Κατανόηση της φθοράς του εξοπλισμού
Φθορά εργαλείων είναι η προοδευτική απώλεια υλικού από τις επιφάνειες των οδόντων των οδοντωτών τροχών που προκαλείται από μηχανικές διεργασίες - τριβή, πρόσφυση, επιφανειακή κόπωση και διάβρωση. Σε αντίθεση με την ξαφνική αστοχία ενός σπασμένου δοντιού, η φθορά των οδοντωτών τροχών είναι μια σταδιακή υποβάθμιση που αναδιαμορφώνει το προφίλ του δοντιού, αυξάνει backlash, και αυξάνει σταθερά το θόρυβο και δόνηση επίπεδα. Αν δεν ελεγχθεί, οδηγεί σε λειτουργική αστοχία όταν η απώλεια υλικού γίνεται υπερβολική ή μεταβαίνει σε πιο επιθετικούς τρόπους βλάβης, όπως κοίλωμα ή σπάσιμο δοντιών. Επειδή η φθορά εξελίσσεται αργά και προβλέψιμα, είναι ένα από τα πιο ικανοποιητικά σφάλματα για την παρακολούθηση: η κατανόηση των μηχανισμών και η παρακολούθηση της εξέλιξής τους μέσω ανάλυση κραδασμών, ανάλυση πετρελαίου, και η περιοδική επιθεώρηση μετατρέπουν μια διαφαινόμενη βλάβη σε προγραμματισμένη αλλαγή ταχυτήτων χαμηλού κόστους.
1. Τύποι και μηχανισμοί φθοράς των γραναζιών
Η φθορά δεν είναι μια ενιαία διαδικασία. Αναγνώριση το οποίο είναι το πρώτο βήμα για να τον σταματήσουμε, επειδή η θεραπεία για τη φθορά λόγω τριβής (καθαρότερο λάδι) είναι διαφορετική από τη θεραπεία για τη φθορά λόγω γδαρσίματος (ένα καλύτερο λιπαντικό φιλμ). Αυτοί είναι οι κύριοι τρόποι που παρατηρούνται στις βιομηχανικές οδοντωτός τροχός.
Λειαντική φθορά
Ο πιο συνηθισμένος μηχανισμός στα βιομηχανικά κιβώτια ταχυτήτων. Σκληρά σωματίδια - βρωμιά, μεταλλικά θραύσματα ή υπολείμματα φθοράς που έχουν δημιουργηθεί προηγουμένως - παγιδεύονται μεταξύ των πλευρών των δοντιών και αφαιρούν υλικό με μια δράση λείανσης, όπως η ουσία λείανσης. Το αποτέλεσμα είναι μια στιλβωμένη, λεία επιφάνεια με υλικό που αφαιρείται αρκετά ομοιόμορφα και ο ρυθμός κλιμακώνεται τόσο με το επίπεδο ρύπανσης όσο και με το φορτίο. Η αποτελεσματική διήθηση, η καλή στεγανοποίηση και η καθαρή συναρμολόγηση είναι οι πρωταρχικές άμυνες.
Φθορά της κόλλας (γδάρσιμο / χαράξεις)
Αυτό εμφανίζεται υπό σοβαρή φόρτιση ή ανεπαρκή λίπανση, όταν η προστατευτική μεμβράνη λαδιού διασπάται και οι ακμές έρχονται σε πραγματική επαφή μέταλλο με μέταλλο. Η μικροσκοπική συγκόλληση και το σχίσιμο στα σημεία επαφής ολίσθησης δημιουργούν τραχιές, σχισμένες επιφάνειες, ορατή μεταφορά υλικού μεταξύ των δοντιών που ταιριάζουν μεταξύ τους και σημάδια χαραγής ευθυγραμμισμένα με την κατεύθυνση ολίσθησης. Η τριβή είναι επικίνδυνη επειδή μπορεί να εξελιχθεί γρήγορα μόλις ξεκινήσει, κλιμακούμενη σε καταστροφική αστοχία- η επαρκής λίπανση, τα πρόσθετα ακραίας πίεσης (EP) και τα μειωμένα φορτία την κρατούν μακριά.
