Причины выхода из строя.
Неправильное использование систем охлаждения.
Я уже писал про циклы работы электрических машин — S-циклы. Когда работа происходит в режиме S6, требуется отводить избыточное тепло от мотора для его корректной работы.
Также тепло требуется отводить от подшипниковых опор, а иногда даже от вала, чтобы обеспечить термостабильность системы и нивелировать термические изменения размеров.
Это повышает стабильность работы и точность станка.
Эту задачу решают контуры охлаждения, через которые проходит теплоноситель, охлаждаемый в чиллере.
Всё замечательно, но, как всегда, есть особенности эксплуатации.
Основные моменты эксплуатации:
1. Качество теплоносителя.
Во-первых, необходимо использовать правильно подготовленный теплоноситель, чтобы он не вызывал коррозию рубашки охлаждения и был совместим с материалом уплотнений.
В противном случае уплотнения потеряют эластичность, выйдут из строя, и контур станет негерметичным.
2. Состояние фильтра охлаждающей жидкости.
Во-вторых, следует регулярно проверять состояние фильтра охлаждающей жидкости.
Его загрязнение свидетельствует о начале проблем — значит, присутствует коррозия, а следовательно, что-то не так. Если фильтр и жидкость грязные, необходимо промыть систему.
3. Периодическая промывка системы.
В-третьих, систему охлаждения необходимо периодически, раз-два раза в год, промывать специальной химией. Она удаляет механические загрязнения и грибок внутри контура. После промывки требуется замена охлаждающей жидкости.
4. Удаление воздуха из системы.
В-четвёртых, после промывки и замены охлаждающей жидкости из системы необходимо удалить воздух. Для этого предусмотрены специальные пробки и вентиляционные отверстия в контурах охлаждения. Также нужно проверить все соединения на отсутствие утечек и проконтролировать давление в системе — оно не должно превышать 4 атмосфер.
5. Контроль температуры охлаждающей жидкости.
В-пятых, необходимо внимательно следить за температурой в цеху и на её основе устанавливать температуру охлаждающей жидкости на выходе из чиллера.
Если разница температур между воздухом в цеху и теплоносителем будет слишком большой, есть риск достижения точки росы и выпадения конденсата внутри шпинделя.
Это может привести к выходу из строя обмотки мотора и электронных компонентов.
Итоги:
Простые, но важные нюансы, которые помогут продлить срок службы оборудования:
- Использование качественной охлаждающей жидкости.
- Периодическая промывка и замена жидкости.
- Контроль отсутствия утечек.
Правильная настройка температуры и давления в системе.
#причины_поломок
Неправильное использование систем охлаждения.
Я уже писал про циклы работы электрических машин — S-циклы. Когда работа происходит в режиме S6, требуется отводить избыточное тепло от мотора для его корректной работы.
Также тепло требуется отводить от подшипниковых опор, а иногда даже от вала, чтобы обеспечить термостабильность системы и нивелировать термические изменения размеров.
Это повышает стабильность работы и точность станка.
Эту задачу решают контуры охлаждения, через которые проходит теплоноситель, охлаждаемый в чиллере.
Всё замечательно, но, как всегда, есть особенности эксплуатации.
Основные моменты эксплуатации:
1. Качество теплоносителя.
Во-первых, необходимо использовать правильно подготовленный теплоноситель, чтобы он не вызывал коррозию рубашки охлаждения и был совместим с материалом уплотнений.
В противном случае уплотнения потеряют эластичность, выйдут из строя, и контур станет негерметичным.
2. Состояние фильтра охлаждающей жидкости.
Во-вторых, следует регулярно проверять состояние фильтра охлаждающей жидкости.
Его загрязнение свидетельствует о начале проблем — значит, присутствует коррозия, а следовательно, что-то не так. Если фильтр и жидкость грязные, необходимо промыть систему.
3. Периодическая промывка системы.
В-третьих, систему охлаждения необходимо периодически, раз-два раза в год, промывать специальной химией. Она удаляет механические загрязнения и грибок внутри контура. После промывки требуется замена охлаждающей жидкости.
4. Удаление воздуха из системы.
В-четвёртых, после промывки и замены охлаждающей жидкости из системы необходимо удалить воздух. Для этого предусмотрены специальные пробки и вентиляционные отверстия в контурах охлаждения. Также нужно проверить все соединения на отсутствие утечек и проконтролировать давление в системе — оно не должно превышать 4 атмосфер.
