Tiêu chuẩn TCVN 11984-2:2017 Phương pháp đo rung ổ bi đỡ có lỗ

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 11984-2:2017

ISO 15242-2:2015

Ổ LĂN - PHƯƠNG PHÁP ĐO RUNG - PHẦN 2: Ổ BI ĐỠ CÓ LỖ VÀ BỀ MẶT NGOÀI HÌNH TRỤ

Rolling bearings - Measuring methods for vibration - Part 2: Radial ball bearings with cylindrical bore and outside surface

Lời nói đầu

TCVN 11984-2:2017 hoàn toàn tương đương ISO 15242-2:2015

TCVN 11984-2:2017 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 4, Ổ lăn ổ đỡ biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ khoa học và Công nghệ công bố.

Bộ TCVN 11984 (ISO 15242), Ổ lăn - Phương pháp đo rung bao gồm các phần sau:

- TCVN 11984-1:2017 (ISO 15242-1:2015), Phần 1: Vấn đề cơ bản

- TCVN 11984-2:2017 (ISO 15242-2:2015), Phần 2: Ổ bi đỡ có lỗ và bề mặt ngoài hình trụ

- TCVN 11984-3:2017 (ISO 15242-3:2006), Phần 3: Ổ đỡ cầu và ổ đỡ côn có lỗ và bề mặt ngoài hình trụ

- TCVN 11984-4:2017 (ISO 15242-4:2007), Phần 4: Ổ đỡ đũa trụ có lỗ và bề mặt ngoài hình trụ

Ổ LĂN - PHƯƠNG PHÁP ĐO RUNG - PHẦN 2: Ổ BI ĐỠ CÓ LỖ VÀ BỀ MẶT NGOÀI HÌNH TRỤ

Rolling bearings - Measuring methods for vibration - Part 2: Radial ball bearings with cylindrical bore and outside surface

1  Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định các phương pháp đo rung của các ổ bi đỡ một dãy và hai dãy có góc tiếp xúc đến và bằng 45°.

Tiêu chuẩn này bao hàm các ổ bi đỡ có lỗ và bề mặt ngoài hình trụ trừ các ổ có rãnh lắp bi và các ổ bi có ba và bốn điểm tiếp xúc.

2  Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì chỉ áp dụng phiên bản đã nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, (nếu có).

ISO 286-2, Geometrical product specifications (GPS) - ISO code system for tolerances on linear sizes - Part 2: Tables of standard tolerance classes and limit deviations for holes and shafts (Đặc tính hình học của sản phẩm (GPS) - Hệ thống qui tắc ISO cho dung sai của các kích thước dài - Phần 2: Các bảng về các cấp dung sai tiêu chuẩn và các sai lệch giới hạn cho các lỗ và trục).

ISO 2041:2009, Mechanical vibration, shock and condition monitoring - Vocabulary (Rung, va chạm cơ học và giám sát tình trạng - Từ vựng).

TCVN 8288:2009 (ISO 5593:1997 và Amendment 1:2007), Ổ lăn - Từ vựng (Rolling bearings - Vocabulary).

TCVN 11984-1:207 (ISO 15242-1:2015), Ổ lăn - Phương pháp đo rung - Phần 1: Vấn đề cơ bản.

3  Thuật ngữ và định nghĩa

Tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa được cho trong ISO 2041, TCVN 8288:2009 (ISO 5593:1997 và Amendment 1:2007) và TCVN 11984-1:2017 (ISO 15242-1:2015).

4  Qui trình đo

4.1 Tần số quay

Tần số quay mặc định phải là 1800 min^-1 (30 s^-1). Dung sai phải là  % của tần số quay danh nghĩa.

Có thể sử dụng các tần số quay và dung sai khác theo thỏa thuận giữa nhà sản xuất và khách hàng, ví dụ, có thể cần phải sử dụng một tần số cao hơn cho các ổ trục trong phạm vi cỡ kích thước nhỏ hơn (ví dụ 3600 min^-1) để thu được một tín hiệu rung thích hợp. Ngược lại, có thể cần phải sử dụng một tần số quay thấp hơn cho các ổ trục trong phạm vi cỡ kích thước lớn hơn (ví dụ 700 min^-1) để tránh hư hỏng cho bi và mặt lăn bi.

4.2  Tải trọng chiều trục của ổ trục

Tải trọng của ổ trục phải theo hướng chiều trục với các giá trị mặc định quy định trong Bảng 1.

Bảng 1 - Các giá trị mặc định cho tải trọng chiều trục của ổ trục

Có thể sử dụng các tải trọng chiều trục khác và dung sai theo thỏa thuận giữa nhà sản xuất và khách hàng, ví dụ, tùy thuộc vào thiết kế ổ trục, tần số quay và chất bôi trơn được sử dụng có thể cần phải sử dụng một tải trọng lớn hơn để ngăn ngừa sự trượt của bi/ mặt lăn bi hoặc một tải trọng nhỏ hơn để tránh gây hư hỏng cho bi và mặt lăn bi.

