Используя компьютерную программу «Расчёт частот подшипника» для подшипников различных марок российского производства (авт. А. В. Борков) определены наиболее вероятные дефекты в конструкции исследуемого подшипника 214 (Рисунок 4).
Рис. 4. Расчёт частот подшипника №214 в программе А.В. Баркова
Сопоставляя данные экспериментального спектра со значением дискретных частот, соответствующих определённым видам повреждений, можно сделать вывод о наличии в подшипниках дефектов, представленных в таблице 1.
На спектрах каждого из подшипников можно наблюдать схожий характер кривой, что говорит об одинаковом виде износа, однако, амплитуда колебаний заметно отличается, а значит левый подшипник, расположенный ближе к асинхронному двигателю(нижний спектр на рисунке 3), имеет более глубокие и развитые дефекты. Интересно отметить, что наблюдается большее развитие дефектов, соответствующих меньшим значениям дискретных частот.
Таблица 1.
| Частота, Гц | Дефект износа | Дефект сборки | Дефект изготовления |
| Неравномерный износ внутреннего кольца подшипника. | Перекос наружного кольца | Овальность, гранность внутреннего кольца | |
| Основная причина-неуравновешенность ротора | |||
| Раковины и трещины на наружном кольце. Неравномерный износ тел качения. | Перекос наружного кольца | Разноразмерность тел качения | |
| В подшипниках без дефектов | |||
| Раковины и трещины во внутреннем кольце. | Перекос наружного/внутреннего кольца | Разноразмерность тел качения | |
| Неравномерный износ внутреннего кольца. | Перекос наружного/внутреннего кольца | Овальность, гранность внутреннего кольца | |
| Основная причина-неуравновешенность ротора | |||
| Неравномерный износ, сколы на телах качения | Перекос наружного кольца | Отклонение тел качения от расчётной |
Относительная погрешность выполненных измерений датчика АР2037 составила 
с доверительной вероятностью 
(Диапазон рабочих частот измеряемого датчиками виброускорения от 0,5 до 15000,0 Гц)
Выводы
Передача крутящего момента от электродвигателя к вентилятору осуществляется через муфту с резиновыми втулками. Вызванные невысокой точностью центровки валов, возмущающие силы являются причиной повышенных вибраций корпуса подшипника и появления дефектов.
Исследуемые подшипники (левый и правый) имеют длительный срок эксплуатации, более 20 лет. Вращающиеся элементы, катясь по дорожкам подшипника, создают значительные напряжения на сдвиг и сжатие, что приводит к исчерпанию запаса по вибрационной выносливости и образованию неоднородных раковин и трещин на контактных поверхностях подшипника, в частности, на его внутреннем кольце.
Сравнение спектров вибрации опор (см. рис.3)
Таблица 2
| Частотный диапазон дискретных составляющих вибрации опор, Гц | Левый подшипник «нижний спектр» | Правый подшипник «верхний спектр» |
| дБ | ||
| 270… 390 | 100…105 | 90…95 |
| 540 … 590 | 90… 95 | 80…85 |
Судя по результатам измерений (см. таблицу 2) наиболее изношенным является левый подшипник (нижний спектр Рис.3). Исходя из анализа частотного диапазона дискретных составляющих, наибольшим дефектом у левого подшипника является износ внутреннего кольца.
Кроме того, выраженными дефектами, имеющими наибольшую амплитуду дискретных составляющих, являются:
неравномерный износ наружного, внутреннего колец подшипника и тел качения (последнее в меньшей степени).
В результате диагностики можно сделать основной вывод: состояние подшипников качения № 214 является неудовлетворительным для эксплуатации, поэтому требуется замена каждого из подшипников.
Так же проведённое исследование говорит о необходимости устранения основной причины появления наблюдаемых дефектов, а именно неуравновешенности ротора и возможном нарушении соосности валов вентилятора и электродвигателя.
Литература
1.https://vibrosmart.ru/index.php/allvibro/18-2013-09-11-11-10-01
2. Н. А. Баркова. Введение в виброакустическую диагностику роторных машин и оборудования. Учебное пособие. СПб.: Изд. центр СПбГМТУ, 2003, 160 с.