Метод LR/HR является дальнейшим развитием оригинальной методики ударных импульсов для диагностики состояния подшипников качения. Он позволяет получать точный анализ состояния смазочной пленки в зоне качения подшипника, а также содержит расчетные модели для подбора оптимальных параметров смазки. Именно недостаточность смазки - коренная причина большинства отказов подшипников.

Измерение LR/HR

Датчики и порядок измерений такие же, как для метода dBm/dBc

How shock pulses travel from the bearing via the transducer which converts the shocks to electric signals

Ударные импульсы с подшипника считываются датчиком. Затем датчик конвертирует удары в электрические сигналы, которые затем обрабатываются для вычисления ковровых и пиковых величин.

Статистический алгоритм обработки сигнала отслеживает количество ударных импульсов в секунду и  варьирует порог своей чувствительности до тех пор, пока не будут определены два уровня амплитуды:

  • HR = т.н. "ковровый" уровень ударных импульсов, амплитуды которого достигает большое количество импульсов (около 1000 импульсов в секунду).
  • LR = уровень сильных ударных импульсов, амплитуды которого достигает лишь небольшое количество импульсов (около 40 импульсов в сек).

LR и HR - это 'сырые', ненормализованные результаты измерений в dBsv (величина удара в децибелах).

Исходные данные

Метод LR/HR требует более точных данных по подшипнику, чем метод dBm/ dBc, поскольку геометрия подшипника, его размеры и скорость влияют на ковровый уровень ударных импульсов и, тем самым, на результаты анализа состояния масляной пленки у неповрежденных подшипников. Вводятся об/мин, тип и размер подшипника. Лучше всего вводить их путем ввода номера подшипника по ISO (в программе Condmaster имеется каталог подшипников).

Оценка состояния подшипника 

На основании данных о ковровом и пиковом уровнях совместно с информацией о геометрии подшипника, его размерах и скоростиможно с высокой достоверностью сделать оценку состояния смазки и возможных повреждений подшипника.

Picture of shock carpet and peak values

Измерительное устройство выдает:

  • код общего состояния подшипника (CODE)
  • оценку состояния смазочной пленки (LUB)
  • оценку поверхностных повреждений (COND).

Показатель смазки LUB = 0 означает отсутствие смазки; число LUB возрастает пропорционально толщине смазочной пленки.Показатель COND = около 30 указывает на поверхностное напряжение или на раннее повреждение, показатель возрастает по мере развития повреждения. 

Код состояния CODE указывает:

CODE = А Подшипник в норме 
CODE = B Недостаточно смазки или грязь в смазке
CODE = C Грязь в смазке или начало повреждения 
CODE = D Грязь в смазке или развитое повреждение 

Подпрограмма LUBMASTER использует уровень ударных импульсов и данные по смазке, ее вязкости, по нагрузке и рабочей температуре подшипника для вероятностного расчета ресурса подшипника, исходя из реальных условий его работы. Подпрограмма также рассчитывает результаты изменения / подбора типа и вязкости смазки для данного подшипника.

Настройка точки измерения

Точность метода LR/HR возрастает при настройке данной точки измерения путем ввода компенсации ослабления сигнала (число COMP). Это особенно важно в случаях с легко нагруженными подшипниками или при установке датчиков SPM с отклонениями от правил SPM. В обоих случаях сила сигнала обычно ниже нормальной. На основании данных каталога подшипников и параметров смазки рассчитывается ожидаемый нормальный уровень сигнала от хорошего подшипника и предлагается ввод компенсации для усиления ослабленного сигнала до получения результатов оценки.

Анализ LR/HR (СПМ Спектр™)

Функция 'SPM Спектр' предназначена для определения источника ударных импульсов с высокой амплитудой. Порядок возникновения и прихода ударных волн, а также, соответственно, порядок следования ударных импульсов может быть как периодическим, так и случайным. Периодические ударные волны порождаются ударными воздействиями, происходящими с определенными одинаковыми временными интервалами, например, проходом тел качения подшипника по дефекту его обоймы или ударным взаимодействием зубьев дефектной шестеренчатой пары. Случайные (апериодические) ударные волны порождаются ударными воздействиями, возникающими в результате хаотических неупорядоченных процессов, например, в результате лопания газовых пузырьков в жидкости во время кавитации..

Source of shock pulses can be determined by analyzing the shock pulse measurement in a frequency domain

Источник ударных импульсов возможно определить путем анализа измерений ударных импульсов в частотном диапазоне.

Сигнал и измерение

Результаты измерений LR/HR являются данными о состоянии подшипника, которые оцениваются в режиме зеленый-желтый-красный. Затем полученная последовательность ударных импульсов разлагается на частотные составляющие методом быстрых преобразований Фурье. Полученный в итоге частотный спектр указывает на следование ударных импульсов. Слишком много факторов влияет на амплитуды линий спектра чтобы быть достоверными индикаторами состояния, так что вся оценка состояния базируется на значениях  dBM и HR. 

Возможны два вида SPM Спектр - это относительный спектр (единица измерения SD) и абсолютный спектр (единица измерения SL). Амплитуды линий относительного SPM Спектра представляют собой процентный вклад энергии данной линии (Х%) в общую энергию сигнала ударных импульсов (100%). Амплитуды линий абсолютного SPM Спектра представляют собой абсолютную энергию части сигнала ударных импульсов, приходящей с частотой данной линии.  Уровни тревоги устанавливаются вручную  для каждого симптома для того чтобы дать оценку в режиме "зеленый-желтый-красный". Приборы могут выдавать различные виды спектров, при этом рекомендуемой настройкой является спектр с минимальным разрешением 0.25 Гц с 3200 линиями в спектре более 500 Гц, с сохранением только пиковых величин.

Исходные данные

Анализ сигнала требует точных данных о геометрии подшипника и точных измерений часоты вращения. Частотные характеристики подшипника могут быть получены путем ввода номера подшипника по ISO, который соответствует номеру в каталоге подшипников программы Condmaster.

Оценка

В программе Condmaster имеются стандартные симптомы дефектов оборудования, в т.ч. дефектов подшипников. Могут быть использованы другие различные симптомы, например, симптомы состояния зубчатых зацеплений редукторов. Если в SPM Спектре обнаруживается четкое соответствие спектральных линий расчетным частотам какого-либо дефекта подшипника, то это является подтверждением существования дефекта.