Co je frekvence zubů Hunting? Opakování vzoru ozubených kol • Přenosný vyvažovač, analyzátor vibrací "Balanset" pro dynamické vyvažování drtičů, ventilátorů, mulčovačů, šneků na kombajnech, hřídelí, odstředivek, turbín a mnoha dalších rotorů Co je frekvence zubů Hunting? Opakování vzoru ozubených kol • Přenosný vyvažovač, analyzátor vibrací "Balanset" pro dynamické vyvažování drtičů, ventilátorů, mulčovačů, šneků na kombajnech, hřídelí, odstředivek, turbín a mnoha dalších rotorů

Co je frekvence loveckých zubů? Opakování vzoru ozubeného kola

Publikováno uživatelem admin dne

Pochopení frekvence loveckých zubů

Definice: Co je frekvence loveckých zubů?

Frekvence loveckých zubů (HTF, nazývaná také frekvence montážní fáze nebo frekvence největšího společného dělitele) je nízkofrekvenční vibrace složka v párech ozubených kol, která představuje rychlost, s jakou se stejné jednotlivé zuby na pastorku a ozubeném kole vracejí do vzájemného kontaktu. Tato frekvence je určena největším společným dělitelem (NSD) počtu zubů na každém ozubeném kole a projevuje se jako modulační frekvence vytvářející postranní pásma kolem frekvence záběru ozubených kol (GMF).

Frekvence chvění zubů je diagnosticky významná, protože vibrace při vysokém opotřebení (HTF) indikují problémy s konkrétními jednotlivými zuby (jako je prasklý zub, lokální opotřebení nebo excentricita) spíše než s celkovým stavem ozubeného kola, což pomáhá přesně určit umístění a povahu vad ozubeného kola.

Matematický základ

Metoda výpočtu

HTF se vypočítá pomocí největšího společného dělitele (NSD) počtu zubů:

Vzorec

  • HTF = NSD(N₁, N₂) × ot./minpastorek / 60
  • Kde N₁ = počet zubů na pastorku
  • N₂ = počet zubů na ozubeném kole
  • NSD = největší společný dělitel N₁ a N₂

Příklady

Příklad 1: Pár loveckých zubů

  • Pastorek: 23 zubů při 1800 ot./min
  • Výbava: 67 zubů
  • NSD(23, 67): 1 (prvočísla, bez společných dělitelů)
  • HTF = 1 × 1800 / 60 = 30 Hz (stejné jako otáčky hřídele pastorku)
  • Význam: Každý zub pastorku zabírá s každým zubem ozubeného kola, než se vzor opakuje
  • Výsledek: Lovecké ozubení – optimální rozložení opotřebení

Příklad 2: Nelovící pár

  • Pastorek: 20 zubů při 1800 ot./min
  • Výbava: 60 zubů
  • NSD(20, 60): 20
  • HTF = 20 × 1800 / 60 = 600 Hz
  • Význam: Stejných 20 párů zubů se opakovaně zabírá
  • Výsledek: Koncentrovaný vzor opotřebení na stejných zubech

Příklad 3: Mezilehlý případ

  • Pastorek: 18 zubů při 3600 ot./min
  • Výbava: 54 zubů
  • NSD(18, 54): 18
  • HTF = 18 × 3600 / 60 = 1080 Hz
  • Vzor: 18 různých párů zubů se opakuje

Sady lovecké a nelovecké výbavy

Návrh loveckého zubu (GCD = 1)

Dosaženo, když jsou počty zubů relativně prvočísla (nemají společné dělitele):

  • výhody:
    • Každý zub pastorku nakonec zabere s každým zubem ozubeného kola
    • Opotřebení rovnoměrně rozložené na všech zubech
    • Průměrované výrobní chyby
    • Delší životnost převodovky
    • Preferované pro většinu aplikací
  • Nevýhody:
    • Specifické vady zubů vytvářejí vibrace při otáčkách hřídele (HTF = otáčky hřídele)
    • Může vyžadovat přesnější výrobu

Nelovecký design (GCD > 1)

Vyskytuje se, když počet zubů sdílí společné faktory:

  • výhody:
    • Jednodušší výběr počtu zubů
    • Může umožňovat standardní velikosti ozubených kol
  • Nevýhody:
    • Stejné zuby se opakovaně zabírají (pouze unikátní páry GCD)
    • Opotřebení koncentrované na stejných párech zubů
    • Výrobní chyby na specifických zubech se opakují v každém cyklu
    • Obvykle kratší životnost převodovky
    • Obecně se vyhýbá při konstrukci kvalitních převodovek.

