Vaihdevikojen diagnosointi

1. Vaihteiden värähtelyominaisuudet

Vaihteet ovat teollisuuskoneiden voimansiirron peruskomponentti. Vaihteiden hampaiden kytkeytyminen on luonnostaan meluisa ja värähtelevä prosessi. Terveet vaihteet tuottavat erittäin selkeän ja vakaan värähtelyjäljen, ja poikkeamat tästä värähtelystä ovat vahva merkki kulumisesta tai vaurioista.

Tärinäanalyysi on erittäin tehokas menetelmä vaihteistovikojen havaitsemiseen hyvin varhaisessa vaiheessa, kauan ennen kuin ne voivat johtaa vaihteiston katastrofaaliseen vikaantumiseen.

2. Vaihteiden kytkeytymistaajuus (GMF)

Vaihteistoanalyysin tärkein taajuus on Vaihteiden kytkentätaajuus (GMF)Tämä on nopeus, jolla hammaspyörien hampaat koskettavat toisiaan.

GMF = Hammasten lukumäärä hammaspyörällä × Kyseisen hammaspyörän pyörimisnopeus

Terveessä vaihdelaatikossa FFT-spektri näyttää selkeän piikin GMF:ssä, usein muutamalla pienellä harmoniset (2xGMF, 3xGMF). Tämän GMF-huipun amplitudi on osoitus vaihteiden kuormituksesta. Korkea GMF-huippu itsessään ei välttämättä ole merkki viasta, vaan pikemminkin suuresta kuormituksesta. Diagnoosin avain on GMF-huipun *ympärillä* olevien taajuuksien tarkastelu.

3. Käyttämällä Sivunauhat vikojen diagnosointiin

Sivunauhat ovat tehokkain työkalu tiettyjen vaihdeongelmien diagnosointiin. Nämä ovat pieniä piikkejä, jotka näkyvät GMF:n ja sen harmonisten yliaaltojen molemmin puolin. Sivunauhojen välinen etäisyys osoittaa, millä akselilla ongelma on.

• Kulunut tai epäkeskinen vaihde: Jos hammaspyörä on kulunut, epäkeskinen tai siinä on valmistusvirhe, se moduloi GMF:ää pyörimisnopeudellaan. Tämä luo GMF-huipun ympärille sivukaistoja, jotka ovat erillään toisistaan. juoksunopeus (1X) kyseisen hammaspyörän akselista. Jos esimerkiksi GMF-huipun sivunauhat ovat erillään tuloakselin nopeudesta, vika on tulopyörässä.
• Hampaiden kuluminen: Yleistä hampaiden kulumista osoittaa usein GMF:n ja sen harmonisten amplitudin nousu, johon liittyy vastaavan hammaspyörän 1X-sivukaistoja.
• Murtunut tai rikkinäinen hammas: Yksittäinen säröillä oleva tai rikkoutunut hammas aiheuttaa voimakkaan värähtelypiikin kyseisen vaihteen 1X käyntinopeudella, usein monien harmonisten yliaaltojen kera. Se aiheuttaa myös sivunauhoja GMF:n ympärille vaihteen käyntinopeuden tasaisin välein. aika-aaltomuoto on myös tässä erittäin hyödyllinen, koska se osoittaa selkeän, jaksottaisen iskun joka kerta, kun rikkoutunut hammas yrittää lomittua.
• Vaihteiden virheellinen linjaus: Vaihteiden linjausvirhe osoittaa usein korkeaa 2X GMF-harmonista, joskus suurempaa kuin ensisijainen GMF-huippu. Siihen liittyy myös vaihteen nopeuden mukaan erillään olevia sivukaistoja.

4. Erikoistuneet analyysitekniikat

Koska vaihteiston värähtely voi olla monimutkaista, käytetään usein erikoistekniikoita:

• Aika-aaltomuodon analyysi: Välttämätön rikkoutuneiden hampaiden havaitsemiseksi, jotka näkyvät toistuvina, terävinä iskuina.
• Cepstrumin analyysi: Tekniikka, jota käytetään tunnistamaan selkeämmin sivukaistojen perheitä, joita voi olla vaikea nähdä tavallisessa FFT-spektrissä.

5. Vaihteiden vikaantumisen vaiheet

Värähtelyanalyysi voi seurata vaihteiston vikaantumisen etenemistä useissa vaiheissa:

1. Vaihe 1 (varhainen): GMF:n ympärille ilmestyy pieniä sivunauhoja. Kokonaisvärähtelytaso ei välttämättä muutu.
2. Vaihe 2 (kohtalainen): Sivukaistojen amplitudi kasvaa, ja GMF:n harmoniset aallot voivat alkaa näkyä omine sivukaistoineen.
3. Vaihe 3 (vakava): GMF:llä ja sen harmonisilla yliaalloilla voi olla useita laajoja sivukaistoja. Ongelmallisen vaihteen 1X-taajuus voi alkaa nousta. Spektrin kohinataso kasvaa.
4. Vaihe 4 (katastrofaalinen): GMF voi kadota ja korvautua kohinaisella, satunnaisella värähtelytunnisteella, kun hampaat vaurioituvat vakavasti tai tuhoutuvat.

← Takaisin päähakemistoon