JPS61288126A - 転がり軸受異常検出装置 - Google Patents
転がり軸受異常検出装置Info
- Publication number
- JPS61288126A JPS61288126A JP60129333A JP12933385A JPS61288126A JP S61288126 A JPS61288126 A JP S61288126A JP 60129333 A JP60129333 A JP 60129333A JP 12933385 A JP12933385 A JP 12933385A JP S61288126 A JPS61288126 A JP S61288126A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- rolling bearing
- frequency
- absolute value
- frequency components
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
この発明は回転中の転がり軸受から発生する機械的振動
を、加速度センサーを用いて電気信号に変換し、その電
気信号から上記転がり軸受けの異常を検出する装置に関
する。
を、加速度センサーを用いて電気信号に変換し、その電
気信号から上記転がり軸受けの異常を検出する装置に関
する。
「従来の技術」
現在、市販されている軸受診断用の測定器の５ち、振動
加速度量を使用しているものの測定周波数は、様々であ
る。例えば、安立電気株式会社のＭＣＶ −０２０は４
０ Ｋ〜７５Ｄｚ 、 Ｉ ＲＤ社のＭｏｄｅｌ ８８
０゜８２０ ハｌＯＨ２〜１０ＫＨｚ 、 ’） オ；
／ 株式会社ノＶＭ−６１は３ Ｈｚ〜５楕１日本精工
株式会社のＮＢ−４ｆｉはＩＫ〜１５に１ｉｚが使用さ
れている。
加速度量を使用しているものの測定周波数は、様々であ
る。例えば、安立電気株式会社のＭＣＶ −０２０は４
０ Ｋ〜７５Ｄｚ 、 Ｉ ＲＤ社のＭｏｄｅｌ ８８
０゜８２０ ハｌＯＨ２〜１０ＫＨｚ 、 ’） オ；
／ 株式会社ノＶＭ−６１は３ Ｈｚ〜５楕１日本精工
株式会社のＮＢ−４ｆｉはＩＫ〜１５に１ｉｚが使用さ
れている。
「発明が解決しようとする問題点」
転がり軸受の転道面になんらかの原因で欠陥が生じた場
合、その部分を転道体が通過するたびに衝撃が伴い、振
動と音か大きくなる。この衝撃の周波数範囲は、教込か
ら１００ ＫＨｚを越え、ＭＨｚにまでも広がっている
ことは一般に知られているが、転がり軸受の欠陥検出に
は先に述べたよ５にいろいろな周波数帯域が利用されて
いて、欠陥検出に最適な周波数帯域は知られていなかっ
た。
合、その部分を転道体が通過するたびに衝撃が伴い、振
動と音か大きくなる。この衝撃の周波数範囲は、教込か
ら１００ ＫＨｚを越え、ＭＨｚにまでも広がっている
ことは一般に知られているが、転がり軸受の欠陥検出に
は先に述べたよ５にいろいろな周波数帯域が利用されて
いて、欠陥検出に最適な周波数帯域は知られていなかっ
た。
転がり軸受以外に起因する異常や雑音の影響を避け、軸
受自体の異常検出の信頼性を向上するために、欠陥検出
最適周波数を選び出さなければならない。
受自体の異常検出の信頼性を向上するために、欠陥検出
最適周波数を選び出さなければならない。
「問題を解決するだめの手段」
この発明によれば、測定周波数帯域の下限を９Ｋ〜１０
Ｋｌ（ｚ とし、上限を２５ Ｋ〜３０ ＫＩＩＺ
とする。このように測定周波数帯域を選定することによ
り雑音に影響されず確実に転がり軸受の異常を検出でき
る。
Ｋｌ（ｚ とし、上限を２５ Ｋ〜３０ ＫＩＩＺ
とする。このように測定周波数帯域を選定することによ
り雑音に影響されず確実に転がり軸受の異常を検出でき
る。
このような周波数帯域とした理由を以上詳細に説明する
。第１図は測定に用いたその実験装置の電気的構成を示
す。加速度検出器ｌは例えば圧電形加速度センサーでお
り、これは診断対象の転がり軸受部に取付けられる。そ
の加速度検出器１により検出された加速度信号は必要に