Vibrační podpis

HTF jako rozteč postranních pásem

HTF se projevuje především jako rozteč postranních pásem kolem GMF:

  • Centrální vrchol: GMF (frekvence záběru ozubených kol)
  • Postranní pásma: GMF ± HTF, GMF ± 2xHTF, GMF ± 3xHTF
  • Výklad: Boční pásy v rozteči HTF naznačují jednotlivé vady zubů nebo excentricitu
  • Amplituda: Amplituda postranního pásma indikuje závažnost lokalizovaného defektu

Diagnostické vzorce

Jeden poškozený zub

  • Silné postranní pásma v rozteči HTF kolem GMF
  • HTF = otáčky hřídele ozubeného kola s poškozeným zubem
  • Jeden náraz na otáčku vadného ozubeného kola
  • Časový průběh zobrazuje periodické impulsy

Excentricita ozubeného kola

  • Boční pásma HTF z házivosti (excentrická montáž)
  • Hloubka záběru zubu se mění jednou za otáčku
  • Vytváří amplitudovou modulaci GMF
  • Opravitelné přemontováním nebo kompenzací házivosti

Nerovnoměrné rozteče zubů

  • Výrobní chyba v rozteči zubů
  • Vytváří opakující se vzor v HTF
  • Může vyžadovat výměnu ozubeného kola nebo jeho schválení, pokud je v rámci tolerancí

Praktická diagnostika

Identifikace vadného ozubeného kola

Určete, které ozubené kolo (pastorek nebo hlavní ozubené kolo) má vadu:

  1. Vypočítejte obě rychlosti hřídele: Vstupní a výstupní otáčky
  2. Změřte rozteč postranních pásem: Z vibračního spektra
  3. Porovnat: Pokud je rozteč postranních pásem = frekvence vstupního hřídele → vada pastorku
  4. Porovnat: Pokud je rozteč postranních pásem = frekvence výstupního hřídele → vada převodu
  5. Závěr: Rozteč bočních pásů určuje, který hřídel (a tedy i které ozubené kolo) má problém

Posouzení závažnosti

  • Amplituda postranního pásma: Vyšší amplitudy naznačují závažnější lokalizovanou vadu
  • Počet postranních pásem: Více postranních pásem (vyšší řády) naznačuje horší stav
  • Časový průběh: Jasný periodický impuls potvrzuje individuální dopad zubu
  • Srovnání s GMF: Postranní pásma > 25% amplitudy GMF indikují významnou vadu

Úvahy o designu

Výběr čísel zubů

Nejlepší postupy pro návrh ozubených kol:

  • Použijte prvočísla: Zajišťuje GCD = 1 (design loveckých zubů)
  • Vyhněte se běžným faktorům: Nepoužívejte počet zubů jako 20:60 (GCD=20)
  • Příklad dobrých párů: 17:51, 19:57, 23:69 (všechny GCD=1)
  • Kompromis: Může mírně omezit možnosti převodového poměru

Pokud se nejedná o lov, je to přijatelné

  • Aplikace s nízkým zatížením, kde opotřebení není kritické
  • Standardní převodové sady, kde jsou vyžadovány přesné převodové poměry
  • Krátkodobé aplikace (rozložení opotřebení je méně důležité)
  • Když výrobní výhody převažují nad ohledy na opotřebení

Vztah k frekvencím jiných převodových stupňů

Frekvenční hierarchie v převodovce

  • Otáčky hřídele: 1× pro vstup a výstup (nejnižší frekvence)
  • HTF: Rovné otáčkám hřídele (pro lov) nebo vyšší (nepro lov)
  • GMF: Počet zubů × otáčky hřídele (nejvyšší primární frekvence)
  • Harmonické složky GMF: 2×GMF, 3×GMF atd. (z nelinearit)

Strategie analýzy postranních pásem

  • Boční pásy při rozteči otáček hřídele → vada excentrického ozubeného kola nebo jednotlivého zubu
  • Boční pásy při rozteči HTF (pokud HTF ≠ otáčky hřídele) → problém s opakujícím se vzorem zubů
  • Žádné zřetelné boční pásy → celkové rozložené opotřebení nebo dobrý stav převodu

Frekvence zubů, která se váže k dynamice převodovky, je sice jemným aspektem, ale poskytuje cenné diagnostické informace. Pochopení výpočtu HTF a rozpoznání postranních pásem HTF umožňuje přesnou identifikaci toho, který ozubený převod má vadu a zda se problém týká konkrétního poškozeného zubu nebo více rozptýleného stavu, což vede k cíleným údržbářským akcím při odstraňování problémů s převodovkou.

← Zpět na hlavní index

Kategorie:
WhatsApp