Разбиране на дефектите на ремъчната предавка
Дефекти на ремъчната предавка това са проблемите, които възникват в системите за предаване на мощност с ремъчни предавки: износване, повреда или влошаване на състоянието на ремъка; неправилно натягане на ремъка; несъосност на ремъчните шайби; износване на ремъчните шайби или ексцентричност; и резонанс. Всяко от тях придава характер вибрация характеристики на машината при честоти, свързани със скоростта на ремъка, скоростта на въртене на ролките и броя на ремъците — което позволява тяхното разпознаване чрез анализ на вибрациите.
Ременните предавки са прости и икономични в сравнение с преките съединения или зъбните предавки, но тази простота е съпроводена с редица източници на вибрации и начини на повреда. Разбирането им е от съществено значение за ефективната диагностика на машините — не на последно място защото повреда в ремъка на задвижвана от електродвигател система лесно може да бъде сбъркана с проблем в електродвигателя или в задвижваната машина, ако анализаторът не познава собствените честоти на ремъка.
1. Чести неизправности при ременните предавки
Неправилно подреждане на ремъка
Неуспоредни ролки или ремък, който не е центриран в каналите си:
- Симптом: висока аксиални вибрации, успоредно на вала.
- Честота: предимно 1× скоростта на вала на ремъчните колела.
- Визуално: ремъкът се придвижва към едната страна на ролките, което води до неравномерно износване.
- Причини: неправилно подравнени ролки, а огънат валили изкривяване на кадъра.
- Ефекти: Ускорено износване на ремъка, странични натоварвания на лагера, намален живот на ремъка
Неправилно натягане на ремъка
Както прекалено слабото, така и прекалено силното напрежение създават проблеми, макар и по различен начин.
- Недостатъчно (твърде хлабаво): пробукване на ремъка, нискочестотни вибрации и писклив шум. Пробукването се проявява като променливо, субсинхронен компоненти, при които се наблюдават загуба на мощност, загряване на ремъка и замъгляване, колебания в скоростта и видимо провисване между ролките.
- Прекалено стегнато: високи натоварвания на лагерите и засилени вибрации при честотите на вала, което води до ускорено износване на лагерите, провисване на вала и скъсване на кордите на ремъка. При проверката това се проявява като твърде малко провисване при натискане на ремъка.
Износване и повреждане на ремъка
- Surface wear: гладки, гланцирани повърхности на ремъка, които вече не осигуряват сцепление.
- Напукване: Повърхностни пукнатини от стареене, огъване, въздействие на околната среда
- Износване на кабела: увреждане на вътрешната армировка.
- Повреда на страничната стена: износване вследствие на неправилно подреждане или допир с ръба на ролката.
- Вибрация: постепенно повишаване на общите нива, съпроводено с неравномерно поведение при отделните измервания.
Belt Resonance
- Дължината на ремъка се държи като вибрираща струна със свои собствени собствени честоти.
- Възбуждането при скорост на движение може да доведе до това резонанс.
- Резултатът е видимо колебание или трептене на ремъка.
- Шумът и вибрациите се проявяват при собствената честота на ремъка, обикновено 5–50 Hz.
- Решението е да се промени натягането на ремъка (което променя собствената честота) или да се добави ролка.
Pulley Defects
- Ексцентрична ролка: създава еднократна вибрация чрез циклично променящо се напрежение на ремъка.
- Worn grooves: коланът не е поставен правилно и допирът му е неравномерен.
- Повредена шайба: надрасквания, вдлъбнатини или корозия по работната повърхност.
- Огъната шайба: залюлява се, което води до циклично променяне на напрежението на ремъка.
2. Характерни честоти на вибрациите
Ключът към диагностиката на ременните предавки е, че техните неизправности възникват с честоти, които могат да се предвидят въз основа на геометрията — и, което е важно, честотата на преминаване на ремъка обикновено е подсинхронна, т.е. по-ниска от скоростта на вала.
Честота на преминаване на лентата (BPF)
Честотата, с която дадена точка от лентата минава покрай определено място:
- Изчисление: BPF = скорост на лентата (м/с) ÷ дължина на лентата (м).
- Алтернативна форма: BPF = (π × D × обороти) ÷ (60 × дължина на ремъка).
- Типични стойности: 1–20 Hz за повечето промишлени ременни предавки.
- Диагностично приложение: дефектите в лентата предизвикват пикове в BPF и неговата хармоници. Тъй като при повреда на ремъка той преминава през всяка ролка веднъж на всеки оборот на ремъка, хармоникът 2× BPF често е най-силен.
Изчисляването на тези честоти на ръка е свързано с риск от грешки; нашият Калкулатор за честота на дефекти на ремъчната предавка превръща диаметрите на ролките, скоростта и дължината на ремъка директно в честотите на BPF и ролките, които трябва да се търсят в спектър.
Множество честоти на колана
При задвижванията с няколко ремъка, които са често срещани при системите с клинови ремъци:
- Всеки ремък има малко по-различна ефективна дължина.
- Малките разлики в скоростта водят до честоти на биене.
- Това се проявява като нискочестотна амплитудна модулация с биения в диапазона 1–5 Hz.
- При задвижванията с няколко ремъка известно вибриране е нормално, но силно изразеното вибриране е признак за несъвместими ремъци.