5. Контроль температуры охлаждающей жидкости.
В-пятых, необходимо внимательно следить за температурой в цеху и на её основе устанавливать температуру охлаждающей жидкости на выходе из чиллера.
Если разница температур между воздухом в цеху и теплоносителем будет слишком большой, есть риск достижения точки росы и выпадения конденсата внутри шпинделя.
Это может привести к выходу из строя обмотки мотора и электронных компонентов.
Итоги:
Простые, но важные нюансы, которые помогут продлить срок службы оборудования:
- Использование качественной охлаждающей жидкости.
- Периодическая промывка и замена жидкости.
- Контроль отсутствия утечек.
Правильная настройка температуры и давления в системе.
#причины_поломок
👍16❤2💯1
Повышенная вибрация – причина преждевременного выхода из строя.
Часть 1 – вводная
Поговорим немного о повышенной вибрации, так как она является причиной, которая серьёзно уменьшает ресурс.
Для начала стоит разобраться, какой уровень вибрации считается приемлемым и где начинаются проблемы.
Лучше всего посмотреть на общепромышленные G-графики остаточного дисбаланса по ISO 1940/1. На этих графиках можно увидеть, как меняется виброскорость в зависимости от оборотов.
Есть такие значения, как G6.3, G2.5, G1.0, G0.4
Чем цифра меньше, тем лучше сбалансирована система.
Для шпинделей эти значения также могут быть разными: примерно от G2.5 до G0.4 в зависимости от применения.
Для скоростных шлифовальных – более жёсткий допуск, для силовых токарных – менее жёсткий.
Для правильного измерения вибрации шпинделя нужно использовать контрольные балансировочные оправки – это оправки с минимальным остаточным дисбалансом.
Измерения следует проводить в разных точках и в разных плоскостях:
в плоскости ХоУ и ХоZ,
в передней и задней части шпинделя (если это доступно).
Соответственно, на максимальных скоростях с контрольной балансировочной оправкой виброскорость должна составлять примерно 0,3–0,8 мм/с.
Спектр вибрации должен быть ровным, без ярких пиков и всплесков.
Надо понимать, что виброскорость в процессе обработки будет значительно выше, и она будет зависеть от множества факторов.
В школе нам говорили про факторы «СПИД» (станок, приспособление, инструмент, деталь).
Всё это влияет на виброскорость при обработке: жёсткость станка и шпинделя, надёжность закрепления детали и оправки, качество инструмента, режимы резания, подача СОЖ и многое другое.
Если посмотреть рекомендации производителей, то станет немного понятнее.
Step-Tec AG (швейцарский производитель шпинделей) указывает в своих инструкциях, что при вибрации в диапазоне:
от 0 до 1,8 – гарантия на шпиндель 12 месяцев,
от 1,8 до 6,3 – уже 6 месяцев,
а при работе выше 6,3 – никаких гарантий.
Далее мы рассмотрим, из-за чего возникают повышенные вибрации, к каким повреждениям они приводят, как уменьшить вибрацию и как её контролировать.
Если тема будет интересна, можно организовать мини-конференцию: я приглашу специалистов, которые глубоко разбираются в вопросах вибрации и вибродиагностики.
Ставьте «плюсики» или пишите «нужно глубже обсудить» в комментариях – это будет для меня метрикой.
#причины_поломок
Часть 1 – вводная
Поговорим немного о повышенной вибрации, так как она является причиной, которая серьёзно уменьшает ресурс.
Для начала стоит разобраться, какой уровень вибрации считается приемлемым и где начинаются проблемы.
Лучше всего посмотреть на общепромышленные G-графики остаточного дисбаланса по ISO 1940/1. На этих графиках можно увидеть, как меняется виброскорость в зависимости от оборотов.
Есть такие значения, как G6.3, G2.5, G1.0, G0.4
Чем цифра меньше, тем лучше сбалансирована система.
Для шпинделей эти значения также могут быть разными: примерно от G2.5 до G0.4 в зависимости от применения.
Для скоростных шлифовальных – более жёсткий допуск, для силовых токарных – менее жёсткий.
Для правильного измерения вибрации шпинделя нужно использовать контрольные балансировочные оправки – это оправки с минимальным остаточным дисбалансом.
