami segera setelah pelumasan atau pelumasan ulang yang berlangsung selama satu atau dua hari.
04
Analisis dan Diagnosis Pelumas
Metode analisis pelumas menggunakan teknologi analisis ferrografi, yang merupakan metode yang sangat cocok untuk mengidentifikasi dan memprediksi kelelahan rolling.
Sebagian minyak pelumas bantalan gelinding diekstraksi sebagai sampel oli, dan medan magnet gradien tinggi digunakan untuk menyebabkan benda asing padat yang terkandung dalam sampel oli mengalir melalui medan magnet untuk diendapkan pada lembaran kaca secara proporsional. dengan ukurannya, sehingga dapat diamati bentuk, ukuran, warna dan bahan partikel benda asing tersebut. , sehingga jenis keausan dapat diketahui dengan jelas, status pengoperasian mesin dapat diprediksi, dan bahaya yang tersembunyi dapat ditemukan pada waktunya. Pada prinsipnya, teknologi ferrografi terutama ditujukan untuk mengidentifikasi magnet kuat seperti baja, namun juga memiliki kemampuan identifikasi yang sangat baik untuk logam non-besi seperti tembaga, pasir, bahan organik, serpihan segel, dan benda asing lainnya.
Ketika partikel bulat seperti baja dengan diameter 1 hingga 5 μm muncul dalam sampel oli, dapat dipastikan bahwa bantalan mulai mengalami retakan mikro kelelahan. Ketika partikel pengelupas kelelahan dengan rasio panjang dan ketebalan 10:1 muncul dalam sampel oli, dan panjangnya lebih besar dari 10 μm, keausan kelelahan abnormal pada bantalan telah dimulai. Ketika panjangnya lebih besar dari 100 μm, bantalan telah rusak.
Jenis puing kelelahan yang ketiga adalah serpihan kelelahan dengan rasio panjang dan tebal 30:1, dengan panjang 20 hingga 50 μm, dan serpihan tersebut sering kali mengandung rongga. Pada awal kelelahan, jumlah serpihan tersebut akan meningkat secara signifikan, yang bersama dengan partikel berbentuk bola dapat menjadi tanda timbulnya kelelahan.
05
Deteksi emisi akustik
Prinsip teknologi pendeteksi emisi akustik adalah ketika suatu material mengalami deformasi atau retak akibat gaya luar atau dalam, fenomena pelepasan energi regangan dalam bentuk gelombang elastis disebut emisi akustik.
Teknologi yang menggunakan instrumen untuk mendeteksi dan menganalisis sinyal emisi akustik dan menggunakan sinyal emisi akustik untuk menyimpulkan sumber emisi akustik disebut teknologi deteksi emisi akustik. Ia menggunakan fenomena bahwa partikel di dalam material melepaskan energi regangan dalam bentuk gelombang elastis akibat gerakan relatif untuk mengidentifikasi dan memahami material. atau struktur keadaan internal.
Sinyal emisi akustik meliputi tipe burst dan tipe kontinyu. Sinyal emisi akustik yang meledak terdiri dari pulsa yang berbeda dari kebisingan latar belakang dan dapat dipisahkan dalam waktu; pulsa tunggal dari sinyal emisi akustik kontinu tidak dapat dibedakan. Faktanya, sinyal emisi akustik kontinu juga terdiri dari sejumlah besar sinyal ledakan kecil, namun terlalu padat untuk dibedakan.
Ketika bantalan gelinding tidak beroperasi dengan benar, sinyal emisi akustik yang tiba-tiba dan terus menerus dapat dihasilkan. Gerakan relatif antara permukaan kontak komponen bantalan (cincin dalam, cincin luar, elemen gelinding, dan sangkar), tegangan kontak Hertzian yang disebabkan oleh gesekan, dan retakan permukaan, keausan, lekukan, dll. yang disebabkan oleh kegagalan, kelebihan beban, dll. Kegagalan seperti alur, oklusi, kekasaran permukaan yang disebabkan oleh pelumasan yang buruk, tepi keras permukaan yang disebabkan oleh partikel kontaminasi pelumas, dan korosi lubang yang disebabkan oleh arus yang melewati bantalan semuanya akan menghasilkan sinyal emisi akustik yang tiba-tiba.
Sinyal emisi akustik berkelanjutan terutama berasal dari kegagalan global yang disebabkan oleh keausan oksidatif pada permukaan bantalan yang disebabkan oleh pelumasan yang buruk (seperti kegagalan lapisan oli pelumas, infiltrasi kontaminan dalam gemuk), suhu yang berlebihan, dan seringnya kegagalan lokal pada bantalan. Faktor-faktor ini menyebabkan sejumlah besar kejadian emisi akustik secara tiba-tiba dalam waktu singkat, sehingga menghasilkan sinyal emisi akustik yang terus menerus.
Selama pengoperasian bantalan gelinding, kegagalannya (baik kerusakan permukaan, retak, atau kegagalan keausan) akan menyebabkan benturan elastis pada permukaan kontak dan menghasilkan sinyal emisi akustik. Sinyal ini mengandung banyak informasi gesekan, sehingga emisi akustik dapat digunakan untuk memantau dan mendiagnosis bantalan gelinding.