Честоти на ролките
- Скорост на въртене на ремъчната ролка: по един компонент 1× за всяка ролка.
- Брой канали: при някои модели се наблюдава пик при броя на оборотите на минута.
- Ексцентрична ролка: компонент с коефициент 1 при собствената скорост на вала на тази ролка.
3. Откриване и диагностика
Анализ на вибрациите
- Спектрален анализ: обърнете внимание на пиковете в честотната характеристика на филтъра, скоростите на валовете и техните хармоници.
- Осиални измервания: Силните аксиални вибрации сочат несъосност.
- Вибрации на лагерите: сравнете лагерите на двигателя и задвижваното оборудване, за да установите източника на проблема.
- Честоти на биене: нискочестотната модулация разкрива несъответстващи ремъци в комплект от няколко ремъка.
Визуална проверка
- Състояние на ремъка: проверете за пукнатини, изтъркване, износване и липсващи части.
- Wear patterns: неравномерното износване е признак за проблем с успоредката или натягането.
- Водене на ремъка: проверете дали ремъкът остава центриран в каналите си.
- Състояние на ремъчната ролка: проверете каналите за износване, повреди и натрупвания.
- Подравняване: Проверете изравняването на ролките с линийка или лазерен инструмент.
Измерване на напрежение
- Метод на отклонение: натиснете лентата в средата на разстоянието и измерете провисването (приблизително 1/64 инча на всеки инч от разстоянието).
- Tension meter: специализиран уред, който измерва честотата или силата на ремъка.
- Технически характеристики на производителя: сравнете резултата с препоръчаното напрежение.
4. Къде се използва Balanset-1A
Ременните предавки често са свързани именно с тези неизправности, за откриването на които се използва преносим анализатор, а разграничаването им е половината от диагностичната задача. Двуканален полеви уред като Balanset-1A улавя амплитуда и фаза на всеки компонент и решава FFT спектър, така че пиковете на подсинхронните преминавания на лентата могат да бъдат ясно отделени от 1× дисбаланс на ролките и двойното увеличение на всяка несъосност. След като се изключи повреда в ремъка или ремъчната шайба, същият уред се използва за баланс на полето наличие на нецентрирана или небалансирана ролка — измерване, коригиране и проверка на остатъчен дисбаланс без да се изважда устройството от експлоатация.
5. Често срещани проблеми и решения
- Belt slippage: скърцане, промяна в скоростта, загряване и изгаряне на гумата — причинени от ниско напрежение, износен ремък, замърсяване с масло или претоварване. Отстранете проблема, като увеличите напрежението, сменете ремъка, почистите ролките или намалите натоварването.
- Преждевременно износване на ремъка: причинено от неправилно центриране, неправилно натягане, външни фактори или износване на ремъчните шайби. Решете проблема чрез прецизно центриране, правилно натягане, подмяна на ремъчните шайби и защита от външни фактори.
- Прекомерни вибрации: поради резонанс на ремъка, ексцентрични ролки, износени ремъци или неправилно центриране. Добавете водачи за ремъка или ролки, сменете ролките, центрирайте отново или сменете ремъците.
- Шумна работа: причинени от износени или загладени ремъци, неправилно центриране или резонанс — отстраняват се чрез подмяна на ремъците, центриране на ролките, регулиране на натягането или добавяне на амортисьори.
6. Превантивна поддръжка
Редовни инспекции
- Визуална проверка на състоянието на ремъците, ежемесечно.
- Проверка на напрежението – на тримесечие или според указанията на производителя.
- Проверка на изравняването – ежегодно или след всяка смяна на ремъка.
- Проверка на износването на ролките при смяна на ремъка.
Практики за подмяна на ремъци
- Matched sets: сменете едновременно всички ремъци в задвижването с няколко ремъка.
- Правилен избор: използвайте подходящия тип и размер на ремъка за конкретното приложение.
- Align first: Преди да монтирате новите ремъци, проверете дали ролките са подравнени.
- Правилно натягане: Следвайте указанията на производителя.
- Период на обкатване: Проверете отново и регулирайте натягането след първите 24–48 часа работа.
7. Предимства и ограничения
Когато разберем в какво предимствата и недостатъците на ременния привод се състоят, можем да разгледаме недостатъците му в по-широк контекст.
- Предимства: виброизолация (еластичността на ремъка поглъща ударите), защита от претоварване (ремъкът проскача, вместо да се счупят компонентите), регулируеми предавателни числа (чрез промяна на размера на ремъчните шайби), икономичност и простота, както и безшумна работа, когато е в добро състояние.
- Ограничения: ограничен експлоатационен срок, налагащ редовна подмяна, загуби на ефективност поради приплъзване (обикновено 2–5 %), напрежение, което предизвиква странични натоварвания върху лагерите, пригодност само за умерена мощност, както и чувствителност към изравняването и околната среда.
Дефектите при ременните предавки, макар и като цяло по-леки от лагер или gear failures, все още оказват реално влияние върху надеждността, ефективността и шума на оборудването. Познаването на характерните за ремъка честоти и начини на повреда позволява на екипа по поддръжката да извършва ефективен мониторинг и да се намесва навреме — като по този начин се удължава максимално експлоатационният срок на ремъка и се предотвратяват неочаквани повреди, които блокират машините с ремъчно задвижване.