Измерения следует проводить в разных точках и в разных плоскостях:
в плоскости ХоУ и ХоZ,
в передней и задней части шпинделя (если это доступно).
Соответственно, на максимальных скоростях с контрольной балансировочной оправкой виброскорость должна составлять примерно 0,3–0,8 мм/с.
Спектр вибрации должен быть ровным, без ярких пиков и всплесков.
Надо понимать, что виброскорость в процессе обработки будет значительно выше, и она будет зависеть от множества факторов.
В школе нам говорили про факторы «СПИД» (станок, приспособление, инструмент, деталь).
Всё это влияет на виброскорость при обработке: жёсткость станка и шпинделя, надёжность закрепления детали и оправки, качество инструмента, режимы резания, подача СОЖ и многое другое.
Если посмотреть рекомендации производителей, то станет немного понятнее.
Step-Tec AG (швейцарский производитель шпинделей) указывает в своих инструкциях, что при вибрации в диапазоне:
от 0 до 1,8 – гарантия на шпиндель 12 месяцев,
от 1,8 до 6,3 – уже 6 месяцев,
а при работе выше 6,3 – никаких гарантий.
Далее мы рассмотрим, из-за чего возникают повышенные вибрации, к каким повреждениям они приводят, как уменьшить вибрацию и как её контролировать.
Если тема будет интересна, можно организовать мини-конференцию: я приглашу специалистов, которые глубоко разбираются в вопросах вибрации и вибродиагностики.
Ставьте «плюсики» или пишите «нужно глубже обсудить» в комментариях – это будет для меня метрикой.
#причины_поломок
👍29
Повышенная вибрация
Часть 2 – Внешние факторы
Повышенная вибрация шпинделя может возникать из-за неправильной работы самого механизма (внутренних факторов). Но даже при «идеальной» работе шпинделя вибрация может быть повышенной из-за внешних факторов.
Сегодня мы рассмотрим самые распространённые внешние факторы, которые приводят к повышенной вибрации:
- Несбалансированная инструментальная оправка с инструментом
Мы часто наблюдаем кратное увеличение виброскорости в сравнении с тарированной балансировочной оправкой при использовании недостаточно качественной инструментальной оправки.
Простой способ проверки – измерить уровень вибрации с разными оправками и сравнить показания.
- Недостаточная жёсткость шпиндельной бабки
Эта ситуация особенно заметна в станках с высокими шпиндельными колоннами (ось Z). При нахождении шпинделя в нижней точке, близко к столу, вибрация может выходить за пределы допустимых значений, а при перемещении шпинделя вверх по колонне – уменьшаться и стабилизироваться. Это связано с тем, что у колонны не хватает жёсткости, и она начинает выступать резонатором.
Консольное крепление шпинделя также может быть причиной повышенной вибрации. Причём при плавном выходе на высокие обороты всё может быть стабильно, а при резком увеличении оборотов система становится квазиупругой и начинает резонировать.
Даже на стандартной компоновке трёхосевого станка можно заметить, что измеряемая вибрация в плоскости ZOX (датчик устанавливаем спереди) будет меньше, чем в плоскости ZOY (датчик устанавливаем справа или слева). Это связано с разной жёсткостью направляющих оси Z в разных направлениях.
- Внешние резонансные частоты
Нередко на частотах, кратных 50 Гц, возникает повышенная вибрация. 50 Гц – это частота электрической сети, и если рядом со станком находятся мощные электрические потребители, это может быть причиной.
Также у станка могут быть собственные резонансные частоты. Производители обычно стараются вывести резонансные частоты за пределы рабочих частот вращения шпинделя, но практика показывает, что это не всегда удаётся.
Решение проблемы – исключение работы шпинделя на резонансных частотах станка. Например, если резонансная частота станка – 50 Гц, избегайте работы на частоте вращения шпинделя 3000 об/мин, вместо этого используйте 2900 или 3100 об/мин.
- Неправильная работа передачи вращения (муфта, ремень, зубчатая передача)
Неправильно установленная муфта (по соосности и радиальному биению), неверно натянутый ремень или изношенная зубчатая передача обязательно приводят к увеличению уровня вибрации всей системы.
- Изношенный инструмент и «жёсткие» режимы резания
Изношенный инструмент и превышение допустимых режимов резания значительно увеличивают вибрацию при обработке.