応じてチャージアンプ部２で電荷変化が電圧信号に変換
されて帯域ｐ波器３に入力される。帯域ｐ波器３の出力
は絶対値回路４で絶対値信号とされて平均化回路５とピ
ーク検出回路６とに入力される。平均化回路５は入力さ
れた絶対値信号を平滑平均化して平均値を検出する。絶
対値回路４の出力はスペクトルアナライザ７により周波
数成分が測定される。
。第１図は測定に用いたその実験装置の電気的構成を示
す。加速度検出器ｌは例えば圧電形加速度センサーでお
り、これは診断対象の転がり軸受部に取付けられる。そ
の加速度検出器１により検出された加速度信号は必要に
応じてチャージアンプ部２で電荷変化が電圧信号に変換
されて帯域ｐ波器３に入力される。帯域ｐ波器３の出力
は絶対値回路４で絶対値信号とされて平均化回路５とピ
ーク検出回路６とに入力される。平均化回路５は入力さ
れた絶対値信号を平滑平均化して平均値を検出する。絶
対値回路４の出力はスペクトルアナライザ７により周波
数成分が測定される。
実験装置の機械的構成を第２図及び第３図に示す。
実験台２１の下段にモータ２２が配され、モータ２２の
回転は減速機２３により減速され、更にギアボックス２
４を通じてベルトグーリ伝達機構２５に伝達される。そ
の伝達機構２５により伝達された回転により、実験台２
１の上段に設けられたスピンドルケース２６内の軸２７
が回転される。その軸２７の一端上に試験軸受２８の内
輪が挿通固定され、その試験軸受２８の外輪は軸受ハウ
ジング２９に固定される。油圧シリンダ３１により試験
軸受２８の外輪に対し半径方向の荷重３２（第４図も参
照）？：加えたその荷重の値は６００ ｙとした。
回転は減速機２３により減速され、更にギアボックス２
４を通じてベルトグーリ伝達機構２５に伝達される。そ
の伝達機構２５により伝達された回転により、実験台２
１の上段に設けられたスピンドルケース２６内の軸２７
が回転される。その軸２７の一端上に試験軸受２８の内
輪が挿通固定され、その試験軸受２８の外輪は軸受ハウ
ジング２９に固定される。油圧シリンダ３１により試験
軸受２８の外輪に対し半径方向の荷重３２（第４図も参
照）？：加えたその荷重の値は６００ ｙとした。
加速度検出器１とし゛〔共振周波数１８０１（Ｈｚ 、
を圧感［０，２０５ｍＶｌ！の圧電形加速度計を用い
、第４図に示すように試験軸受２８の外輪の外周面に取
付けた。
を圧感［０，２０５ｍＶｌ！の圧電形加速度計を用い
、第４図に示すように試験軸受２８の外輪の外周面に取
付けた。
ボールベアリングを試験軸受とし、第４図に示すよ５に
内径が６０ｕ１外径が１３０ ｍ、のＢｒｇ ＃６３１
２を用い、その軸受の新品のもの（正常）と、試験軸受
２８の外輪内周面に第５図人に示すように幅方向の傷３
４を形成したものと、試験軸受２８の内輪外周面に第５
図Ｂに示すように幅方向の傷３５を形成したものとボー
ルに幅２〜：３ｉｕｇ、深さ０．１５１３１＠度の傷を
付けたものと、潤滑油を洗浄除去したもの（潤滑不良）
とを用いた。傷３４．３５の各部の寸法を第５図Ａ、Ｂ
の右側に示す。
内径が６０ｕ１外径が１３０ ｍ、のＢｒｇ ＃６３１
２を用い、その軸受の新品のもの（正常）と、試験軸受
２８の外輪内周面に第５図人に示すように幅方向の傷３
４を形成したものと、試験軸受２８の内輪外周面に第５
図Ｂに示すように幅方向の傷３５を形成したものとボー
ルに幅２〜：３ｉｕｇ、深さ０．１５１３１＠度の傷を
付けたものと、潤滑油を洗浄除去したもの（潤滑不良）
とを用いた。傷３４．３５の各部の寸法を第５図Ａ、Ｂ
の右側に示す。
測定結果を第６図に示す。この図において正常（新品）
の測定出力はその他の異常測定出力よりもレベルが著し
く小さい。
の測定出力はその他の異常測定出力よりもレベルが著し
く小さい。
転がり軸受の異常による衝撃の周波数成分は、１、５
Ｋ 〜２．５ＫＨｚ、 ４ Ｋ 〜５ＫＨｚ、 ８．
５Ｋ〜１０ＫＨｚ、ＩＯＫ〜２５ ＫＩＩｚに全ての異
常モードにおいて、顕著に発生している。Ｉ ＫＨｚ以
下においては、アンバランスやミスアライメント等の他
の異常による周波数成分が多く、軸受異常は検出困難で