Μικροπιτάρισμα
Μια λειτουργία φθοράς της επιφάνειας που δημιουργεί μια λεπτή, παγωμένη υφή. Οι λεπτές λιπαντικές μεμβράνες επιτρέπουν υψηλές τάσεις επαφής στην κλίμακα των ασπίδων, δημιουργώντας χιλιάδες μικροσκοπικές λακκούβες με διάμετρο περίπου 10-50 μm και χαρακτηριστική ματ-γκρι εμφάνιση. Συνήθως συγκεντρώνεται κοντά στη γραμμή βήματος, όπου συνδυάζονται η κύλιση και η ολίσθηση. Η μικροδιάβρωση μπορεί να σταθεροποιηθεί εάν είναι ήπια ή να εξελιχθεί σε μακροδιάβρωση εάν είναι σοβαρή - και σε κάθε περίπτωση μεταβάλλει το προφίλ του δοντιού και αυξάνει το θόρυβο και τους κραδασμούς.
Μέτρια (κανονική) φθορά
Δεν είναι όλες οι φθορές σφάλμα. Ένας βαθμός σταδιακής στίλβωσης και αφαίρεσης υλικού με την πάροδο των ετών αναμένεται σε όλα τα γρανάζια. Ο ρυθμός θα πρέπει να είναι αργός και προβλέψιμος (πολύ κάτω από 0,1 mm κατά τη διάρκεια ζωής του γραναζιού) και είναι απολύτως αποδεκτός εφόσον παραμένει εντός των ανοχών σχεδιασμού. Αναγνώριση του φυσιολογικού φθορά αποτρέπει την άσκοπη παρέμβαση.
Διαβρωτική φθορά
Η διαβρωτική φθορά που προκαλείται από την υγρασία, τα όξινα λιπαντικά ή τη χημική μόλυνση, εμφανίζεται ως σκουριασμένο χρώμα, επιφανειακή τραχύτητα και διάβρωση. Είναι συνηθέστερη όταν ένα κιβώτιο ταχυτήτων βρίσκεται σε αδράνεια με υγρασία - για παράδειγμα, μια εφεδρική μονάδα κίνησης ή μια μονάδα σε αποθήκευση. Η σωστή στεγανοποίηση, οι αναστολείς διάβρωσης και η προστασία κατά την αποθήκευση (συμπεριλαμβανομένων των ξηραντικών αναρροφητήρων) είναι τα συνήθη προληπτικά μέτρα.
2. Επιπτώσεις της φθοράς των εργαλείων
Καθώς το υλικό εξαφανίζεται από τις πλευρές, οι συνέπειες εξαπλώνονται από τη γεωμετρία, στις επιδόσεις και στην επιταχυνόμενη αυτοκαταστροφή.
Γεωμετρικές Αλλαγές
- Τροποποίηση προφίλ: το ελικοειδές προφίλ υποβαθμίζεται, διαταράσσοντας την ομαλή συζυγή δράση που διατηρεί το πλέγμα ήσυχο.
- Αυξημένες αντιδράσεις: η απώλεια υλικού ανοίγει το διάκενο μεταξύ των δοντιών που ταιριάζουν.
- Μειωμένη αναλογία επαφής: λιγότερα δόντια μοιράζονται το φορτίο κάθε στιγμή.
- Συγκέντρωση φορτίου: η εναπομένουσα περιοχή επαφής φέρει υψηλότερη τάση.
Υποβάθμιση απόδοσης
- Αυξημένη δόνηση: η κακή επαφή των δοντιών και η διαφορετική ακαμψία του πλέγματος δημιουργούν περιοδικές συγκρούσεις.
