Lagăre de rostogolire (rulmenţi)
Un rulment presupune o cale de rulare interioară, una exterioară, o carcasă şi elementele de rostogolire. Evident, oricare dintre aceste componente se poate deteriora, producând vibraţii de înaltă frecvenţă. De fapt, severitatea defectului modifică alura vibraţiei. În cele mai multe cazuri, se pot determina componentele defecte ale rulmentului cu ajutorul frecvenţelor specifice excitate. Cel mai uşor se determină defectele de cale de rulare şi de elemente de rostogolire. Mai greu se determină defectele de carcasă a rulmentului. Deşi există mai multe tehnici de localizare a defectului, nu există metode prestabilite de precizare când anume un defect de rulment devine vicios.
Defectele de rulment nu sunt integral armonice cu turaţia de lucru. Oricum, pentru determinarea frecvenţelor de rulment se folosesc formulele prezentate în continuare. Există şi baze de date de rulmenţi disponibile în format electronic, care vă oferă informaţii referitoare la frecvenţele proprii componentelor celor mai cunoscuţi rulmenţi.
În spectrul FFT vom găsi atât frecvenţa de defect a inelului exterior, cât şi pe cea a inelului interior. Adunaţi aceste frecvenţe şi împărţiţi rezultatul la turaţia maşinii, adică [(BPFI + BPFO)/RPM]. Rezultatul se va concretiza în numărul de elemente de rulare. Deteriorarea rulmenţilor parcurge patru faze.
În faza iniţială de defect, există doar o vibraţie de înaltă frecvenţă, după care se observă frecvenţele de rezonanţă ale rulmentului. Numai în faza a treia se pot vedea frecvenţele discrete, iar în faza finală apare un zgomot de înaltă frecvenţă, care creşte în amplitudine cu creşterea severităţii defectului.
unde:
Nb = numărul de elemente de rostogolire
Bd = diametrul elementului de rostogolire (mm)
Pd = diametrul cercului care trece prin centrele elementelor de rostogolire
0 = unghiul de contact dintre elementul de rostogolire şi inelul exterior, în grade
BPFI = Frecvenţa proprie a inelului interior
BPFO = Frecvenţa proprie a inelului exterior
FTF = Frecvenţa proprie a coliviei
BSF = Frecvenţa proprie a elementului de rostogolire
După mulţi ani de experienţă s-a arătat că, în practică, mai puţin de 10% din toate tipurile de lagăre funcţionează pe întreaga perioadă de timp pentru care au fost proiectate. Aproximativ 40% din defectele care apar la lagăre se datorează deficienţelor de lubrifiere, şi, aproximativ 30% din defecte se datorează viciilor de montaj. Aproximativ 20% dintre lagăre se defectează din diverse alte motive, cum ar fi supraîncărcarea şi defectele de fabricaţie etc.
Frecvenţele de defect ale rulmenţilor depind de numărul de elemente de rostogolire şi de geometria rulmentului.
Numărul de elemente de rostogolire la majoritatea lagărelor este, de obicei între 8 şi 12, dar la rulmenţii cu diametre foarte mari, cum sunt cei folosiţi la presele (calandrele) din industrial de prelucrare a celulozei şi hârtiei, numărul de elemente de rostogolire poate fi mult mai mare.