Κατανόηση της συχνότητας πλέγματος γραναζιών
Ορισμός: Τι είναι η Συχνότητα Πλέγματος Γραναζιών;
Συχνότητα εμπλοκής γραναζιών (Η GMF, που ονομάζεται επίσης συχνότητα πλέγματος δοντιών ή συχνότητα εμπλοκής δοντιών) είναι η δόνηση συχνότητα που παράγεται από την εμπλοκή των δοντιών του γραναζιού καθώς εισέρχονται και εξέρχονται από την επαφή κατά την περιστροφή του γραναζιού. Υπολογίζεται ως ο αριθμός των δοντιών σε ένα γρανάζι πολλαπλασιασμένος με την ταχύτητα περιστροφής του (GMF = Αριθμός Δοντιών × Σ.Α.Λ. / 60). Η GMF αντιπροσωπεύει τον ρυθμό με τον οποίο τα δόντια εμπλέκονται μεταξύ τους και είναι συνήθως η κυρίαρχη συχνότητα στα φάσματα δόνησης του κιβωτίου ταχυτήτων.
Η κατανόηση και η παρακολούθηση του GMF είναι θεμελιώδης για τη διάγνωση του κιβωτίου ταχυτήτων, επειδή το πλάτος, αρμονικές, και πλευρικές ζώνες της κορυφής GMF παρέχουν λεπτομερείς πληροφορίες σχετικά με την κατάσταση του γραναζιού, συμπεριλαμβανομένης της φθοράς, της κακής ευθυγράμμισης, των ελαττωμάτων των δοντιών και της επάρκειας λίπανσης.
Υπολογισμός συχνότητας πλέγματος γραναζιών
Βασικός τύπος
Το GMF μπορεί να υπολογιστεί από οποιοδήποτε από τα δύο γρανάζια σε ένα ζεύγος εμπλοκής:
- GMF = Nμικρός οδοντωτός τροχός × Στροφές/λεπτόμικρός οδοντωτός τροχός / 60 (χρησιμοποιώντας πινιόν)
- GMF = Nγρανάζι × Στροφές/λεπτόγρανάζι / 60 (χρησιμοποιώντας εξοπλισμό)
- Και οι δύο μέθοδοι δίνουν το ίδιο αποτέλεσμα (πρέπει, αφού τα δόντια μπλέκονται μεταξύ τους)
Παράδειγμα Υπολογισμών
Παράδειγμα 1: Απλό κιβώτιο ταχυτήτων
- Είσοδος (Πινιόν): 20 δόντια στις 1800 σ.α.λ.
- Έξοδος (Τεχνολογία): 60 δόντια στις 600 σ.α.λ.
- GMF = 20 × 1800 / 60 = 600 Hz
- Επαλήθευση: 60 × 600 / 60 = 600 Hz ✓
Παράδειγμα 2: Κιβώτιο ταχυτήτων πολλαπλών σταδίων
- Πρώτο Στάδιο: 18 δόντια στις 3600 σ.α.λ. → GMF₁ = 1080 Hz
- Δεύτερο Στάδιο: 25 δόντια στις 1200 σ.α.λ. → GMF₂ = 500 Hz
- Τρίτο Στάδιο: 30 δόντια στις 400 σ.α.λ. → GMF₃ = 200 Hz
- Φάσμα: Θα εμφανίσει κορυφές και στις τρεις συχνότητες συν τις αρμονικές και τις πλευρικές ζώνες
GMF σε φάσματα δόνησης
Κανονικό (υγιές) κιβώτιο ταχυτήτων
- Κορυφή GMF: Καθαρή κορυφή στην υπολογισμένη συχνότητα
- Πλάτος: Μέτριο, σταθερό με την πάροδο του χρόνου
- Αρμονικές: Μπορεί να υπάρχουν 2×GMF και 3×GMF αλλά με χαμηλό πλάτος (< 25% του GMF)
- Πλευρικές ζώνες: Ελάχιστο ή απών
- Ταχύτητες άξονα: 1× κορυφές για άξονες εισόδου και εξόδου χαμηλότερες από GMF
Μη φυσιολογικές υπογραφές που υποδεικνύουν προβλήματα
Υψηλό εύρος GMF
- Αιτία: Γενική φθορά γραναζιών, κακή ευθυγράμμιση, υψηλά φορτία
- Δείκτης: Το πλάτος του GMF αυξάνεται με την πάροδο του χρόνου
- Δράση: Αύξηση συχνότητας παρακολούθησης, σχεδιασμός επιθεώρησης
Πολλαπλές αρμονικές GMF
- Αιτία: Ελαττώματα των δοντιών του γραναζιού, έντονη φθορά, κακό μοτίβο επαφής
- Πρότυπο: 2×GMF, 3×GMF, 4×GMF με σημαντικά πλάτη
- Αυστηρότητα: Περισσότερες αρμονικές = πιο σοβαρή κατάσταση
Πλευρικές ζώνες γύρω από το GMF
Οι πλευρικές ζώνες είναι διαμόρφωση του GMF με ταχύτητες άξονα:
- Πλευρικές ζώνες γραναζιών: GMF ± ταχύτητα άξονα εισόδου → υποδεικνύει ελαττώματα πινιόν
- Πλευρικές ζώνες εργαλείων: GMF ± ταχύτητα άξονα εξόδου → υποδεικνύει ελαττώματα γραναζιών
- Πολλαπλές πλευρικές ζώνες: GMF ± n×(ταχύτητα άξονα) όπου n = 1, 2, 3… → συγκεκριμένα ελαττώματα δοντιών
- Ασύμμετρες πλευρικές ζώνες: Η ισχυρότερη ένδειξη στη μία πλευρά υποδηλώνει έκκεντρο γρανάζι ή άνιση απόσταση δοντιών