- Θόρυβος: Τρομοκρατώντας από την αντίδραση, γκρινιάζοντας από την τραχύτητα της επιφάνειας
- Μειωμένη απόδοση: υψηλότερες απώλειες τριβής σπαταλούν ισχύ εισόδου.
- Απώλεια ακρίβειας: η αυξανόμενη παράκρουση διαβρώνει την ακρίβεια τοποθέτησης στους κινητήρες ευθυγράμμισης και στους σερβοκινητήρες.
Επιταχυνόμενη φθορά
Η φθορά τείνει να αυτοτροφοδοτείται. Τα φθαρμένα δόντια μεταφέρουν μεγαλύτερα φορτία επειδή τα μοιράζονται λιγότερα δόντια, η πίεση συγκεντρώνεται στις φθαρμένες περιοχές και η διαδικασία μπορεί να εξελιχθεί σε διάβρωση ή απόλυτη θραύση των δοντιών. Ακόμη χειρότερα, τα υπολείμματα που δημιουργούνται από τη φθορά γίνονται το λειαντικό για περαιτέρω λειαντική φθορά - ένας βρόχος θετικής ανατροφοδότησης που είναι ακριβώς ο λόγος για τον οποίο η έγκαιρη ανίχνευση αποδίδει.
3. Μέθοδοι ανίχνευσης
Διάφορες συμπληρωματικές τεχνικές συλλαμβάνουν τη φθορά σε διαφορετικά στάδια. Τα ισχυρότερα προγράμματα συνδυάζουν τουλάχιστον δύο, επειδή κάθε μία από αυτές βλέπει μια διαφορετική πτυχή της ίδιας υποβάθμισης.
Ανάλυση Δονήσεων
Το πλέγμα ενός ζεύγους οδοντωτών τροχών διεγείρει έναν ισχυρό τόνο στο συχνότητα εμπλοκής οδοντώσεων (GMF), και η φθορά αφήνει σαφή δακτυλικά αποτυπώματα γύρω του:
- Τάση πλάτους GMF: μια σταδιακή αύξηση υποδηλώνει προοδευτική φθορά.
- Αρμονική ανάπτυξη: την εμφάνιση και την αύξηση των 2×GMF και 3×GMF καθώς το προφίλ υποβαθμίζεται.
- Πλευρικές ζώνες: ταχύτητα άξονα πλευρικές ζώνες που αναδύονται γύρω από το ΓΜΦ, σηματοδοτώντας τη διαμόρφωση του πλέγματος.
- Θόρυβος ευρυζωνικής σύνδεσης: αυξημένο περιεχόμενο υψηλής συχνότητας από την τραχύτητα της επιφάνειας.
- Κυματομορφή χρόνου: αυξανόμενη παρατυπία και αντίκτυπο στην χρονική κυματομορφή.
Η γνώση του πού ακριβώς να κοιτάξετε πρώτα κάνει την ερμηνεία πολύ πιο εύκολη. Υπολογιστής συχνότητας πλέγματος γραναζιών σας δίνει το αναμενόμενο GMF και την απόσταση πλευρικών ζωνών από τον αριθμό των δοντιών και την ταχύτητα του άξονα πριν ανοίξετε το φάσμα.
Ανάλυση λαδιού
- Ανάλυση σωματιδίων φθοράς: παρακολούθηση της συγκέντρωσης σιδήρου σε δείγματα πετρελαίου.
- Φερρογραφία: ταξινόμηση της μορφολογίας των σωματιδίων - σωματίδια τριβής ή κοπής ή κόπωσης - για τον προσδιορισμό του τρόπου φθοράς.
- Φασματογραφική ανάλυση: στοιχειακή σύνθεση που αποκαλύπτει ποια μέταλλα φθοράς είναι παρόντα.
- Μέτρηση σωματιδίων: τάση της συγκέντρωσης και της κατανομής μεγέθους των θραυσμάτων.