Методы контроля здесь просты – даже если отсутствуют датчики вибрации, вы будете ощущать её физически и слышать повышенный шум при работе.
Внешних факторов, влияющих на повышенную вибрацию, может быть много, особенно во время обработки, а не на холостом ходу. Здесь мы снова возвращаемся к системе СПИД (станок – приспособление – инструмент – деталь).
Вибродиагностика значительно облегчает поиск и локализацию причин проблемы. Всегда начинайте диагностику с холостого хода, последовательно исключая основные факторы.
Самое важное – не игнорируйте повышенную вибрацию, так как в дальнейшем она приводит к серьёзным поломкам не только шпинделя, но и других элементов оборудования.
#причины_поломок
Часть 2 – Внешние факторы
Повышенная вибрация шпинделя может возникать из-за неправильной работы самого механизма (внутренних факторов). Но даже при «идеальной» работе шпинделя вибрация может быть повышенной из-за внешних факторов.
Сегодня мы рассмотрим самые распространённые внешние факторы, которые приводят к повышенной вибрации:
- Несбалансированная инструментальная оправка с инструментом
Мы часто наблюдаем кратное увеличение виброскорости в сравнении с тарированной балансировочной оправкой при использовании недостаточно качественной инструментальной оправки.
Простой способ проверки – измерить уровень вибрации с разными оправками и сравнить показания.
- Недостаточная жёсткость шпиндельной бабки
Эта ситуация особенно заметна в станках с высокими шпиндельными колоннами (ось Z). При нахождении шпинделя в нижней точке, близко к столу, вибрация может выходить за пределы допустимых значений, а при перемещении шпинделя вверх по колонне – уменьшаться и стабилизироваться. Это связано с тем, что у колонны не хватает жёсткости, и она начинает выступать резонатором.
Консольное крепление шпинделя также может быть причиной повышенной вибрации. Причём при плавном выходе на высокие обороты всё может быть стабильно, а при резком увеличении оборотов система становится квазиупругой и начинает резонировать.
Даже на стандартной компоновке трёхосевого станка можно заметить, что измеряемая вибрация в плоскости ZOX (датчик устанавливаем спереди) будет меньше, чем в плоскости ZOY (датчик устанавливаем справа или слева). Это связано с разной жёсткостью направляющих оси Z в разных направлениях.
- Внешние резонансные частоты
Нередко на частотах, кратных 50 Гц, возникает повышенная вибрация. 50 Гц – это частота электрической сети, и если рядом со станком находятся мощные электрические потребители, это может быть причиной.
Также у станка могут быть собственные резонансные частоты. Производители обычно стараются вывести резонансные частоты за пределы рабочих частот вращения шпинделя, но практика показывает, что это не всегда удаётся.
Решение проблемы – исключение работы шпинделя на резонансных частотах станка. Например, если резонансная частота станка – 50 Гц, избегайте работы на частоте вращения шпинделя 3000 об/мин, вместо этого используйте 2900 или 3100 об/мин.
- Неправильная работа передачи вращения (муфта, ремень, зубчатая передача)
Неправильно установленная муфта (по соосности и радиальному биению), неверно натянутый ремень или изношенная зубчатая передача обязательно приводят к увеличению уровня вибрации всей системы.
- Изношенный инструмент и «жёсткие» режимы резания
Изношенный инструмент и превышение допустимых режимов резания значительно увеличивают вибрацию при обработке.
Методы контроля здесь просты – даже если отсутствуют датчики вибрации, вы будете ощущать её физически и слышать повышенный шум при работе.
Внешних факторов, влияющих на повышенную вибрацию, может быть много, особенно во время обработки, а не на холостом ходу. Здесь мы снова возвращаемся к системе СПИД (станок – приспособление – инструмент – деталь).
Вибродиагностика значительно облегчает поиск и локализацию причин проблемы. Всегда начинайте диагностику с холостого хода, последовательно исключая основные факторы.
Самое важное – не игнорируйте повышенную вибрацию, так как в дальнейшем она приводит к серьёзным поломкам не только шпинделя, но и других элементов оборудования.
#причины_поломок
👍14🔥3❤2💯2
Повышенная вибрация.
Часть 3 — внутренние факторы
Сегодня рассмотрим внутренние проблемы шпиндельного узла, которые могут приводить к повышенному уровню вибрации.