5  Phương pháp đo và đánh giá

5.1  Đại lượng vật lý được đo

Đại lượng vật lý mặc định được đo là vận tốc rung trung bình bình phương, v_ms (µm/s) theo chiều hướng tâm.

5.2  Miền tần số

Phải phân tích vận tốc rung trong một hoặc nhiều dải tần số với các dải tần số mặc định như đã quy định trong Bảng 2.

Bảng 2 - Các dải tần số mặc định cho tần số quay mặc định 1800 min^-1

Có thể xem xét đến các dải tần số khác theo thỏa thuận giữa nhà sản xuất và khách hàng trong các trường hợp khi các dải riêng có tầm quan trọng lớn hơn cho vận hành có kết quả của ổ trục. Các ví dụ được sử dụng phổ biến được liệt kê trong Bảng 3.

Khi thay đổi tần số quay nên luôn luôn tiến hành cùng với thay đổi có tỷ lệ của các tần số bộ lọc, các giới hạn chấp nhận và thời gian đo tối thiểu. Các ví dụ được cho trong Bảng 3.

Bảng 3 - Các ví dụ của các dải tần số đối với các tần số quay phi tiêu chuẩn

Phân tích phổ dải hẹp của tín hiệu rung có thể được xem như một sự lựa chọn bổ sung.

5.3  Đo các xung và giá trị đỉnh đột biến

Sự phát hiện các xung hoặc đỉnh trong tín hiệu vận tốc trong miền thời gian, thường là do các khuyết tật bề mặt và/hoặc sự nhiễm bẩn trong ổ trục được đo, có thể được xem như một sự lựa chọn bổ sung. Các phương pháp đánh giá khác nhau được thực hiện.

5.4  Phép đo

Tất cả các ổ trục, từ các ổ bi đỡ chặn một dãy, phải được đo với tải trọng chiều trục tác dụng từ một bên của vòng ổ trục đứng yên và phép đo được lặp lại với tải trọng chiều trục tác dụng trên phía ngược lại của vòng ổ trục đứng yên. Các ổ bi đỡ chặn một dãy phải được đo với tải trọng chiều trục chỉ theo một chiều.

Số đọc lớn nhất của rung cho mỗi dải tần số phải ở trong phạm vi các giới hạn. Đối với mục đích chẩn đoán, cần thực hiện nhiều phép đo với vòng ổ trục đứng yên ở các vị trí góc khác nhau so với vòng ổ trục đứng yên ở các vị trí góc khác nhau so với bộ chuyển đổi. Về khoảng thời gian đo, xem TCVN 11984-1:2017 (ISO 15242-1:2015), 6.5.

6  Điều kiện đo

6.1  Điều kiện của ổ trục đo

6.1.1  Ổ trục được bôi trơn trước

Các ổ trục được bôi trơn trước (bôi trơn bằng mỡ, dầu hoặc chất bôi trơn rắn), bao gồm cả các kiểu ổ trục bít kín và che kín phải được đo trong điều kiện cung cấp (giao hàng).

6.1.2  Ổ trục không được bôi trơn trước

Vì sự nhiễm bẩn ảnh hưởng đến rung, các ổ trục phải được làm sạch có hiệu quả, chú ý để không đưa sự nhiễm bẩn hoặc các nguồn khác vào rung.

CHÚ THÍCH: Một số chất bảo quản đáp ứng các yêu cầu về bôi trơn cho độ rung. Trong trường hợp này không cần thiết phải loại bỏ chất bảo quản.

Các ổ trục không được bôi trơn trước phải được bôi trơn đầy đủ bằng dầu đã được lọc tinh thường có độ nhớt trong phạm vi 10 mm²/s đến 100 mm²/s, thích hợp với kiểu và cỡ kích thước của ổ trục.

Qui trình bôi trơn phải có sự chạy rà để đạt được sự phân bố đồng nhất của chất bôi trơn trong phạm vi ổ trục.

6.2  Các điều kiện của môi trường do

Các ổ trục phải được đo trong môi trường không ảnh hưởng đến rung của ổ trục.

6.3.1  Độ cứng vững của gá đặt trục chính/trục gá

Trục chính (bao gồm cả trục gá) sử dụng để kẹp giữ và dẫn động ổ trục phải được thiết kế sao cho, ngoại trừ sự chuyển động quay, đặc trưng cho một hệ cứng vững chuẩn đối với trục quay của vòng ổ trục. Sự truyền rung giữa gá đặt trục chính/ trục gá và ổ trục trong dải tần số sử dụng phải là không đáng kể so với các vận tốc được đo.

