В данном разделе кратко рассмотрим те методы диагностики подшипников качения, в которых идет анализ наличия дефектов подшипников по соотношению на временных вибросигналах пиков и общего уровня "фона" вибрации.

В силу устоявшейся практической привычки мы называем эти во многом достаточно разные методы диагностики общим наименованием - "диагностикой по пик-фактору", хотя разработчики многих фирм придумали разновидностям этого метода иные названия. Применяемое название метода "пик-фактор" не является единственным и полностью общепринятым в практике, но в силу того, что оно хорошо отражает физический смысл этого метода, мы используем его преимущественно.

Как уже говорилось выше, этот метод диагностики подшипников качения имеет несколько достаточно широко известных разновидностей. Эти разновидности разрабатывались разными фирмами, в них несколько по разному производят сравнение уровней пика и фона вибросигнала. В одном методе для сравнения берется амплитуда пика, в другом энергия, фоновый уровень тоже может считаться по разному.

Чаще всего практические вибродиагносты ожидают наибольшей достоверности и наибольшего эффекта при внедрении диагностики подшипников качения по классическим спектрам вибросигналов, но, к сожалению, чаще всего именно здесь их оптимистическим ожиданиям будет не суждено сбыться. Достоверность большинства практических диагнозов по состоянию подшипников качения, полученных при использовании классических спектров вибросигналов, является неожиданно низкой.

Данный способ диагностики наличия дефектов в подшипниках, в своей основе, входит в широко распространенную простейшую оценку общего технического состояния оборудования по общему уровню вибросигнала. Производится диагностическим или даже оперативным обслуживающим персоналом без специальной вибродиагностической подготовки. Для проведения такой диагностики дефектов подшипников качения вполне достаточно использования простейшего виброметра.

Как уже говорилось выше такая диагностика дефектов подшипников качения позволяет определять дефекты только на самой последней стадии их развития, когда они уже приводят или уже привели к деградации состояния подшипников, повышению общего уровня вибрации. В принципе это уже предаварийная диагностика дефектов.

Для оценки технического состояния и диагностики дефектов подшипников качения разными фирмами разработано достаточно много различных методов. Естественно, что все эти, различные по сезоим теоретическим предпосылкам, методы имеют разную трудоемкость, достоверность, требуют различного приборного обеспечения и могут применяться для различных целей. 

Попытаемся хотя бы очень обзорно и поверхностно рассмотреть и сравнить основные из этих методов, чаще всего применяемых в практике. Будем, по возможности, оценивать их практическую эффективность. При этом будем систематизировать эти методы исходя только из основных, базовых, теоретических предпосылок и возможности применения их на различных этапах развития дефектов подшипников.

В самом общем случае оценка технического состояния и поиск дефектов подшипников качения может производиться:

При работе подшипника с внутренними дефектами во временном вибросигнале появляются характерные составляющие, гармоники, с собственными частотами, по которым можно достаточно корректно выявить место нахождения дефекта. Численные значения частот этих составляющих зависят от соотношения геометрических размеров подшипника и оборотной частоты вращения ротора механизма.

В нагруженном подшипнике можно дифференцировать четыре основные, характерные, применяемые для диагностики частоты - внешней обоймы подшипника, внутренней обоймы, частоты сепаратора и частоты тел качения, Рассмотрим без вывода формулы для расчета этих частот.

Частота перекатывания тел качения по внешней обойме (часто в литературе обозначаемая BPFO):

Fн = Nтк / 2 х F1 (1 - Dтк / Dc x cosф )

где: Nтк - количество тел качения в одном ряду подшипника;

F1 - оборотная частота вращения ротора;

Dтк - диаметр тела качения;

Dс - средний диаметр сепаратора;

ф - угол контакта тела качения с обоймой.

Частота перекатывания тел качения по внутренней обойме (BPFI):

Вибродиагностика - Вибрационная диагностика
Понятие вибрация
Гармоническая вибрация
Синхронные гармонические колебания
Основы вибродиагностики
Вибродиагностика оборудования. Консоль на гибком роторе
Вибродиагностика оборудования. Разговор о гибком роторе
Вибродиагностика оборудования. Выбор массы пробного груза
Вибродиагностика оборудования. Выбор массы пробного груза 2