1. Остаточный дисбаланс шпинделя на оборотной частоте
Если шпиндель не сбалансирован, мы получаем повышенную вибрацию на частоте его вращения.
Простой пример: шпиндель вращается с частотой 5000 об/мин. Чтобы перевести это в герцы, делим на 60:
5000 / 60 = 83,33 Гц
Если на спектре вибрации мы видим пики в диапазоне 82–84 Гц, это указывает на наличие остаточного дисбаланса.
Причины могут быть как изначальный дисбаланс после сборки, так и смещение масс в процессе эксплуатации.
Хорошая аналогия — это снег, налипший на колёса автомобиля: при движении начинается биение руля. Помыл — всё прошло. То же и здесь.
Наиболее частые причины дисбаланса:
- ослабление или выкручивание балансировочных винтов;
- смещение стопорных гаек;
- износ или смещение пружин внутри вала;
- попадание загрязнений внутрь шпиндельного узла.
2. Низкое усилие зажима, износ конуса или цанги
Если инструментальная оправка зажимается с недостаточным усилием, либо посадочная поверхность изношена, возможна её установка с перекосом или люфтом.
Это приводит к смещению центра масс и, как следствие, к росту вибрации.
Особенно критично это становится на шпинделях с частотой вращения выше
12 000 об/мин — на таких скоростях даже микронные смещения дают ощутимый эффект.
3. Неадаптированный синхронный двигатель с энкодером
Если синхронный мотор с энкодером не прошёл процедуру адаптации, возможны фазовые рассинхронизации. Это проявляется как рывки, микро-перемещения, паразитные моменты — и всё это вызывает рост вибрации.
4. Износ ротационного соединения
Если на шпинделе установлено ротационное соединение для подвода СОЖ или воздуха, его износ может вызывать паразитную вибрацию.
Особенно если конструкция блочная — любые биения в нём напрямую передаются на шпиндель.
5. Дефекты подшипников
Классическая причина вибрации на высоких частотах.
В отличие от дисбаланса
(1× частота), подшипниковые дефекты проявляются на более высоких частотах:
дефекты внутреннего кольца — BPFI;
внешнего кольца — BPFO;
тел качения — BSF;
сепаратора — FTF.
Типично — 200 Гц и выше, в зависимости от конструкции подшипника и скорости вращения.
Итог
Понимание возможных причин вибрации позволяет грамотно выстраивать логику диагностики — от простого к сложному, от внешнего к внутреннему.
Даже простой виброанализатор и периодические замеры помогут:
- вовремя зафиксировать отклонения,
- локализовать источник,
- предотвратить дорогостоящие последствия.
#причины_поломок
Часть 3 — внутренние факторы
Сегодня рассмотрим внутренние проблемы шпиндельного узла, которые могут приводить к повышенному уровню вибрации.
1. Остаточный дисбаланс шпинделя на оборотной частоте
Если шпиндель не сбалансирован, мы получаем повышенную вибрацию на частоте его вращения.
Простой пример: шпиндель вращается с частотой 5000 об/мин. Чтобы перевести это в герцы, делим на 60:
5000 / 60 = 83,33 Гц
Если на спектре вибрации мы видим пики в диапазоне 82–84 Гц, это указывает на наличие остаточного дисбаланса.
Причины могут быть как изначальный дисбаланс после сборки, так и смещение масс в процессе эксплуатации.
Хорошая аналогия — это снег, налипший на колёса автомобиля: при движении начинается биение руля. Помыл — всё прошло. То же и здесь.
Наиболее частые причины дисбаланса:
- ослабление или выкручивание балансировочных винтов;
- смещение стопорных гаек;
- износ или смещение пружин внутри вала;
- попадание загрязнений внутрь шпиндельного узла.
2. Низкое усилие зажима, износ конуса или цанги
Если инструментальная оправка зажимается с недостаточным усилием, либо посадочная поверхность изношена, возможна её установка с перекосом или люфтом.
Это приводит к смещению центра масс и, как следствие, к росту вибрации.
Особенно критично это становится на шпинделях с частотой вращения выше
12 000 об/мин — на таких скоростях даже микронные смещения дают ощутимый эффект.
