FTF Là Gì? — Thuật Ngữ Vòng Bi

FTF (Fundamental Train Frequency — tần số cơ bản của bộ lồng) là tần số quay của lồng (cage/retainer) vòng bi — xuất hiện trong phổ rung khi lồng bị hỏng, mòn, hoặc biến dạng, gây ra va chạm không đều giữa lồng và phần tử lăn.

FTF là tần số thấp nhất trong bốn tần số đặc trưng vòng bi (FTF < BSF < BPFO < BPFI), thường chỉ bằng 0,3–0,5 lần tốc độ trục theo phân tích chuẩn ISO 13373. Xem cách phân tích toàn bộ phổ tần số vòng bi tại bài giám sát rung động vòng bi và chọn vòng bi cầu với thiết kế lồng phù hợp tốc độ. Hỏng lồng nguy hiểm vì xảy ra đột ngột — lồng gãy làm các phần tử lăn tự do va chạm nhau, vòng bi kẹt hoàn toàn trong vài giây mà không có cảnh báo dần dần như spalling. Nguyên nhân phổ biến: bôi trơn kém (lồng thép chịu mòn do ma sát mỡ không đủ), ô nhiễm hạt cứng kẹt giữa lồng và phần tử lăn, hoặc thiết kế lồng không phù hợp tốc độ.

Công thức tính FTF

FTF = (n/2) × (1 − d/D × cos α)

Với vòng bi 6205 (d=7,94 mm, D=38,5 mm, α=0°) tại 1.450 rpm (24,17 Hz): FTF = (24,17/2) × (1 − 7,94/38,5) = 12,085 × 0,794 = 9,6 Hz (≈ 576 rpm)

So sánh: tốc độ trục = 24,17 Hz (1.450 rpm). Tỷ lệ FTF/tốc độ trục = 9,6/24,17 = 0,397 — lồng quay chậm hơn trục 60%.

Hệ số FTF của 6205 = 0,397. Tại 2.900 rpm: FTF = 0,397 × (2.900/60) = 19,2 Hz. Đây là dải tần số thấp nên dễ bị che lấp bởi rung nền máy. Đo FTF cần thiết bị có độ phân giải tần số cao (resolution ≤ 0,1 Hz ở 10 Hz) như SKF Microlog hoặc tương đương.

Ví dụ thực tế: Phát hiện hỏng lồng vòng bi 22220 EK/C3

Tại một trạm trộn bê tông ở Đà Nẵng, vòng bi tang trống 22220 EK/C3 (d=100, D=180, B=46 mm) chạy tốc độ 480 rpm. FTF = 0,41 × (480/60) = 3,28 Hz. Phân tích phổ cho thấy đỉnh mạnh tại 3,3 Hz và harmonics tại 6,6 Hz, 9,9 Hz — xác nhận hỏng lồng. Kiểm tra thực tế: lồng thép bị mài mòn ở 3 điểm giữ phần tử lăn, mỡ đã khô cứng. Thay vòng bi trước khi vào mùa cao điểm sản xuất.