从完全液体润滑到干摩擦时,金属间直接接触的时间所占比例上升,冲击脉冲值也会上升,油膜电阻会下降。针对这种现象,实际工作中常用以下两种监测方法。 1.油膜厚度法 美国SPM公司系统地研究了润滑状态(油膜厚度)与冲击脉冲值之间的关系,对21种滚动轴承在40~25000r/min转速范围内,在5%~25%和500%的额定静载荷下,用不同的润滑剂进行了试验。计算的比油膜厚度△与测得的轴承零件间不发生电接触时间的比率的关系如图8所示。 计算的比油膜厚度定义为△=hmin/σ0 (1-1) 式中hmin—最小油膜厚度;σ0 —滚动表面间的组合粗糙度; (1-2) σ1,σ2—相应表面的均方根粗糙度。△的理论值可由下式计算; Δ=CB(uaη)0.75W-0.125 (1-3) 式中 CB—取决于轴承类型的常数;u—轴承接触点的线速度,in/s; α—压力-黏度系数,in2/1b; η—绝对黏度,lb•s/in2; W—静载荷,lb。 从图8中可以看出,在△<0.7时,基本上为干摩擦或半干摩擦,接触时间接近100%;在△接近于1时,曲线变化很陡;当△>3时,基本上不发生电接触。 对实际运转的机械,其油膜厚度测量是非常困难的。理论研究和试验表明,油膜厚度可以用冲击脉冲值间接测量表示。图9是试验测得的与干摩擦相比时,冲击脉冲值的减少量△dB与不发生电接触的时间比率间的关系图。 图8 △与不发生电接触时间比率的关系 图9 △dB与不发生电接触的时间关系图 由图8与图9,通过简单的换算就可以得到△dB与油膜厚度的关系。一些仪器就是利用这一原理开发的,在仪器上标出的是反映实际润滑油膜厚度的读数,称为润滑数L UB .NO.(Lubrication number),单位为微英寸。实际应用表明,LUB.NO.能很灵敏地反映实际润滑状态。 需要说明的是,虽然这种方法是通过冲击脉冲间接测量出的,但由于它是在冲去脉冲值的基础上考虑了轴承类型,轴承接触点的线速度u,润滑油的压力一黏度系数α,润滑油的绝对黏度η和静载荷W等参数的影响,因此与单纯的冲击脉冲法(SPM)又有所不同。实际测量中,测量油膜厚度所用的仪器也与测量冲击脉冲的仪器有所不同,这种仪器是SPM公司在大量油膜测试数据的基础上再结合其原有的冲击脉冲计的技术开发出的利用油膜厚度监测滚动轴承的新产品。以BAE-52为例,这是一种在冲击脉冲法的基础上,以轴承状态及油膜厚度测试为内容,对轴承的状态进行更精确分析的仪器。精密分析的手段对输入的数据(例如轴承转速及型式等参数)有了更多的要求。一般可以用NORM及TYPE两个数据以求得分析的准确。在输出方面把轴承的状态定量分为10级:0-7级为正常运行状态,8-9为故障状态,从而为轴承的故障趋势分析提供了条件。 这种分析诊断方法的优点是能够精确分析诊断出轴承的状态,但缺点是操作使用比较复杂,需要输入大量参数,因而在现场使用中有时会觉得不如原来的冲击脉冲法方便。 2.油膜电阻诊断法 滚动轴承在旋转过程中,如果在滚道面和滚动体之间能够形成良好的油膜,则内圈和外圈之间的电阻值很大,可达兆欧以上;当润滑膜破坏时,则内圈和外圈之间的电阻值可降至零欧附近。利用这一特性,便可对滚动轴承的润滑状态及与此有关的磨损、腐蚀之类的损伤进行诊断,但不适用于点蚀类损伤的诊断。 油膜电阻法的测量分析原理如图10所示。在内、外圈之间加1V左右的直流电压,通过测量轴承处的电压降来确定其阻值。 以日本研制的轴承润滑状态监测仪LUBTEC为例,这种仪器有R和V两种测量方式,
图10 油膜电阻法的测量分析原理
用油膜形成度R和轴承上的电压V两个参数来监测轴承的润滑状态。当油膜形成不完全时会发生金属间接触,以发生金属间接触的时间与不发生接触的时间之比来表示油膜形成度(0~10)。如前所述,当油膜形成良好时,不发生电接触时间所占比例会比较高,此时滚动表面阻抗会比较高;反之则比较低。 使用V方式时,可以测量由于轴承转动时诱发出来的电压,此电压过高会导致电腐蚀,缩短轴承寿命。 可以用R和V的综合评价图来判定轴承的润滑状态(图11),根据R和V的值分为良好、警戒和危险三个区。
图11 润滑状态监测仪
这种轴承润滑状态监测仪具有如下优点: (1)可在运转中测定润滑状态; (2)轴承的类型及尺寸大小对测定影响不大; (3)小型轻便。 其缺点是: (1)不适用于转速过低且在正常情况下也无法形成油膜的情况; (2)在轴承以外的地方有电气短路时不能使用; (3)同一承载处有两个以上轴承时不能做出最终具体判断。 滚动轴承,轴承故障,轴承诊断
上一篇: [滚动轴承故障诊断][注意]滚动轴承油液分析监测诊断 —— 下一篇:[滚动轴承故障诊断][图文]滚动轴承声发射(AE)监测诊断
热卖型号
特价型号
地址:天津市西青区中北镇中北工业园D区1层 轴承型号查询
TEL:022-58519721/22/23 FAX:022-23868160
|