3. Неадаптированный синхронный двигатель с энкодером
Если синхронный мотор с энкодером не прошёл процедуру адаптации, возможны фазовые рассинхронизации. Это проявляется как рывки, микро-перемещения, паразитные моменты — и всё это вызывает рост вибрации.
4. Износ ротационного соединения
Если на шпинделе установлено ротационное соединение для подвода СОЖ или воздуха, его износ может вызывать паразитную вибрацию.
Особенно если конструкция блочная — любые биения в нём напрямую передаются на шпиндель.
5. Дефекты подшипников
Классическая причина вибрации на высоких частотах.
В отличие от дисбаланса
(1× частота), подшипниковые дефекты проявляются на более высоких частотах:
дефекты внутреннего кольца — BPFI;
внешнего кольца — BPFO;
тел качения — BSF;
сепаратора — FTF.
Типично — 200 Гц и выше, в зависимости от конструкции подшипника и скорости вращения.
Итог
Понимание возможных причин вибрации позволяет грамотно выстраивать логику диагностики — от простого к сложному, от внешнего к внутреннему.
Даже простой виброанализатор и периодические замеры помогут:
- вовремя зафиксировать отклонения,
- локализовать источник,
- предотвратить дорогостоящие последствия.
#причины_поломок
👍9🔥3🤝1
Повышенная вибрация
Часть 4 - Негативные последствия повышенной вибрации
Всех приветствую!
Я уже говорил о допустимых уровнях вибрации и о причинах повышенной вибрации (внешние и внутренние факторы).
Сегодня хочу рассказать, к чему приводит повышенная вибрация и почему её не стоит игнорировать.
К каким повреждениям она приводит:
• Повышенный дисбаланс приводит к ударным нагрузкам на подшипники.
Микроперемещения от вибрации вызывают уменьшение слоя смазки между кольцом подшипника и телом качения, что приводит к более разрушительному контакту. В результате образуются лунки на дорожке качения — явление, известное как «ложное бринеллирование».
• Ускоренное старение смазки подшипников.
Микроперемещения вызывают эффект фреттинг-коррозии, а продукты износа остаются в смазке, ухудшая её свойства.
Производитель подшипников IBC в своих расчётах показывает, что срок службы смазки при сильной вибрации снижается в 2,25 раза по сравнению с умеренным уровнем вибрации и в 7 раз при критическом уровне.
• Фреттинг-коррозия на посадках.
При переходных посадках и посадках с зазором — а именно такие применяются в современных быстроходных шпинделях (js4) — паразитные вибрации вызывают фреттинг-коррозию. Это приводит к износу посадочных мест вала, увеличению зазора и потере жёсткости шпинделя.
• Ослабление резьбовых соединений.
Микроперемещения от вибрации могут привести к самооткручиванию гаек и раскрытию стыков фланцевых соединений.
У нас были случаи, когда открутившиеся гайки «срезали» обмотку электродвигателя, разрушали датчики и приводили к задиранию и заклиниванию смежных деталей.
• Межвитковое замыкание обмотки.
Паразитная вибрация, передающаяся на обмотку электродвигателя, может привести к перетиранию тонкого слоя лака на проводе и межвитковому замыканию.
Кстати, именно поэтому обмотка в компаунде надёжнее классической обмотки электродвигателя.
• Выход из строя микроэлектроники: датчиков, энкодеров.
Микроэлектроника очень чувствительна к вибрации. Постоянные ударные нагрузки приводят к её выходу из строя.
Даже если сам чувствительный элемент датчика останется исправным, в зоне риска окажется сигнальный разъём — под действием вибрации он также деградирует и может выйти из строя.
Все это подчёркивает, что повышенная паразитная вибрация может привести к самым разным поломкам, существенно усложняя и удорожая ремонт.
Я советую не игнорировать повышенную вибрацию: локализовать её причины, устранять их и постоянно контролировать уровень вибрации на протяжении всего жизненного цикла оборудования.
#причины_поломок
Часть 4 - Негативные последствия повышенной вибрации
Всех приветствую!
Я уже говорил о допустимых уровнях вибрации и о причинах повышенной вибрации (внешние и внутренние факторы).
Сегодня хочу рассказать, к чему приводит повышенная вибрация и почему её не стоит игнорировать.
К каким повреждениям она приводит:
• Повышенный дисбаланс приводит к ударным нагрузкам на подшипники.