Διαγνωστική Ερμηνεία
Αξιολόγηση κατάστασης εξοπλισμού
| Κατάσταση | Πλάτος GMF | Αρμονικές | Πλευρικές ζώνες | 
|---|---|---|---|
| Νέο/Καλό | Χαμηλό, σταθερό | Ελάχιστη (< 25% του GMF) | Απουσία ή πολύ μικρή | 
| Κανονική φθορά | Μέτρια, σταδιακή αύξηση | 2×GMF παρόν αλλά χαμηλό | Ενδέχεται να εμφανιστούν μικρές πλευρικές ζώνες | 
| Μέτρια φθορά | Υψηλή, συνεχής αύξηση | 2×, 3×GMF ορατό | Καθαρές πλευρικές ζώνες ± συχνότητες άξονα | 
| Σοβαρή φθορά/ζημιά | Πολύ υψηλό | Πολλαπλές αρμονικές (4×, 5×+) | Πολλαπλές οικογένειες πλευρικών ζωνών | 
| Τοπικό ελάττωμα | Μέτριος | Παρόν | Ισχυρές, κανονικά κατανεμημένες πλευρικές ζώνες | 
Συγκεκριμένες υπογραφές σφαλμάτων
Λανθασμένη ευθυγράμμιση γραναζιών
- Υψηλές αρμονικές 2×GMF και 3×GMF
- Η αξονική δόνηση μπορεί να είναι αυξημένη
- Βελτιωμένη με διόρθωση ευθυγράμμισης γραναζιών
Εκκεντρικός εξοπλισμός
- Ισχυρές πλευρικές ζώνες σε ±1× ταχύτητα άξονα του έκκεντρου γραναζιού
- Η επαφή των δοντιών μεταβάλλεται μία φορά ανά περιστροφή
- Μπορεί να δείτε διαμόρφωση πλάτους σε κυματομορφή χρόνου
Σπασμένο ή ραγισμένο δόντι
- Πλευρικές ζώνες υψηλού πλάτους σε απόσταση ταχύτητας άξονα
- Μία κρούση ανά περιστροφή ελαττωματικού γραναζιού
- Μπορεί να εμφανίζει παρορμητικά γεγονότα σε κυματομορφή χρόνου
- Ταχεία αύξηση πλάτους
Ανεπαρκής λίπανση
- Αυξημένο πλάτος GMF από αυξημένη τριβή
- Αύξηση θορύβου υψηλής συχνότητας
- Αύξηση θερμοκρασίας στο κιβώτιο ταχυτήτων
GMF και Δομικός Συντονισμός
Η GMF συχνά εμπίπτει σε εύρος που διεγείρει δομικούς συντονισμούς:
- Τυπικό GMF: 200-2000 Hz για βιομηχανικά κιβώτια ταχυτήτων
- Φυσικές συχνότητες πλαισίου: Συχνά 50-500 Hz
- Αντιστοίχιση: Οι GMF ή οι αρμονικές μπορούν να διεγείρουν τους συντονισμούς πλαισίου ή περιβλήματος
- Αποτέλεσμα: Δυνατός ήχος γραναζιού, υπερβολική δόνηση στο περίβλημα
- Λύση: Σκληρύνετε το περίβλημα, προσθέστε απόσβεση, αλλάξτε τον αριθμό των δοντιών του γραναζιού (μεταβάλλει το GMF)
Στρατηγική Παρακολούθησης
Βασική Καθιέρωση
- Καταγράψτε το πλάτος του GMF όταν το κιβώτιο ταχυτήτων είναι καινούργιο ή πρόσφατα επισκευασμένο
- Καταγραφή κανονικών αρμονικών και πλευρικών επιπέδων
- Καθορισμός ορίων συναγερμού (συνήθως 2-3 φορές την αρχική τιμή)
Παράμετροι τάσης
- Πλάτος GMF: Κύριος δείκτης της συνολικής κατάστασης του μηχανισμού μετάδοσης κίνησης
- Αρμονικές Αναλογίες: 2×GMF/GMF, η αύξηση 3×GMF/GMF υποδηλώνει επιδείνωση
- Ενέργεια πλευρικής ζώνης: Άθροισμα των πλάτους πλευρικής ζώνης
- Περιεχόμενο υψηλής συχνότητας: Ενέργεια ευρείας ζώνης στην περιοχή 5-50 kHz (κατάσταση επιφάνειας γραναζιών)
Επίπεδα συναγερμού
- Συναγερμός: Πλάτος GMF 2× αρχική τιμή
- Τρομάζω: Πλάτος GMF 4× αρχική τιμή ή ταχεία αύξηση
- Κρίσιμος: Πολλαπλές ισχυρές αρμονικές, εκτεταμένες πλευρικές ζώνες ή 10× βασική γραμμή
Η συχνότητα πλέγματος των γραναζιών αποτελεί τη βάση της παρακολούθησης και της διάγνωσης της κατάστασης του κιβωτίου ταχυτήτων. Η κατανόηση του υπολογισμού της GMF, των κανονικών έναντι των μη φυσιολογικών φασματικών μοτίβων και της διαγνωστικής σημασίας των αρμονικών και των πλευρικών ζωνών επιτρέπει την αποτελεσματική ανίχνευση προβλημάτων των γραναζιών πολύ πριν από την καταστροφική βλάβη, επιτρέποντας την προγραμματισμένη συντήρηση και την αποτροπή δαπανηρών απωλειών παραγωγής.
 
									 
									 
									 
									 
									 
									