Các nguyên nhân gây rung trong chuyển động của ổ đỡ trục dạng lăn
Dưới điều kiện hoạt động bình thường, các thanh lăn của ổ đỡ trục luôn sinh ra dao động và nhiễu; mức độ dao động và nhiễu sẽ thấp nếu ổ đỡ trục được lắp đặt đúng cách. Các nguồn gây dao động bao gồm chuyển động lăn không hoàn hảo, nguồn sóng âm và dao động truyền từ vỏ ngoài.
Chuyển động lăn không hoàn hảo
Chuyển động lăn không hoàn hảo là nguyên chính gây nên tình trạng rung của ổ đỡ trục. Nguyên nhân này chia thành các nguyên nhân nhỏ hơn:
Do lỗi sản xuất: Hình dạng của sản phẩm sai lệch so với thiết kế ban đầu ví dụ như độ tròn của rãnh trong hoặc rãnh ngoài, viên bi bị méo hay đường kính không bằng nhau.
Do lỗi lúc lắp đặt hay khi hoạt động: Các lỗi loại này bao gồm việc lắp không đồng trục, rãnh bị vênh hay bị bào mòn.
Do sự hao mòn của thiết bị qua quá trình sử dụng: Việc phải chịu tải liên tục khiến bề mặt ổ trục bị mỏi và gây ra tình trạng rãnh bị rỗ, vỡ hoặc bong tróc. Ngoài ra bề mặt có thể bị tổn hại do ăn mòn từ chất bôi trơn không chuẩn.
Nguồn sóng âm
Sóng âm sinh ra từ những biến dạng nhỏ của vết nứt truyền đi trong vùng chịu áp lực lớn. Nguồn sóng âm đáng kể báo hiệu các vết nứt đang phát triển và sau đó gây nên rỗ hoặc vỡ bề mặt.
Dao động từ bên ngoài
Việc đo dao động của ổ trục rất phức tạp vì tín hiệu đo được có thể được sinh ra từ các phần khác của cỗ máy. Thường thì khó tách biệt được nguồn ngoại vi với dao động nội tại của ổ trục. Cả nguồn ngoại vi và nội tại đều có thể gây cộng hưởng đến dao động của ổ trục khiến việc tách biệt gần như là không thể.
Phương pháp phân tích dao động cho việc kiểm tra ổ đỡ trục
Điều kiện đo
Cả hệ máy không được có nguồn dao động xung nào khác ngoài từ ổ trục
Tốc độ quay và tải trọng phải có độ lớn vừa đủ để tạo xung dao động
Nên có một đường truyền trực tiếp từ ổ trục đến gá của đầu đo
Cải thiện tín hiệu đo (SNR)
Tín hiệu yếu: do mất mát năng lượng từ đường truyền đến đầu đo hoặc tốc độ quay, tải chưa đủ
Nhiễu cao: từ nguồn khác ngoài ổ trục
Kỹ thuật đo lấy trung bình theo thời gian thông thường sẽ giúp cải thiện tỉ lệ tín hiệu trên nhiễu (SNR), tuy nhiên trong trường hợp này lại không áp dụng được. Cách hữu hiệu nhất để cải thiện tín hiệu đo trong tình huống này là dùng phương pháp lọc theo dải tần số. Dải tần được chọn để quan sát phải bao gồm tần số dao động của ổ trục và lược bỏ đi các tần số dao động khác của máy. Để đạt được tỉ lệ tín hiệu cao, điểm giữa của dải tần được chọn nên trùng với tần số cộng hưởng của hệ hoặc của đầu đo.
Với máy đo RION các chức năng này được thực hiện dễ dàng.
Đo biên độ – Thời gian vs Tần số
Vì dao động tạo ra bởi ổ trục rất phức tạp nên một phép đo biên độ dao động tổng chỉ tốt khi các điều kiện đo được thỏa mãn hoàn toàn.
Phương pháp phân tích dải phổ hẹp sử dụng máy phân tích biến đổi Fourier có thể được sử dụng. Hầu hết các mức năng lượng dao động đều nằm trong dải tần gần tần số cộng hưởng của xung phát, những tần số này phụ thuộc vào cấu tạo của đầu đo và không liên quan đến tần số lăn của bi trong ổ trục. Đường phổ của các tần số dao động của ổ trục có thể được xác định trong một số trường hợp nhưng thường nằm ở vùng nhiễu. Những lỗi nhỏ liên quan đến sự hư hại của ổ trục không tạo nên nhiều thay đổi ở dải phổ, vì vậy phân tích dải phổ chỉ giúp phát hiện được khi ổ trục bị hư hại đáng kể.
Sau khi lọc dải tần, tín hiệu dao động còn lại là tín hiệu đường biên, những dao động tần số cao đã bị lọc nhưng tần số lặp của xung thì vẫn còn. Phân tích dải phổ của tín hiệu biên sẽ cho ra dải tần lăn của bi trong ổ trục.
Chức năng cần có để phân tích : lọc dải tần, biến đổi Fourier theo trục thời gian – tần số.
Đo xung
Cách để nhận biết tình trạng của ổ trục là đo năng lượng tổng của xung phát dùng cửa sổ tần số trùng với tần số xung. Bằng cách phân tích kỹ các đỉnh năng lượng của xung có thể cho kết quả chính xác hơn.
Chức năng sử dụng: Đo năng lượng của xung.