- Έγκαιρη διάγνωση: Η ανάλυση λαδιού μπορεί να επισημάνει την ανώμαλη φθορά πριν εμφανιστεί οποιοδήποτε σύμπτωμα κραδασμών, καθιστώντας την έναν ισχυρό πρώτο συναγερμό.
Οπτική επιθεώρηση
Η άμεση εξέταση παραμένει καθοριστική. Η επιθεώρηση με ενδοσκόπιο επιτρέπει μια ματιά χωρίς αποσυναρμολόγηση- η πλήρης επιθεώρηση γίνεται κατά τη διάρκεια της γενικής επισκευής. Οι μηχανικοί μετρούν το πάχος των δοντιών στη γραμμή του βήματος, ελέγχουν τα σχέδια επαφής (με τη χρήση κυάνωσης ή μεταφοράς επικάλυψης), φωτογραφίζουν τα δόντια για ιστορική σύγκριση και συγκρίνουν τα ευρήματα με τα δημοσιευμένα όρια φθοράς του κατασκευαστή.
Παρακολούθηση θορύβου
Οι ακουστικές μέθοδοι συμπληρώνουν την εργαλειοθήκη: ακουστική εκπομπή από τις επαφές των δοντιών, η μέτρηση της κατάστασης της επιφάνειας με υπερήχους και οι απλές αλλαγές του ηχητικού θορύβου που συχνά ειδοποιούν έναν έμπειρο χειριστή πολύ πριν από την εκτέλεση μιας διαδρομής με αισθητήρες.
4. Πρόληψη και παράταση ζωής
Η μεγαλύτερη φθορά των εργαλείων είναι ελεγχόμενη. Τέσσερις μοχλοί - λίπανση, έλεγχος της μόλυνσης, διαχείριση του φορτίου και ευθυγράμμιση - αναλαμβάνουν τη δύσκολη εργασία.
Σωστή λίπανση
Χρησιμοποιήστε το σωστό ιξώδες του λιπαντικού για το φορτίο και την ταχύτητα, προσθέστε πρόσθετα EP για υψηλά φορτία και εξασφαλίστε επαρκή ποσότητα και ροή. Η διατήρηση της καθαρότητας του λιπαντικού μέσω φιλτραρίσματος και η αλλαγή του λιπαντικού σύμφωνα με το πρόγραμμα του κατασκευαστή προστατεύει το φιλμ που κρατά μακριά τη φθορά της κόλλας.
Έλεγχος Μόλυνσης
Η αποτελεσματική στεγανοποίηση αποτρέπει την εισροή σωματιδίων, οι φιλτραρισμένοι αναπνευστήρες εμποδίζουν το κιβώτιο ταχυτήτων να τραβάει σκόνη καθώς θερμαίνεται και ψύχεται, οι καθαρές πρακτικές συναρμολόγησης και συντήρησης αποφεύγουν την εισαγωγή υπολειμμάτων και τα συστήματα φιλτραρίσματος λαδιού που έχουν βαθμονομηθεί σε περίπου 10-25 μm απομακρύνουν απόλυτα τα λειαντικά που βρίσκονται ήδη στην κυκλοφορία.
Διαχείριση Φορτίου
Λειτουργήστε εντός των ορίων φορτίου σχεδιασμού, αποφύγετε τα κρουστικά φορτία και τις ξαφνικές μεταβολές φορτίου, παρακολουθήστε τη μεταδιδόμενη ροπή και ισχύ και εξετάστε το ενδεχόμενο αύξησης του μεγέθους του κιβωτίου ταχυτήτων, εάν αυτό είναι σταθερά υπερφορτωμένο.
