JP4368674B2 - 転がり軸受の劣化評価方法 - Google Patents
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Description
(n:回転数(rpm)、C:基本動定格荷重、P:軸受荷重)
そして、実験結果をもとに軸受の異常認知から寿命(焼付きまたは破損)までの余寿命計算式を下記式(2)で表したものが知られている(非特許文献1参照)。
井上紀明著「現場の質問に答える 実践 振動法による設備診断」日本プラントメンテナンス協会出版
また、上述した転がり軸受の余寿命計算式(1),(2)や、これまでの経験あるいは上記試験結果からも、軸受寿命および軸受異常認知後の軸受の余寿命は、負荷荷重(軸受荷重)によって異なり、負荷荷重が大きい程短くなることが分かる。
(a,b:未知数)
上記式(4)の仮定を裏付けるために、試験1,2を行ない、上記式(4)を用いてフィッティングを行ったところ、図4および図5にグラフで示すような結果が得られ、これらの結果から、振動加速度の表記法がピークtoピーク(図4(A)および図5(A)が対応する。)、実効値(図4(B)および図5(B)が対応する。)のいずれであっても、決定係数R2>0.9となり、非常に良くフィッティングしていることが分かった。
(m=(軸受異常認知からの経過時間)/(軸受異常認知から寿命までの時間)、0≦m≦1)
上記式(5)において、m=0、すなわち軸受異常が認知される時点では、G=G 0 となる。つまり、G 0 は軸受が異常であると認知する時点での振動加速度の値であると理解できる。
G=aG 0 [(P/C) b ] t =G0・αm (I)
(G;振動加速度、G 0 ;軸受が異常であると認知する時点での振動加速度の値、a,b;未知数、P;軸受荷重、C;基本動定格荷重、t;時間、m=(軸受異常認知からの経過時間)/(軸受異常認知から寿命までの時間)、0≦m≦1、α;定数)
上記式(6)から、実機の転がり軸受の余寿命(=tEND-t2)は、下記式(7)で表すことができる。
G=G0・f(t)=aG0[(P/C)b]t≡G0・αm (5)
を用いてフィッティングを行い、ピークtoピークの場合、劣化評価曲線をG=0.50×8.6mに設定し、一方、実効値の場合、劣化評価曲線をG=0.62×6.7mに設定した。これらピークtoピーク、実効値の各劣化評価曲線による決定係数R2は、それぞれ、0.92269、0.87111となり、いずれも精度の高いものである。
tEND=t2+(t2-t1)(mEND-m2)/(m2-m1) (6)
で表わすことができるため、式(6)から、実機の転がり軸受の余寿命(=tEND-t2)は、上記式(7)つまり、
tEND-t2=(t2-t1)(mEND-m2)/(m2-m1) (7)
で表わすことができる。
2 モータ
3 振動ピックアップセンサ
4 振動測定器
5 コンピュータ
Claims (2)
- 実機の転がり軸受と同一の種類の試験用転がり軸受に対して負荷荷重を劣化因子とした劣化加速試験を行い、前記試験用転がり軸受の異常発生後における任意の時点での振動加速度を測定する工程と、
該測定結果に適合する異常発生後の劣化評価曲線であって、下記式(I)で表され、無次元量化した経過時間の連続関数である振動加速度の劣化評価曲線を求める工程と
からなることを特徴とする転がり軸受の劣化評価方法。
G=aG 0 [(P/C) b ] t =G0・αm (I)
(G;振動加速度、G 0 ;軸受が異常であると認知する時点での振動加速度の値、a,b;未知数、P;軸受荷重、C;基本動定格荷重、t;時間、m=(軸受異常認知からの経過時間)/(軸受異常認知から寿命までの時間)、0≦m≦1、α;定数) - 実機の転がり軸受と同一の種類の試験用転がり軸受に対して負荷荷重を劣化因子とした劣化加速試験を行い、前記試験用転がり軸受の異常発生後における任意の時点での振動加速度を測定する工程と、
該測定結果に適合する異常発生後の劣化評価曲線であって、下記式(I)で表され、無次元量化した経過時間の連続関数である振動加速度の劣化評価曲線を求める工程と、
前記実機の転がり軸受の異常発生後、少なくとも2回の異なる測定時点において、前記異常発生時点からの経過時間に対する振動加速度を測定する工程と、
各測定時点において測定した振動加速度値を前記劣化評価曲線上に展開し、各振動加速度値を示す無次元量化した経過時間を求め、該求めた無次元量化した経過時間と前記各測定時点と前記劣化評価曲線における前記寿命時点に対応する無次元量化した経過時間とから前記実機の転がり軸受の余寿命を求める工程と
からなることを特徴とする転がり軸受の劣化評価方法。
G=aG 0 [(P/C) b ] t =G0・αm (I)
(G;振動加速度、G 0 ;軸受が異常であると認知する時点での振動加速度の値、a,b;未知数、P;軸受荷重、C;基本動定格荷重、t;時間、m=(軸受異常認知からの経過時間)/(軸受異常認知から寿命までの時間)、0≦m≦1、α;定数)
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