Monitoring rolling bearings – sensor calibration concept based on standards and research

ABSTRACT: The article presents a discussion of the importance of analyzing rolling bearing vibrations in industry, emphasizing this parameter as a crucial element in quality control. A review of the literature suggests the need for further advancement in mathematical models and measurement systems, with an increased emphasis on sensor calibration. Although standards such as ISO 15242 regulate the measurement process, they lack detailed specifications for sensor mounting and calibration. The article identifies gaps in the standards regarding precise sensor positioning and calibration, emphasizing the need for further research and development of measurement setups. The proposed studies aim to improve the accuracy and reliability of rolling bearing vibration measurements in industrial practice.

KEYWORDS: measurements, calibration, rolling bearings, vibrations

STRESZCZENIE: Artykuł omawia znaczenie analizy drgań łożysk tocznych w przemyśle, wskazując ten parametr jako główny w ocenie jakości. Przegląd badań literaturowych ujawnia potrzebę rozwinięcia modeli matematycznych i systemów pomiarowych, z naciskiem na kalibrację czujników. Normy, takie jak ISO 15242, regulują sposób pomiaru, ale nie precyzują szczegółowych wymagań dotyczących mocowania i kalibracji czujników. Artykuł wskazuje na luki w normach dotyczących precyzyjnego ustawienia i kalibracji czujników, podkreślając potrzebę dalszych badań i rozwoju stanowisk pomiarowych. Proponowane badania mają na celu poprawę dokładności i niezawodności pomiarów drgań łożysk tocznych w praktyce przemysłowej.

SŁOWA KLUCZOWE: pomiary, kalibracja, łożyska toczne, drgania

BIBLIOGRAFIA / BIBLIOGRAPHY:

[1] Sağır G., Çiçek A., Müştak O. “The effects of hard turning anddeep rolling on surface integrity and fatigue life of deep groove ball bearings”. Research Square (2022): https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-1964677/v1.

[2] Wrzochal M., Adamczak S., Piotrowicz G., Wnuk S. “Industrialexperimental research as a contribution to the developmentof an experimental model of rolling bearing vibrations”. Journal of Mechanical Engineering. 68, 9 (2022): 552–559, https://doi.org/10.5545/sv-jme.2022.184.

[3] Fiebig W.J. „Drgania i hałas w inżynierii maszyn”. Warszawa: WNT (2020).

[4] Majewski T. „Drgania układów mechanicznych”. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN (2019).

[5] Kucharski T. „System pomiaru drgań mechanicznych”. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN (2018).

[6] Wrzochal M., Adamczak S. “The problems of mathematical modelling of rolling bearing vibrations”. Bulletin ofthe Polish Academy of Sciences Technical Sciences. 68, 6(2020): 1363–1372, https://doi.org/10.24425/bpasts.2020.135398.

[7] Tomović R. “A simplified mathematical model for the analysis of varying compliance vibrations of a rolling bearing”.Applied Sciences. 10, 2 (2022): 670, https://doi.org/10.3390/app10020670.

[8] Safian A., Wu N., Liang X. “Dynamic simulation of a roller bearing by combining finite element and lumped parametermodels”. Measurement Science and Technology. 32, 125111 (2021), https://doi.org/10.32393/csme.2021.37.

[9] Yakout M., Elkhatib A., Nassef M.G.A. “Rolling element bearings absolute life prediction using modal analysis”.Journal of Mechanical Science and Technology. 32, 1 (2018): 91–99, https://doi.org/10.1007/s12206-017-1210-1.

[10] Rathodkar O.D., Jain P.H. “Analysis of effects of increase indefect size on vibration of a ball bearing”. SSRG-IJME. 9, 10 (2022): 1–11, https://doi.org/10.14445/23488360/IJME-V9I10P101.

[11] Khaire P., Phalle V.M “Condition monitoring of ball bearinghaving defect at inner race using vibration analysis and machine learning”. International SAMPE Symposium and Exhibition (2022).

[12] Turek P., Skoczyński W., Stembalski M. “Development of FEMmodel of an angular contact ball bearing with its experimental verification”. Journal of Machine Engineering. 19, 4 (2019): 58–69, https://doi.org/10.5604/01.3001.0013.6230.

[13] Adamczak S., Wrzochal M., Zmarzły P. “Measurement of vibrations occurring in rolling bearings”. Mechanik. 90, 8–9 (2017):734–736, https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.8-9.107.

[14] Wrzochal M. “Comparative analysis of the structural solutionsof bearing vibration test equipment used in quality control procedures”. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 125, 9–10 (2023): 4047–4063.

[15] Adamczak S., Stępień K., Wrzochal M. “Comparative studyof measurement systems used to evaluate vibrations of rolling bearings”. Procedia Engineering. 192 (2017): 971–975, https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.06.167.

[16] Adamczak S., Wrzochal M. “Comparative study of selected bearing vibration measuring systems”. Mechanik. 91, 7 (2018): 498–500, https://doi.org/10.17814/mechanik.2018.7.64.

[17] Adamczak S., Domagalski R., Sender E., Zmarzły P., Gorycki Ł. “Research methods and testing stand developed to examinevibrations generated by rolling bearing”. Diagnostyka. 17, 1 (2016): 41–49.

[18] Wrzochal M. “New method of metrological evaluation of industrial rolling bearing vibration measurement systems”. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology.124, 1–2 (2023): 587–600, https://doi.org/10.1007/s00170-022-10359-0.

[19] Piotrowicz G., Adamczak S. “System for the assessmentof the dynamic state of ball bearings with respect to vibration they generate”. Advances in Science and Technology Research Journal. 17, 4 (2023): 168–178, https://doi.org/10.12913/22998624/169314.

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2024.8-9.17

 

* Artykuł recenzowany