Menu
Честота на зацепване на зъбните колела: формула, странични честоти и признаци на повреда

Честота на зацепване на зъбните колела: формула, странични честоти и признаци на повреда

Формулата GMF, страничните ленти и моделите на повреди, как да разпознаете износване, неправилно подравняване и напукани зъби във вибрационния спектър на редуктора.
Честота на зацепване на зъбните колела: формула, странични честоти и признаци на повреда

Честота на зацепване на зъбните колела (GMF) е честотата на вибрациите, произведена всеки път когато чифт зъби влезе в контакт, и в какъвто и да е спектър на скоростна кутия тя обикновено е най-силният пик в помещението. След като знаете как да четете GMF и страничните пикове около него, можете да различите износване от напукан зъб преди скоростната кутия да издаде звук, който някой в завода би забелязал.

Какво всъщност представлява честотата на зацепване

GMF се изчислява по един и същи начин за всеки чифт зъбни колела: брой зъби на колелото, умножен по скоростта на въртене на вала на това колело.

  • GMF (Hz) = Брой зъби x Скорост на вала (Hz)
  • Или в CPM: GMF (CPM) = Брой зъби x Скорост на вала (RPM)

И двете колела в зацепване произвеждат една и съща GMF, тъй като пиньонът с по-малък брой зъби просто се върти пропорционално по-бързо. Пиньон с 24 зъба, работещ при 1 492 RPM и зацепващ се с по-голямо колело, генерира GMF от 35 808 CPM (24 x 1 492).

В многоступенна скоростна кутия всяка стъпка на зацепване има своя собствена GMF, така че спектър от двустепенна или тристепенна единица ще покаже няколко различни честоти на зацепване, всяка със собствените си хармоници.

Защо GMF доминира в спектъра

Всяко влизане в контакт на зъб е малък, повтарящ се удар, докато натоварването се прехвърля от един зъб на следващия, затова GMF и неговите хармоници (2x GMF, 3x GMF) винаги присъстват в здрава скоростна кутия, те просто са подпис на зацепването на зъбите, а не доказателство за повреда.

В диагностичен план важна е тенденцията: нарастваща амплитуда при GMF или неговите хармоници с течение на времето спрямо собствената базова линия на машината и моделът на страничните пикове, които се развиват около тези върхове.

Странични пикове: истинският диагностичен сигнал

Страничен пик е връх, разположен на фиксиран честотен отместване над и под GMF (или някой от неговите хармоници). Странични пикове се появяват, когато процесът на зацепване се модулира, тоест когато нещо прави контакт зъб-към-зъб неравномерен веднъж на оборот на вала, вместо перфектно равномерен.

  • Разстояние между страничните пикове, равно на скоростта на въртене на пиньона, насочва към проблем, свързан с пиньона (събитие едно въртене-на-цикъл).
  • Разстояние между страничните пикове, равно на скоростта на въртене на колелото, сочи към проблем в по-голямото колело.
  • Няколко двойки странични пикове (GMF ± 1x, ± 2x, ± 3x скорост на въртене) обикновено означават, че дефектът е по-напреднал, а не току-що започнал.

Тъй като самото разстояние идентифицира кой вал е виновен, страничните пикове често са по-полезни от самата амплитуда на GMF. Повишение в амплитудата на GMF без странични пикове често е просто увеличено натоварване или нормално вкарване в режим на работа; повишение в страничните пикове при все още умерена амплитуда на GMF често е по-ранно и по-действено предупреждение.

Какво обикновено показват нарастващите GMF и странични пикове

СъстояниеТипичен спектрален модел
Нормално вкарване в експлоатация / леко натоварванеGMF присъства с ниска до умерена амплитуда, малко или никакви странични пикове, хармониците са малки в сравнение с 1x GMF
Разпределено износване (много зъби засегнати)Увеличаваща се амплитуда при GMF и неговите хармоници (п понякога хармониците нарастват повече от основната честота), семейства странични пикове се разширяват около всеки хармоник
Ексцентриситет или неправилно подравняване на предавкитеСилни, относително симетрични странични пикове, разположени на скоростта на въртене на ексцентричния вал, струпани плътно около GMF и неговите хармоници
Напукан или откъртен единичен зъбУдар веднъж на оборот на напуканото колело: отчетлив пик във времевия сигнал при периода на въртене на съответния вал, плюс странични пикове при тази скорост около GMF, които растат с разрастването на пукнатината
Зазор или луфт в зацепванетоМножество хармоници на GMF с богато съдържание на странични пикове и по-шумен фон на сигнала между върховете

