Częstotliwość zazębiania kół zębatych (GMF) to częstotliwość drgań powstająca za każdym razem, gdy para zębów wchodzi w kontakt, i w dowolnym widmie skrzyni biegów jest to zwykle najsilniejszy pik. Gdy nauczysz się odczytywać GMF i boczne pasma wokół niego, możesz odróżnić zużycie od pękniętego zęba, zanim skrzynia biegów zacznie wydawać dźwięk, który ktoś w zakładzie by usłyszał.
GMF oblicza się tak samo dla każdej pary kół zębatych: liczba zębów na kole pomnożona przez prędkość obrotową wału tego koła.
Oba koła w zazębieniu generują tę samą wartość GMF, ponieważ mniejsze koło o mniejszej liczbie zębów po prostu obraca się proporcjonalnie szybciej. Małe koło zębate z 24 zębami obracające się z prędkością 1 492 obr./min w zazębieniu z większym kołem generuje GMF 35 808 CPM (24 x 1 492).
W wielostopniowej skrzyni biegów każdy stopień zazębienia ma własne GMF, więc widmo z jednostki dwu- lub trzystopniowej pokaże kilka odrębnych częstotliwości zazębiania, z własnymi harmonicznymi.
Każde zazębienie zęba to mały, powtarzalny impuls przy przekazywaniu obciążenia z jednego zęba na następny, więc GMF i jego harmoniczne (2x GMF, 3x GMF) są zawsze obecne w zdrowej skrzyni biegów, są one po prostu sygnaturą zazębiania zębów, a nie dowodem usterki.
To, co ma znaczenie diagnostyczne, to trend: rosnąca amplituda przy GMF lub jego harmonicznych w czasie względem własnej bazy odniesienia tej maszyny oraz wzór bocznych pasm rozwijający się wokół tych pików.
Boczne pasmo to pik rozmieszczony w stałym odstępie częstotliwości ponad i poniżej GMF (lub jednej z jego harmonicznych). Boczne pasma pojawiają się, gdy proces zazębiania jest modulowany, czyli gdy coś sprawia, że kontakt ząb-do-zęba jest nierównomierny raz na obrót wału zamiast idealnie równomierny.
Ponieważ sam odstęp identyfikuje, który wał jest winny, boczne pasma są często bardziej przydatne niż sama amplituda GMF. Wzrost amplitudy GMF bez bocznych pasm to często tylko zwiększone obciążenie lub normalne docieranie; wzrost bocznych pasm przy nadal umiarkowanej amplitudzie GMF jest często wcześniejszym, bardziej użytecznym ostrzeżeniem.
| Stan | Typowy wzorzec widmowy |
|---|---|
| Normalne docieranie / lekkie obciążenie | GMF obecny o niskiej do umiarkowanej amplitudzie, niewiele lub brak bocznych pasm, harmoniczne małe w stosunku do 1x GMF |
| Rozproszone zużycie (dotyczy wielu zębów) | Rosnąca amplituda przy GMF i jego harmonicznych (czasem harmoniczne rosną bardziej niż składowa podstawowa), grupy bocznych pasm rozszerzają się wokół każdej harmonicznej |
| Ekscentryczność lub niewyrównanie kół zębatych | Silne, dość symetryczne boczne pasma rozmieszczone w odstępach odpowiadających prędkości obrotowej ekscentrycznego wału, ściśle skupione wokół GMF i jego harmonicznych |
| Pęknięty lub odłamany pojedynczy ząb | Uderzenie raz na obrót pękniętego koła: wyraźny pik w sygnale czasowym w okresie obrotu tego wału oraz boczne pasma w odstępach odpowiadających prędkości tego wału wokół GMF, które rosną w miarę propagacji pęknięcia |
| Luz w zazębieniu | Wiele harmonicznych GMF z bogatą zawartością bocznych pasm i podwyższonym poziomem szumów między pikami |
Praktyczny odczyt widma skrzyni biegów przebiega w tej kolejności:
Analiza GMF rzadko działa samodzielnie. Nasilenie ogólnych drgań powinno być wciąż sprawdzane względem uznanej referencji, takiej jak strefy nasilenia drgań ISO 10816-3 dla danej klasy maszyny, ponieważ skrzynia biegów może mieć wzorcowy wzór bocznych pasm GMF i nadal przez pewien czas mieścić się w akceptowalnej strefie nasilenia drgań.
Warto też wykluczyć przyczyniające się źródła zanim potępisz komplet kół zębatych: wał z niezrównoważeniem może wprowadzić energię 1x prędkości obrotowej, która ujawni się jako niewyjaśnione boczne pasma (zob. dynamiczne wyważanie ), a problemy z sprzęgłem lub wyrównaniem przed skrzynią biegów mogą dawać podobne objawy (omówione w laserowym wyrównaniu wałów ).
Wykluczenie tych przyczyn najpierw uchroni Cię przed gonieniem usterki kół zębatych, która w rzeczywistości jest problemem wyważenia lub ustawienia.
To dokładnie ten rodzaj wczesnej, trudnej do zauważenia zmiany, którą zakłady tracą na rzecz reaktywnych napraw. Fabrico odczytuje stan maszyny i OEE bezpośrednio z linii, a widzenie komputerowe wychwytuje zmiany zużycia i zachowania, których same czujniki drgań mogą nie zauważyć, więc rozwijająca się usterka automatycznie przekierowuje zlecenie pracy zanim stanie się konieczny demontaż.
Jest to produkt zbudowany w UE z lokalizacją danych w UE i certyfikowany według ISO 27001, ISO 20000-1 oraz ISO 9001. Zarezerwuj demo Fabrico , aby zobaczyć to na własnych skrzyniach biegów.
Nie. GMF zależy tylko od liczby zębów i prędkości obrotowej wału, więc pozostaje stałe dla danej prędkości niezależnie od obciążenia. To, co zwykle zmienia się wraz z obciążeniem, to amplituda przy GMF i jego harmonicznych, dlatego trend amplitudy względem stabilnej bazy odniesienia ma większe znaczenie niż sama wartość częstotliwości.
Pewne niskopoziomowe boczne pasma są normalne, ponieważ żadna para kół nie jest wykonana bez najmniejszych różnic między zębami, i żaden wał nie ma idealnej zerowej ekscentryczności. Sygnałem diagnostycznym jest rodzina bocznych pasm, która rośnie w czasie względem własnej bazy odniesienia maszyny, a nie sama obecność bocznych pasm.
Spójrz na sygnał czasowy, nie tylko na widmo. Pęknięty lub odłamany ząb daje jedno ostre, powtarzalne uderzenie raz na obrót dotkniętego koła, co objawia się jako pojedynczy dominujący pik w sygnale czasowym w okresie obrotu tego wału. Rozproszone zużycie zwykle podnosi amplitudę bocznych pasm bardziej równomiernie, bez tego pojedynczego dominującego uderzenia.
Zmierz odstęp częstotliwości między sąsiednimi pikami bocznych pasm w Hz, a następnie porównaj ten odstęp z prędkością obrotową (w Hz) każdego wału zasilającego zazębienie. Wał, którego prędkość zgadza się z tym odstępem, jest powiązany z rozwijającą się usterką.
Zaloguj
Blog