ある。
Ｋ 〜２．５ＫＨｚ、 ４ Ｋ 〜５ＫＨｚ、 ８．
５Ｋ〜１０ＫＨｚ、ＩＯＫ〜２５ ＫＩＩｚに全ての異
常モードにおいて、顕著に発生している。Ｉ ＫＨｚ以
下においては、アンバランスやミスアライメント等の他
の異常による周波数成分が多く、軸受異常は検出困難で
ある。
１Ｋ〜８ＫＩｌｚの成分は歯車等の異常の影響を受けや
すい。歯車のかみ合い振動数等の影響があり、増・減速
機等の診断について、正確な診断が困難な場合がある。
すい。歯車のかみ合い振動数等の影響があり、増・減速
機等の診断について、正確な診断が困難な場合がある。
従って下限周波ｆｉ９Ｋ〜Ｉ Ｑ ＫＨｚとする。
また、第６図に示す様に、３０ Ｉ（Ｈｚ以上の周波数
成分は全ての異常において顕著なスペクトルはる必要は
ない。
成分は全ての異常において顕著なスペクトルはる必要は
ない。
また帯域ｐ波器３の通過帯域をＩＫ〜１０ＫＥＩｚとし
た場合と、ＩＯＫ〜ＩＱＯＫＨｚとした場合における各
平均値とピーク値との正常と異常との倍率の比較を第７
図に示す。曲線４１．４２はそれぞれ１０Ｋ〜１００
ＫＨｚの平均値、ピーク値の各倍率、曲線４３．４４は
それぞれＩＫ〜１０ＫＨ２の平均値、ピーク値の各倍率
である。これより全ての異常に対して、ＩＯＫ〜１００
ＫＨｚの方が倍率が大きく、異常を顕著にとらえてい
るといえる。
た場合と、ＩＯＫ〜ＩＱＯＫＨｚとした場合における各
平均値とピーク値との正常と異常との倍率の比較を第７
図に示す。曲線４１．４２はそれぞれ１０Ｋ〜１００
ＫＨｚの平均値、ピーク値の各倍率、曲線４３．４４は
それぞれＩＫ〜１０ＫＨ２の平均値、ピーク値の各倍率
である。これより全ての異常に対して、ＩＯＫ〜１００
ＫＨｚの方が倍率が大きく、異常を顕著にとらえてい
るといえる。
なお、ＩＯＫ〜Ｚｏｏ ＫＨｚにおける主な周波数成分
は、第６図に示す様に９Ｋ〜１０．ＩＱ（ｚと２５Ｉ（
−３０ＫＨｚとの間の成分である。また一般に加速度検
出器１としては共振周波数が６０ ＫＨｚ程度のものが
用いられ、この場合検出感度の平坦性から３０ Ｋ＆以
下程度で使用するのが好ましい。更に電気回路としては
必要最小限の周波数帯域とした方が雑音の影響を受は難
く、かつ設計もし易い。
は、第６図に示す様に９Ｋ〜１０．ＩＱ（ｚと２５Ｉ（
−３０ＫＨｚとの間の成分である。また一般に加速度検
出器１としては共振周波数が６０ ＫＨｚ程度のものが
用いられ、この場合検出感度の平坦性から３０ Ｋ＆以
下程度で使用するのが好ましい。更に電気回路としては
必要最小限の周波数帯域とした方が雑音の影響を受は難
く、かつ設計もし易い。
以上のことより、転がり軸受の欠陥検出最適周波数は、
下限ｇ Ｋ、 〜１０ ＫＨｚ 、上限２５Ｋ 〜３０
Ｋｌｌｚの領域であるといえる。
下限ｇ Ｋ、 〜１０ ＫＨｚ 、上限２５Ｋ 〜３０
Ｋｌｌｚの領域であるといえる。
「発明の効果」
転がり軸受の欠陥検出に対し、最適な周波数帯域におい
て診断することにより、軸受以外の異常や雑音等の影響
を受けることなく、軸受の異常の程度、部位等を正確に
検出でき、寿命の予測の精度も上がり、診断の信頼性の
向上に対する効果は太きい。
て診断することにより、軸受以外の異常や雑音等の影響
を受けることなく、軸受の異常の程度、部位等を正確に
検出でき、寿命の予測の精度も上がり、診断の信頼性の
向上に対する効果は太きい。
第１図は正常、各種異常における発生加速度の周波数成
分を測定する実駿装置の電気的構成を示すブロック図、
第２図はその機械的構成を示す正面図、第３図は第２図
中の試験軸受部分の上半断面図、第４図は試験軸受を示
す正面図、第５図は軸受の傷を示す斜視図、第６図は正
常、各穏異常における周波数分析結果を示す図、第７図
は周波数帯域Ｉ Ｋ 〜１０ ＫＨｚと１０ Ｋ 〜１
００ ＫｆＩｚにおける正常と異常の比率比較を示す図
である。
分を測定する実駿装置の電気的構成を示すブロック図、
第２図はその機械的構成を示す正面図、第３図は第２図
中の試験軸受部分の上半断面図、第４図は試験軸受を示
す正面図、第５図は軸受の傷を示す斜視図、第６図は正
