Какво е честотата на зацепване на зъбните колела? Диагностика на скоростната кутия • Преносим балансьор, вибрационен анализатор "Balanset" за динамично балансиране на трошачки, вентилатори, мулчери, шнекове на комбайни, валове, центрофуги, турбини и много други ротори Какво е честотата на зацепване на зъбните колела? Диагностика на скоростната кутия • Преносим балансьор, вибрационен анализатор "Balanset" за динамично балансиране на трошачки, вентилатори, мулчери, шнекове на комбайни, валове, центрофуги, турбини и много други ротори

Какво е честотата на зацепване на зъбните колела? Диагностика на скоростната кутия

Публикувано от admin на

Разбиране на честотата на зацепване на зъбните колела

Определение: Какво е честотата на зъбното зацепване?

Честота на зацепване на зъбните колела (GMF, наричана още честота на зацепване на зъбите или честота на зацепване на зъбите) е вибрация честота, генерирана от зацепването на зъбите на зъбното колело, когато те влизат и излизат от контакт по време на въртене на зъбното колело. Тя се изчислява като броя на зъбите на зъбното колело, умножен по скоростта му на въртене (GMF = Брой зъби × Обороти / 60). GMF представлява скоростта, с която зъбите се зацепват и обикновено е доминиращата честота в спектрите на вибрациите на скоростната кутия.

Разбирането и наблюдението на GMF е от основно значение за диагностиката на скоростната кутия, защото амплитудата, хармониции странични ленти на пика на GMF предоставя подробна информация за състоянието на зъбното колело, включително износване, несъосност, дефекти на зъбите и адекватност на смазването.

Изчисляване на честотата на зацепване на зъбното колело

Основна формула

GMF може да се изчисли от всяко от зъбните колела в зацепваща се двойка:

  • ГМП = Nзъбно колело × Обороти в минутазъбно колело / 60 (с помощта на зъбно колело)
  • ГМП = Nекипировка × Обороти в минутаекипировка / 60 (с помощта на екипировка)
  • И двата метода дават един и същ резултат (задължително, тъй като зъбите се зацепват)

Примерни изчисления

Пример 1: Проста скоростна кутия

  • Вход (зъбно колело): 20 зъба при 1800 оборота в минута
  • Изход (предавка): 60 зъба при 600 оборота в минута
  • GMF = 20 × 1800 / 60 = 600 Hz
  • Проверка: 60 × 600 / 60 = 600 Hz ✓

Пример 2: Многостепенна скоростна кутия

  • Първи етап: 18 зъба при 3600 об/мин → GMF₁ = 1080 Hz
  • Втори етап: 25 зъба при 1200 об/мин → GMF₂ = 500 Hz
  • Трети етап: 30 зъба при 400 об/мин → GMF₃ = 200 Hz
  • Спектър: Ще покаже пикове и на трите честоти плюс хармоници и странични ленти

GMF във вибрационни спектри

Нормална (здрава) скоростна кутия

  • Пик на GMF: Ясен пик при изчислената честота
  • Амплитуда: Умерено, постоянно във времето
  • Хармоници: 2×GMF и 3×GMF може да присъстват, но с ниска амплитуда (< 25% от GMF)
  • Странични ленти: Минимално или липсващо
  • Скорости на вала: 1× пикове за входни и изходни валове по-ниски от GMF

Необичайни сигнатури, показващи проблеми

Висока амплитуда на GMF

  • Причина: Общо износване на зъбните колела, несъосност, високи натоварвания
  • Индикатор: Амплитудата на GMF се увеличава с времето
  • Действие: Увеличете честотата на мониторинг, планирайте инспекциите

Множество GMF хармоници

  • Причина: Дефекти на зъбите на зъбните колела, силно износване, лоша контактна схема
  • Модел: 2×GMF, 3×GMF, 4×GMF със значителни амплитуди
  • Тежест: Повече хармоници = по-тежко състояние

Странични ленти около GMF

Страничните ленти са модулация на GMF чрез скорости на вала:

  • Странични ленти на зъбното колело: GMF ± скорост на входящия вал → показва дефекти на зъбното колело
  • Странични ленти на екипировката: GMF ± скорост на изходния вал → показва дефекти на зъбното колело
  • Множество странични ленти: GMF ± n×(скорост на вала), където n = 1, 2, 3… → специфични дефекти на зъбите
  • Асиметрични странични ленти: По-силната част от едната страна показва ексцентрично зъбно колело или неравномерно разстояние между зъбите

Диагностична интерпретация

Оценка на състоянието на предавките

Състояние Амплитуда на GMF Хармоници Странични ленти
Ново/Добро Ниско, стабилно Минимално (< 25% от GMF) Липсва или е много малък
Нормално износване Умерено, постепенно увеличение 2×GMF присъства, но е нисък Могат да се появят малки странични ленти
Умерено износване Високо, продължаващо увеличение 2×, 3×GMF видим Чисти странични ленти ± честоти на вала
Сериозно износване/повреди Много високо Множество хармоници (4×, 5×+) Множество семейства странични ленти
Локализиран дефект Умерено Настояще Силни, равномерно разположени странични ленти

Специфични сигнатури на грешки

Несъосност на зъбните колела

  • Високи хармоници 2×GMF и 3×GMF
  • Аксиалните вибрации могат да бъдат повишени
  • Подобрено чрез корекция на подравняването на предавките

Ексцентрична предавка

  • Силни странични ленти при ±1× скорост на вала на ексцентричното зъбно колело
  • Контактът на зъбите се променя веднъж на оборот
  • Може да се наблюдава амплитудна модулация във времевата вълнова форма

Счупен или напукан зъб

  • Странични ленти с висока амплитуда при разстояние между скоростите на вала
  • Един удар на оборот на дефектна предавка
  • Може да показва импулсивни събития във времевата вълнова форма
  • Бърз растеж на амплитудата

Недостатъчно смазване

  • Повишена амплитуда на GMF поради увеличено триене
  • Увеличение на високочестотния шум
  • Повишаване на температурата в скоростната кутия

GMF и структурен резонанс

GMF често попада в диапазон, който възбужда структурни резонанси:

  • Типичен GMF: 200-2000 Hz за индустриални скоростни кутии
  • Собствени честоти на рамката: Често 50-500 Hz
  • Съвпадение: GMF или хармоници могат да възбудят резонанси на рамката или корпуса
  • Резултат: Силно виене на зъбните колела, прекомерна вибрация на корпуса
  • Решение: Втвърдяване на корпуса, добавяне на амортисьори, промяна на броя на зъбите на зъбното колело (промяна на GMF)

Стратегия за мониторинг

Установяване на базовата линия

  • Запишете амплитудата на GMF, когато скоростната кутия е нова или наскоро е била ремонтирана.
  • Документирайте нормалните нива на хармониците и страничната лента
  • Установяване на граници на алармиране (обикновено 2-3× базовата линия)

Тенденционни параметри

  • Амплитуда на GMF: Основен индикатор за цялостното състояние на предавката
  • Хармонични съотношения: Увеличението 2×GMF/GMF, 3×GMF/GMF показва влошаване
  • Енергия на страничната лента: Сума от амплитудите на страничните ленти
  • Високочестотно съдържание: Широколентова енергия в диапазона 5-50 kHz (състояние на повърхността на зъбното колело)

Нива на аларми

  • Предупреждение: Амплитуда на GMF 2× базова линия
  • Аларма: Амплитуда на GMF 4× изходно ниво или бързо увеличение
  • Критично: Множество силни хармоници, обширни странични ленти или 10× базова линия

Честотата на зацепване на зъбните колела е основата на мониторинга и диагностиката на състоянието на скоростната кутия. Разбирането на изчислението на GMF, нормалните спрямо анормалните спектрални модели и диагностичното значение на хармониците и страничните ленти позволява ефективно откриване на проблеми със зъбните колела много преди катастрофална повреда, което позволява планирана поддръжка и предотвратяване на скъпоструващи производствени загуби.

← Обратно към основния индекс

Категории:
WhatsApp