Микроперемещения от вибрации вызывают уменьшение слоя смазки между кольцом подшипника и телом качения, что приводит к более разрушительному контакту. В результате образуются лунки на дорожке качения — явление, известное как «ложное бринеллирование».
• Ускоренное старение смазки подшипников.
Микроперемещения вызывают эффект фреттинг-коррозии, а продукты износа остаются в смазке, ухудшая её свойства.
Производитель подшипников IBC в своих расчётах показывает, что срок службы смазки при сильной вибрации снижается в 2,25 раза по сравнению с умеренным уровнем вибрации и в 7 раз при критическом уровне.
• Фреттинг-коррозия на посадках.
При переходных посадках и посадках с зазором — а именно такие применяются в современных быстроходных шпинделях (js4) — паразитные вибрации вызывают фреттинг-коррозию. Это приводит к износу посадочных мест вала, увеличению зазора и потере жёсткости шпинделя.
• Ослабление резьбовых соединений.
Микроперемещения от вибрации могут привести к самооткручиванию гаек и раскрытию стыков фланцевых соединений.
У нас были случаи, когда открутившиеся гайки «срезали» обмотку электродвигателя, разрушали датчики и приводили к задиранию и заклиниванию смежных деталей.
• Межвитковое замыкание обмотки.
Паразитная вибрация, передающаяся на обмотку электродвигателя, может привести к перетиранию тонкого слоя лака на проводе и межвитковому замыканию.
Кстати, именно поэтому обмотка в компаунде надёжнее классической обмотки электродвигателя.
• Выход из строя микроэлектроники: датчиков, энкодеров.
Микроэлектроника очень чувствительна к вибрации. Постоянные ударные нагрузки приводят к её выходу из строя.
Даже если сам чувствительный элемент датчика останется исправным, в зоне риска окажется сигнальный разъём — под действием вибрации он также деградирует и может выйти из строя.
Все это подчёркивает, что повышенная паразитная вибрация может привести к самым разным поломкам, существенно усложняя и удорожая ремонт.
Я советую не игнорировать повышенную вибрацию: локализовать её причины, устранять их и постоянно контролировать уровень вибрации на протяжении всего жизненного цикла оборудования.
#причины_поломок
👍8✍2❤1🤝1
Повышенная вибрация
Часть 5 - Какими инструментами контролировать и рекомендации по локализации причины
Всех приветствую!
Это последняя статья в цикле о вибрации. Я писал про допустимые уровни вибрации, потом рассмотрел внешние и внутренние факторы, влияющие на вибрацию, рассказал про негативные последствия повышенной вибрации, и теперь завершу общими рекомендациями по средствам измерения, ключевым моментам диагностики и локализации самых основных причин повышенной вибрации.
Чем производить измерения
Средствами станка
MPM, встроенные модули.
Сторонними анализаторами
Диамех, Ассоциация ВАСТ, Вибро‑Центр, Fluke / PRÜFTECHNIK, Adash.
Стационарными системами мониторинга
SKF Multilog IMx, IFM, Montronix, Brüel & Kjær, Цифра.Диспетчер
Как проводить измерения
В разных точках.
Максимально близко к предполагаемому источнику вибрации. Строить гипотезы, проводить измерения и делать выводы на основании замеров.
В разных плоскостях.
Жёсткость системы различается. Например, вибрация каретки оси Z в плоскости X‑Z будет значительно меньше, чем в Y‑Z.
В разных частотных диапазонах.
Отсекая высокие частоты, исключаем факторы, связанные с подшипниками; зная, что вентилятор охлаждения шпинделя работает на 3000 об/мин, можно «отсечь» этот диапазон и корректно проанализировать данные.
Резонансная частота, общий дисбаланс на оборотной частоте, внешние частоты, частоты привода, высокие частоты подшипников — знание и понимание частот вращения помогает строить гипотезы и проверять их.
Проверка и устранение причин повышенных вибраций
Внешние факторы
- Проверяем крепление стыков и надёжность затяжки гаек.
- Проводим контрольную балансировку.
- Исключаем влияние навесного оборудования (ротационные соединения, гидроцилиндры токарного патрона, вентиляторы воздушного охлаждения).
- Обращаем внимание на крепление кронштейнов и магистралей — они могут выступать резонаторами.
- Проверяем натяжение ремённой передачи, радиальное и осевое биение шкивов/муфт, целостность и износ зубчатых передач.