常、各穏異常における周波数分析結果を示す図、第７図
は周波数帯域Ｉ Ｋ 〜１０ ＫＨｚと１０ Ｋ 〜１
００ ＫｆＩｚにおける正常と異常の比率比較を示す図
である。
Claims (1)
- （１）回転中の転がり軸受から発生する機械的振動を、
加速度センサーを用いて電気信号に変換して、その電気
信号から上記転がり軸受の異常を検知する装置において
、 測定周波数帯域の下限を９Ｋ〜１０ＫＨｚとし、上限を
２５Ｋ〜３０ＫＨｚとしたことを特徴とする転がり軸受
異常検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60129333A JPS61288126A (ja) | 1985-06-14 | 1985-06-14 | 転がり軸受異常検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60129333A JPS61288126A (ja) | 1985-06-14 | 1985-06-14 | 転がり軸受異常検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61288126A true JPS61288126A (ja) | 1986-12-18 |
Family
ID=15007010
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60129333A Pending JPS61288126A (ja) | 1985-06-14 | 1985-06-14 | 転がり軸受異常検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61288126A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0590661A (ja) * | 1991-04-26 | 1993-04-09 | Fanuc Ltd | ガスレーザ装置用ブロアの軸受異常検出方式 |
| CN103837334A (zh) * | 2012-11-20 | 2014-06-04 | 中国石油大学(北京) | 一种机械故障的检测方法 |
| WO2020209361A1 (ja) * | 2019-04-12 | 2020-10-15 | 株式会社サタケ | 篩い分け装置の運転監視システム |
| JP2020171900A (ja) * | 2019-04-12 | 2020-10-22 | 株式会社サタケ | 篩い分け装置の運転監視システム |
| JP2020171897A (ja) * | 2019-04-12 | 2020-10-22 | 株式会社サタケ | 篩い分け装置のベアリング監視システム |
-
1985
- 1985-06-14 JP JP60129333A patent/JPS61288126A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0590661A (ja) * | 1991-04-26 | 1993-04-09 | Fanuc Ltd | ガスレーザ装置用ブロアの軸受異常検出方式 |
| CN103837334A (zh) * | 2012-11-20 | 2014-06-04 | 中国石油大学(北京) | 一种机械故障的检测方法 |
| WO2020209361A1 (ja) * | 2019-04-12 | 2020-10-15 | 株式会社サタケ | 篩い分け装置の運転監視システム |
| JP2020171900A (ja) * | 2019-04-12 | 2020-10-22 | 株式会社サタケ | 篩い分け装置の運転監視システム |
| JP2020171897A (ja) * | 2019-04-12 | 2020-10-22 | 株式会社サタケ | 篩い分け装置のベアリング監視システム |
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