6.3.2  Cơ cấu chất tải

Hệ thống chất tải sử dụng để đặt tải cho vòng ổ trục được đo phải được thiết kế sao cho vòng ổ trục không bị rung hướng tâm, chiều trục, góc hoặc các dạng rung uốn theo kiểu ổ trục, với điều kiện là cho phép ổ trục hoạt động bình thường.

6.3.3  Độ lớn và độ thẳng hàng của tải trọng bên ngoài tác dụng vào ổ trục

Một tải trọng chiều trục không đổi bên ngoài có độ lớn quy định trong 4.2 phải được tác dụng vào vòng ổ trục đứng yên.

Sự biến dạng của các vòng ổ trục gây ra bởi sự tiếp xúc với các chi tiết của bộ phận cơ khí phải là không đáng kể so với độ chính xác hình học vốn có của ổ trục được đo.

Vị trí và chiều tác dụng của tải trọng bên ngoài phải trùng với trục quay của trục chính trong phạm vi các giới hạn được cho trên Hình 1 và Bảng 4 (về mô tả phép đo, xem Phụ lục A).

CHÚ DẪN

a  Đường trục tác dụng của tải trọng bên ngoài

b  Đường trục quay của vòng trong ổ trục

c  Sai lệch hướng tâm và sai lệch góc của đường trục tác dụng của tải trọng so với đường trục quay của vòng trong ổ trục (xem Bảng 4).

Hình 1 - Sai lệch của đường trục tác dụng của tải trọng so với đường trục quay của vòng trong ổ trục

Bảng 4 - Giá trị sai lệch của đường trục tác dụng của tải trọng so với đường trục quay của vòng trong ổ trục

6.3.4  Vị trí chiều trục của bộ chuyển đổi và hướng đo

Bộ chuyển đổi phải được đặt và định hướng như sau:

Vị trí chiều trục mặc định: Trên bề mặt của vòng ổ trục đứng yên trong mặt phẳng đi qua trung điểm của các mặt tiếp xúc mặt lăn/ bi của vòng ổ trục đứng yên chịu tải (đối với vòng ngoài đứng yên, xem Hình 2). Nhà sản xuất phải cung cấp dữ liệu này.

CHÚ DẪN:

a  Vị trí và chiều của bộ chuyển đổi

b  Chiều của tải trọng chiều trục

Hình 2 - Đo rung - Vị trí mặc định của bộ chuyển đổi

Vị trí lựa chọn khác (trừ các ổ bi có rãnh sâu): Trung điểm của chiều rộng vòng đứng yên (xem Hình 3) (vị trí này có thể dẫn đến một tín hiệu rung khác.

CHÚ DẪN:

A  Vị trí và chiều của bộ chuyển đổi

B  Chiều của tải trọng chiều trục

Hình 3 - Đo rung - Vị trí lựa chọn khác của bộ chuyển đổi

Một khi xác định được vị trí của bộ chuyển đổi, sai lệch chiều trục lớn nhất cho phép như:

Đối với đường kính ngoài: D≤70 mm: ±0,5 mm

Đối với đường kính ngoài: D>70 mm: ±1,0 mm

Chiều: Vuông góc với đường trục quay (xem Hình 4). Sai lệch so với một đường trục hướng tâm không được vượt quá 5° theo bất cứ hướng nào.

CHÚ DẪN:

A  theo bất cứ hướng nào

Hình 4 - Sai lệch so với một đường trục hướng tâm

6.3.5  Trục gá

Bề mặt trụ của trục gá trên đó lắp vòng trong của ổ trục phải có đường kính ngoài đạt tới dung sai cấp f5, phù hợp với ISO 286-2 với sai lệch hình học nhỏ nhất. Yêu cầu này đảm bảo lắp ghép trượt trong lỗ ổ trục. Phải kiểm tra độ đảo hướng tâm và chiều trục theo thiết bị đo được cho trong TCVN 11984-1:2017 (ISO15242-1:2005), Phụ lục C.

Phụ lục A

(Qui định)

Đo độ thẳng hàng chất tải chiều trục bên ngoài

Phải đo độ dịch chuyển của dụng cụ chất tải bằng hai đồng hồ chỉ thị có mặt số được đặt cách nhau một khoảng cách theo chiều trục, các đồng hồ chỉ thị này lắp trên một thanh được kẹp chặt vào trục chính. Trục chính phải được quay chậm và đồng hồ chỉ thị có mặt số sẽ đo độ đảo hướng tâm của pittông chất tải.

Độ đảo hướng tâm đo được từ hai đồng hồ chỉ thị có mặt số phải được hiệu chỉnh theo vị trí chiều trục của ổ trục thử để có thể so sánh với các giới hạn cho trong Bảng 4.

CHÚ DẪN:

(1), (2) đồng hồ chỉ thị có mặt số

(3) thanh để lắp các đồng hồ chỉ thị có mặt số

(4) trục chính

(5) dụng cụ chất tải

Hình 1 - Đo độ đồng tâm của trục chịu tải chiều trục bên ngoài