Pochopení vad spojek
Definice: Co jsou vazebné vady?
Vady spojky jsou poškození, opotřebení nebo zhoršení stavu mechanických spojek, které spojují hnací a hnaný hřídel (motor-čerpadlo, motor-ventilátor atd.). Mezi tyto vady patří opotřebované pružné prvky, poškozené zuby v ozubených spojkách, prasklé nebo zlomené elastomerové vložky, uvolněné spoje mezi nábojem a hřídelí a poškození způsobené nesouosostí. Problémy se spojkami vytvářejí charakteristické vibrace vzory s dominancí 2× a 3× harmonických, často doprovázené vysokými axiální vibrace.
I když jsou spojky navrženy tak, aby vyhovovaly některým nesouosost a poskytují flexibilní spojení, mají omezenou životnost a mohou selhat v důsledku nadměrného nesouososti, přetížení, únavy materiálu nebo opotřebení, takže je nezbytná pravidelná kontrola a monitorování.
Běžné typy spojek a jejich vady
1. Elastomerové (flexibilní) spojky
Typické vady
- Prvky oblečení: Gumový nebo uretanový prvek se ohýbáním degraduje
- Praskání: Únavové trhliny v pružném prvku
- Trhání: Prvek se trhá v důsledku přetížení nebo špatného vyrovnání
- Kalení: Teplo nebo stárnutí ztvrdne prvek a ztratí pružnost
- Chemické poškození: Olej nebo chemikálie napadají elastomerní materiály
Příznaky vibrací
- Zvyšování 2× a 3× harmonických složek s degradací prvku
- Vysoké axiální vibrace v důsledku degradace elementů
- Nepravidelné vibrace, jakmile prvek postupně selže
- Konečné selhání: Úplné zlomení prvku, ztráta pohonu
2. Ozubené spojky
Typické vady
- Opotřebení zubů: Opotřebení zubů ozubených kol v důsledku kluzného pohybu během vyrovnávání nesouososti
- Selhání mazání: Nedostatečné mazivo vedoucí k oděrkám
- Selhání těsnění: Tuk uniká, nečistoty se dostávají
- Zlomení zubu: Silné přetížení nebo únava lámou zuby
- Vůle náboje: Náboje uvolněné na hřídelích
Příznaky vibrací
- Vysoká vibrace 2× (primární projev nesouososti se přenáší opotřebovanou spojkou)
- Propojení vrcholů vlastní frekvence (obvykle 200–1000 Hz)
- Chrastící zvuk a nárazy při nadměrné vůli
- Více harmonických z nelineárního kontaktu zubů
3. Mřížkové/kovové pružinové spojky
Typické vady
- Opotřebení nebo zlomení mřížky
- Únava pružinového prvku
- Degradace mazání
- Poškození těsnění krytu
Příznaky
- Zvyšující se vibrace 2×
- Hluk z uvolněných nebo poškozených prvků mřížky
- Vysokofrekvenční chrastění
4. Spojky disk/membrána
Typické vady
- Únava disku: Praskliny kovového disku nebo membrány v důsledku ohýbání
- Vůle šroubu: Spojovací šrouby se uvolňují
- Zlomení disku: Úplné selhání diskového bloku
Příznaky
- Vysoké 2× vibrace z důvodu namáhání nesouosostí na tuhé spojce
- Možnost náhlého katastrofického selhání
- Kovové chrastění, pokud jsou šrouby uvolněné
Vibrační charakteristiky problémů se spojkou
Frekvenční obsah
- 2× Dominantní: Většina vad spojky zdůrazňuje 2× rychlost jízdy
- 3× Součást: Často přítomné, indikuje úhlové nesouosost v důsledku opotřebované spojky
- 1× Může se zvýšit: Z vlivu nevyváženosti na asymetrii vazby
- Vysoká frekvence: Chrastění a nárazy vytvářejí širokopásmový šum
Směrové charakteristiky
- Vysoká axiální: Axiální vibrace často > 50% radiálních (klasické nesouosost přenášená spojkou)
- Radiální vzor: Může být vyšší u ložisek sousedících se spojkou
- Fáze 180°: Axiální měření na hnacím a hnaném konci často o 180° mimo fázi
Detekce a diagnostika
Analýza vibrací
- Sledujte trendy 2× amplitudy (zvyšující se značí opotřebení nebo nesouosost spojky)
- Porovnejte poměry axiálních a radiálních vibrací
- Hledejte vysokofrekvenční chrastění nebo nárazy
- Fázová analýza napříč vazbou (velké rozdíly naznačují problém)
Fyzická inspekce
- Vizuální: Hledejte praskliny, opotřebení, poškození, úniky oleje
- Kontrola šroubů: Zkontrolujte utažení všech spojovací šroubů
- Vhodnost náboje: Zkontrolujte uvolnění hřídelí
- Flexibilní prvky: Zkontrolujte opotřebení, praskliny nebo ztvrdnutí
- Mazání: Ověřte přítomnost maziva v ozubených spojkách
- Zarovnání: Laserové seřízení pro ověření spojení v rámci tolerancí
Provozní indikátory
- Neobvyklý hluk z oblasti spojky
- Viditelné poškození nebo opotřebení
- Únik maziva
- Horké spojení (citlivá teplota)
- Zápach hořící gumy (elastomerové spojky)
Preventivní údržba
Zarovnání
- Přesné zarovnání během instalace
- Pravidelné ověřování souososti (ročně nebo dle plánu)
- Dodržujte tolerance nesouososti stanovené výrobcem spojky
- Zohlednění tepelného růstu v postupu zarovnání
Mazání (ozubené a mřížkové spojky)
- Použijte specifikovaný typ maziva
- Domazávání dle plánu (obvykle 6–12 měsíců)
- Zkontrolujte neporušenost těsnění, aby se zachovalo mazání
- Výměna těsnění během generální opravy spojky
Harmonogram inspekcí
- Týdně: Vizuální vnější kontrola, poslouchejte neobvyklé zvuky
- Čtvrtletní: Trendy vibrací, kontroly teploty
- Každoročně: Ověření souososti, detailní inspekce
- Hlavní výpadky: Demontujte a zkontrolujte vnitřní komponenty
Kritéria pro nahrazení
- Elastomerní prvky: Vyměňte, pokud je prasklina větší než 1/3 hloubky, ztvrdne nebo po uplynutí výrobcem stanovené doby životnosti.
- Zuby ozubené spojky: Vyměňte, když opotřebení překročí limity nebo se objeví bodová koroze > 30% povrchu
- Mřížkové/pružinové prvky: Vyměňte, pokud je poškozený, prasklý nebo dle plánované výměny
- Kompletní spojka: Po větších poruchách zvažte výměnu obou polovin a nábojů
Vady spojky jsou běžnými zdroji vibrací u spřažených strojů. Charakteristický dvojnásobný signál v kombinaci s vysokými axiálními vibracemi umožňuje snadnou identifikaci problémů se spojkou a pravidelná kontrola v kombinaci s monitorováním vibrací umožňuje plánovanou výměnu dříve, než katastrofické selhání spojky způsobí nákladné sekundární poškození připojeného zařízení.