Как се появява в спектъра: ред при четене

Практичното четене на спектър на скоростна кутия следва този ред:

  • Идентифицирайте 1x и 2x скорост на въртене за всеки вал първо, тъй като те са вашите референтни маркери.
  • Намерете GMF (зъби x скорост на вала) за всяка стъпка на зацепване и потвърдете, че съвпада с известното предавателно число и брой зъби от чертежа на скоростната кутия.
  • Увеличете (стеснете честотния обхват) около GMF и неговите хармоници, за да разрешите отделните странични пикове; широките обхвати могат да скрият странични пикове, които стоят близо до GMF.
  • Измерете разстоянието между страничните пикове в Hz и го сравнете със скоростта на въртене (в Hz) на всеки вал, за да определите кое зъбно колело е замесено.
  • Проверете времевата форма на сигнала заедно със спектъра. Един единичен остър удар веднъж на оборот е най-ясното потвърждение за напукан или счупен зъб, което го отличава от по-равномерно разпределения модел на общо износване или ексцентриситет.

Къде пасва анализът на GMF с други вибрационни проверки

Анализът на GMF рядко стои самостоятелно.

Общата степен на вибрации все пак трябва да се провери спрямо признат референт като ISO 10816-3 зони на вибрационна тежест за съответния машинен клас, тъй като скоростна кутия може да има описан по учебник модел на странични пикове при GMF и въпреки това да попада в допустима зона на обща тежест за известно време.

Също така си заслужава да се изключат допринасящи причини преди да се заклейми зъбния ред: вал, който е небалансиран, може да инжектира енергия при 1x скорост, която се проявява като необясними странични пикове (виж динамично балансиране )

а проблеми с куплунга или подравняването преди скоростната кутия могат да направят същото (обсъдено в лазерно подравняване на валовете ). Първо да изключите тези неща ви спестява да гоните проблем със зъбите, който всъщност е проблем с баланса или подравняването.

Това е точно онзи вид ранен, трудно забележим сигнал, който заводите губят към реактивни ремонти. Fabrico чете състоянието на машината и OEE директно от линията, а компютърното зрение улавя износване и промени в поведението, които само вибрационните сензори могат да пропуснат, така че развиващият се дефект автоматично маршрутизира работна нареждане преди да се наложи разглобяване.

Той е изграден в ЕС с местонахождение на данните в ЕС и сертифициран по ISO 27001, ISO 20000-1 и ISO 9001. Запазете демонстрация на Fabrico , за да го видите на собствените си скоростни кутии.

Често задавани въпроси

Променя ли се GMF, ако скоростната кутия е под по-голямо натоварване?

Не. GMF зависи само от броя зъби и скоростта на вала, така че остава фиксирана за дадена скорост независимо от натоварването. Това, което се променя с натоварването, обикновено е амплитудата при GMF и неговите хармоници, което е причината проследяването на амплитудата спрямо стабилна базова линия да е по-важно от чистата честотна стойност.

Могат ли странични пикове при GMF да се появят при напълно здрава скоростна кутия?

Някои нискониволни странични пикове са нормални, тъй като няма чифт зъбни колела, произведен с нулева вариация зъб-към-зъб и няма вал, който да се върти с нулев ексцентриситет. Диагностичният сигнал е семейство странични пикове, което расте с времето спрямо собствената базова линия на машината, а не самото присъствие на странични пикове.

Как да различа напукан зъб от общо износване, използвайки същия спектър?

Погледнете времевата форма на сигнала, не само спектъра. Напукан или откъртен зъб произвежда един остър, повтарящ се удар на оборот на засегнатото колело, който се проявява като един доминиращ пик във времевия сигнал при периода на въртене на този вал. Разпределеното износване по-скоро повишава амплитудата на страничните пикове по-равномерно, без този единичен доминиращ удар.

Чия скорост на въртене използвам, за да идентифицирам семейство странични пикове?

Измерете честотното разстояние между съседните странични пикове в Hz и след това го сравнете със скоростта на въртене (в Hz) на всеки вал, подаващ зацепването. Валът, чиито обороти съвпадат с разстоянието, е този, свързан с развиващия се дефект.

Последно от блога

Начертайте вашата пътна карта за надеждност
Изчислете потенциалната възвръщаемост: запазете час за демонстрация
Начертайте вашата пътна карта за надеждност
Като натиснете бутона Приемам, вие давате съгласието си за използването на `бисквитки`, докато ползвате до този уебсайт. За да научите повече за това как `бисквитките` се използват и управляват, моля, вижте нашата Политика за поверителност и Декларация за Бисквитките