- Оцениваем наличие внешних резонаторов, например электрических трансформаторов.
- Обязательно контролируем усилие зажима инструмента.
Внутренние факторы
- Проверяем качество и объём подачи смазки (для систем «масло‑воздух»).
- Проводим обкатку после длительных простоев или при вводе шпинделя в эксплуатацию.
- Учитываем, что неравномерное распределение смазки, как и её избыток, увеличивает виброскорость.
Если всё внешнее исключено, а на высоких частотах вибрация остаётся повышенной — вероятный источник — дефекты подшипников.
- Снизьте частоту вращения шпинделя.
- Запланируйте ремонт с ревизией и заменой подшипников.
- Помните: разрушенные подшипники сочетаются с потерей жёсткости и геометрической точности.
Итоговая рекомендация
Периодически проводите диагностику шпинделя и ведите журнал измерений — так вы сможете отслеживать динамику и вовремя планировать обслуживание.
#причины_поломок
Часть 5 - Какими инструментами контролировать и рекомендации по локализации причины
Всех приветствую!
Это последняя статья в цикле о вибрации. Я писал про допустимые уровни вибрации, потом рассмотрел внешние и внутренние факторы, влияющие на вибрацию, рассказал про негативные последствия повышенной вибрации, и теперь завершу общими рекомендациями по средствам измерения, ключевым моментам диагностики и локализации самых основных причин повышенной вибрации.
Чем производить измерения
Средствами станка
MPM, встроенные модули.
Сторонними анализаторами
Диамех, Ассоциация ВАСТ, Вибро‑Центр, Fluke / PRÜFTECHNIK, Adash.
Стационарными системами мониторинга
SKF Multilog IMx, IFM, Montronix, Brüel & Kjær, Цифра.Диспетчер
Как проводить измерения
В разных точках.
Максимально близко к предполагаемому источнику вибрации. Строить гипотезы, проводить измерения и делать выводы на основании замеров.
В разных плоскостях.
Жёсткость системы различается. Например, вибрация каретки оси Z в плоскости X‑Z будет значительно меньше, чем в Y‑Z.
В разных частотных диапазонах.
Отсекая высокие частоты, исключаем факторы, связанные с подшипниками; зная, что вентилятор охлаждения шпинделя работает на 3000 об/мин, можно «отсечь» этот диапазон и корректно проанализировать данные.
Резонансная частота, общий дисбаланс на оборотной частоте, внешние частоты, частоты привода, высокие частоты подшипников — знание и понимание частот вращения помогает строить гипотезы и проверять их.
Проверка и устранение причин повышенных вибраций
Внешние факторы
- Проверяем крепление стыков и надёжность затяжки гаек.
- Проводим контрольную балансировку.
- Исключаем влияние навесного оборудования (ротационные соединения, гидроцилиндры токарного патрона, вентиляторы воздушного охлаждения).
- Обращаем внимание на крепление кронштейнов и магистралей — они могут выступать резонаторами.
- Проверяем натяжение ремённой передачи, радиальное и осевое биение шкивов/муфт, целостность и износ зубчатых передач.
- Оцениваем наличие внешних резонаторов, например электрических трансформаторов.
- Обязательно контролируем усилие зажима инструмента.
Внутренние факторы
- Проверяем качество и объём подачи смазки (для систем «масло‑воздух»).
- Проводим обкатку после длительных простоев или при вводе шпинделя в эксплуатацию.
- Учитываем, что неравномерное распределение смазки, как и её избыток, увеличивает виброскорость.
Если всё внешнее исключено, а на высоких частотах вибрация остаётся повышенной — вероятный источник — дефекты подшипников.
- Снизьте частоту вращения шпинделя.
- Запланируйте ремонт с ревизией и заменой подшипников.
- Помните: разрушенные подшипники сочетаются с потерей жёсткости и геометрической точности.
Итоговая рекомендация
Периодически проводите диагностику шпинделя и ведите журнал измерений — так вы сможете отслеживать динамику и вовремя планировать обслуживание.
#причины_поломок
104👍10✍3💯3👏2
Один из любимых станков и шпинделей - EMAG VSC 500
А посмотрите какой ролик-медитацию сделали в EMAG - это шик!
А посмотрите какой ролик-медитацию сделали в EMAG - это шик!
🔥17❤2👍2