Ευθυγράμμιση και Εγκατάσταση
Βεβαιωθείτε ότι το μοτίβο επαφής εξαπλώνεται σε όλο το πλάτος της επιφάνειας, διορθώστε κάθε άξονα κακή ευθυγράμμιση που προκαλεί φόρτιση ακμών, επιλέξτε και συντηρήστε σωστά τα ρουλεμάν και βεβαιωθείτε ότι η οπισθέλκουσα βρίσκεται εντός των προδιαγραφών. Σημειώστε ότι η κακή ευθυγράμμιση του κιβωτίου ταχυτήτων συχνά προέρχεται από τα ανάντη - μια κακώς ευθυγραμμισμένη ζεύξη ή ένα υπολειμματικό ανισορροπία στον κινητήριο ρότορα φορτίζει ανομοιόμορφα τα δόντια. Η διόρθωση αυτών των βαθύτερων αιτιών στο πεδίο με ένα φορητό ζυγοστάτη και αναλυτή όπως το Balanset-1A απομακρύνει έναν κρυφό παράγοντα που προκαλεί την ταχύτερη φθορά των οδοντωτών τροχών πριν αυτή φτάσει στα άκρα των δοντιών.
5. Πότε να αντικαταστήσετε τα γρανάζια
Τελικά η φθορά περνάει τη γραμμή από την παρακολούθηση στην αντικατάσταση. Τα σαφή, μετρήσιμα κριτήρια διατηρούν αυτή την απόφαση αντικειμενική και όχι αντιδραστική.
Κριτήρια αντικατάστασης
- Πάχος δοντιών: φθορά πέραν του ορίου του κατασκευαστή, συνήθως απώλεια υλικού 10-20%.
- Επίπεδα κραδασμών: Το πλάτος του GMF υπερβαίνει τα όρια συναγερμού παρά τις βελτιώσεις λίπανσης
- Έκταση διάβρωσης: περισσότερο από περίπου 30% της επιφάνειας του δοντιού να παρουσιάζει μέτρια έως σοβαρή διάβρωση.
- Γρατζουνιές / γδαρσίματα: οποιαδήποτε μέτρια έως σοβαρή βαθμολόγηση αποτελεί από μόνη της έναυσμα αντικατάστασης.
- Θόρυβος: υπερβολικός θόρυβος που υποδεικνύει κακή επαφή των δοντιών.
- Αντίδραση: μετρούμενες τιμές που υπερβαίνουν τη μέγιστη καθορισμένη τιμή.
Ζητήματα χρονισμού
Προγραμματίστε την αντικατάσταση με βάση τις προγραμματισμένες διακοπές και όχι τις έκτακτες ανάγκες. Αντικαταστήστε τους οδοντωτούς τροχούς ως ζεύγος - φθείρονται μαζί και ένας νέος οδοντωτός τροχός που συμπλέκεται με έναν φθαρμένο φθείρεται γρήγορα. Ζυγίστε την πλήρη αντικατάσταση του κιβωτίου ταχυτήτων έναντι της αντικατάστασης μόνο του γραναζιού, εάν το περίβλημα έχει υποστεί ζημιά, και παραγγείλετε έγκαιρα γρανάζια αντικατάστασης, καθώς τα κομμένα γρανάζια μπορεί να έχουν μεγάλους χρόνους παράδοσης.
Η φθορά των οδοντωτών τροχών είναι μια αναπόφευκτη συνέπεια της μετάδοσης ισχύος, αλλά είναι επίσης μια από τις πλέον διαχειρίσιμες. Μέσω της κατάλληλης λίπανσης, του πειθαρχημένου ελέγχου της μόλυνσης και του συστηματικού παρακολούθηση κατάστασης - ιδιαίτερα με την παρακολούθηση της συχνότητας των ματιών των γραναζιών και των πλευρικών ζωνών τους παράλληλα με την ανάλυση του λαδιού - τα ποσοστά φθοράς μπορούν να ελαχιστοποιηθούν, η διάρκεια ζωής του κιβωτίου ταχυτήτων να μεγιστοποιηθεί και οι αλλαγές ταχυτήτων να πραγματοποιηθούν με προγραμματισμένο πρόγραμμα πολύ πριν από την εμφάνιση οποιασδήποτε καταστροφικής βλάβης.
