تشخيص عيوب التروس

1. توقيع اهتزاز التروس

تُعد التروس مكونًا أساسيًا لنقل الطاقة في الآلات الصناعية. وتُعد عملية تشابك أسنان التروس عمليةً صاخبةً وحيويةً بطبيعتها. وتُنتج التروس السليمة بصمة اهتزازية واضحةً ومستقرةً للغاية، ويُعتبر أي انحراف عن هذه البصمة مؤشرًا قويًا على التآكل أو التلف.

تحليل الاهتزازات هي طريقة فعالة للغاية للكشف عن عيوب التروس في مرحلة مبكرة للغاية، قبل وقت طويل من أن تؤدي إلى فشل كارثي لعلبة التروس.

2. تردد شبكة التروس (GMF)

التردد الأكثر أهمية في تحليل علبة التروس هو تردد شبكة التروس (GMF)هذا هو المعدل الذي تتفاعل به أسنان التروس مع بعضها البعض.

GMF = عدد الأسنان الموجودة في الترس × سرعة دوران هذا الترس

في علبة تروس صحية، FFT spectrum سوف تظهر ذروة واضحة في GMF، غالبًا مع عدد قليل من النقاط الصغيرة التوافقيات (2xGMF، 3xGMF). سعة ذروة GMF هذه مؤشر على الحمل الواقع على التروس. ارتفاع ذروة GMF بحد ذاته ليس بالضرورة دليلاً على وجود عطل، بل هو حمل ثقيل. مفتاح التشخيص هو النظر إلى الترددات *حول* ذروة GMF.

3. استخدام أشرطة جانبية لتشخيص الأعطال

أشرطة جانبية تُعد هذه المقاييس أقوى أداة لتشخيص مشاكل التروس المحددة. وهي عبارة عن قمم صغيرة تظهر على جانبي ناقل الحركة العام (GMF) وتوافقياته. يشير تباعد النطاقات الجانبية إلى العمود الذي يعاني من المشكلة.

• معدات مهترئة أو شاذة: إذا كان الترس مهترئًا أو شاذًا أو به عيب تصنيعي، فسيُعدّل عامل التسارع (GMF) بسرعة دورانه. سيؤدي ذلك إلى إنشاء نطاقات جانبية حول ذروة عامل التسارع (GMF) متباعدة عند سرعة الجري (1X) على سبيل المثال، إذا كانت ذروة GMF تحتوي على نطاقات جانبية متباعدة عند سرعة عمود الإدخال، فإن العطل في ترس الإدخال.
• تآكل الأسنان: غالبًا ما يتم الإشارة إلى تآكل الأسنان العام من خلال ارتفاع سعة GMF وتوافقياتها، مصحوبة بنطاقات جانبية 1X من الترس المقابل.
• الأسنان المتشققة أو المكسورة: سيُولّد سنٌّ واحدٌ متشققٌ أو مكسورٌ ذروةَ اهتزازٍ قويةٍ عند سرعةِ تشغيلِ الترسِ المتساويةِ مع سرعةِ تشغيلِ الترسِ، وغالبًا ما يكونُ ذلك مصحوبًا بالعديدِ من التوافقيات. كما سيُنتجُ نطاقاتٍ جانبيةً حولَ عاملِ الجاذبيةِ العالميّ (GMF) متباعدةً عند سرعةِ تشغيلِ الترسِ. شكل موجة الوقت كما أنها مفيدة جدًا هنا، حيث ستظهر تأثيرًا واضحًا ودوريًا في كل مرة تحاول فيها السن المكسورة الالتحام.
• عدم محاذاة التروس: غالبًا ما يُظهر عدم محاذاة التروس توافقًا عاليًا (2X) لـ GMF، وأحيانًا أكبر من ذروة GMF الأساسية. كما يُصاحب ذلك نطاقات جانبية متباعدة بسرعة التشغيل.

4. تقنيات التحليل المتخصصة

نظرًا لأن اهتزاز التروس يمكن أن يكون معقدًا، فغالبًا ما يتم استخدام تقنيات متخصصة:

• تحليل شكل الموجة الزمنية: ضروري للكشف عن الأسنان المكسورة، والتي تظهر على شكل تأثيرات حادة متكررة.
• تحليل السيبسترم: تقنية تستخدم لتحديد عائلات النطاقات الجانبية بشكل أكثر وضوحًا والتي قد يكون من الصعب رؤيتها في طيف FFT القياسي.

5. مراحل فشل التروس

يمكن لتحليل الاهتزاز تتبع تقدم فشل التروس عبر عدة مراحل:

1. المرحلة الأولى (المبكرة): تظهر نطاقات جانبية صغيرة حول GMF. قد لا يتغير مستوى الاهتزاز الكلي.
2. المرحلة الثانية (المعتدلة): تزداد سعة النطاقات الجانبية، وقد تبدأ التوافقيات الخاصة بـ GMF في الظهور مع النطاقات الجانبية الخاصة بها.
3. المرحلة الثالثة (الخطيرة): قد يحتوي تردد GMF وتوافقياته على العديد من النطاقات الجانبية الكبيرة. قد يبدأ تردد 1X للترس المشكل بالارتفاع. يرتفع مستوى الضوضاء في الطيف.
4. المرحلة الرابعة (الكارثية): قد يختفي الاهتزاز الاهتزازي العشوائي (GMF) ويحل محله اهتزاز عشوائي صاخب عندما تتضرر الأسنان بشدة أو تدمر.

← العودة إلى الفهرس الرئيسي