הבנת תדירות רשת ההילוכים
הגדרה: מהי תדר רשת ההילוכים?
תדירות רשת ההילוכים (GMF, המכונה גם תדירות רשת השיניים או תדירות חיבור השיניים) הוא רֶטֶט תדירות הנוצרת על ידי שילוב שיני גלגל השיניים כשהן נכנסות ויוצאות ממגע במהלך סיבוב גלגל השיניים. היא מחושבת כמספר השיניים על גלגל השיניים כפול מהירות הסיבוב שלו (GMF = מספר שיניים × סל"ד / 60). GMF מייצג את הקצב שבו שיניים משתלבות זו בזו והוא בדרך כלל התדירות הדומיננטית בספקטרום הרטט של תיבת ההילוכים.
הבנה וניטור של GMF הם בסיסיים לאבחון תיבת הילוכים מכיוון שהאמפליטודה, תוֹרַת הַרמוֹנִיָה, ו פסים צדדיים של שיא ה-GMF מספקים מידע מפורט על מצב גלגל השיניים, כולל בלאי, חוסר יישור, פגמי שיניים ורמת סיכה מספקת.
חישוב תדירות רשת ההילוכים
נוסחה בסיסית
ניתן לחשב את GMF מכל אחד מהגלגלים בזוג רשת:
- GMF = Nאֶבְרָה × סל"דאֶבְרָה / 60 (באמצעות פיניון)
- GMF = Nצִיוּד × סל"דצִיוּד / 60 (באמצעות ציוד)
- שתי השיטות נותנות את אותה התוצאה (חובה, מכיוון שהשיניים משתלבות זו בזו)
חישובים לדוגמה
דוגמה 1: תיבת הילוכים פשוטה
- קלט (פיניון): 20 שיניים ב-1800 סל"ד
- פלט (הילוך): 60 שיניים ב-600 סל"ד
- GMF = 20 × 1800 / 60 = 600 הרץ
- אימות: 60 × 600 / 60 = 600 הרץ ✓
דוגמה 2: תיבת הילוכים רב-שלבית
- שלב ראשון: 18 שיניים במהירות 3600 סל"ד → GMF₁ = 1080 הרץ
- שלב שני: 25 שיניים ב-1200 סל"ד → GMF₂ = 500 הרץ
- שלב שלישי: 30 שיניים ב-400 סל"ד → GMF₃ = 200 הרץ
- ספֵּקטרוּם: יציג שיאים בכל שלושת התדרים בתוספת הרמוניות ופסי צד
GMF בספקטרום רטט
תיבת הילוכים רגילה (תקינה)
- שיא GMF: שיא ברור בתדירות מחושבת
- מִשׂרַעַת: בינוני, עקבי לאורך זמן
- תוֹרַת הַרמוֹנִיָה: ייתכן שיהיו 2×GMF ו-3×GMF אך אמפליטודה נמוכה (< 25% של GMF)
- פסים צדדיים: מינימלי או חסר
- מהירויות פיר: פיקים של × 1 עבור צירי כניסה ופלט נמוכים יותר מ-GMF
חתימות חריגות המצביעות על בעיות
משרעת GMF גבוהה
- לִגרוֹם: בלאי כללי של גלגלי שיניים, חוסר יישור, עומסים גבוהים
- מַד: משרעת GMF עולה עם הזמן
- פְּעוּלָה: הגברת תדירות הניטור, תכנון בדיקה
הרמוניות מרובות של GMF
- לִגרוֹם: פגמים בשיני גלגל השיניים, בלאי רב, דפוס מגע לקוי
- תַבְנִית: 2×GMF, 3×GMF, 4×GMF עם אמפליטודות משמעותיות
- חוּמרָה: יותר הרמוניות = מצב חמור יותר
פסים צדדיים סביב GMF
פסי צד הם אפנון של GMF לפי מהירויות פיר:
- פסים צדדיים של פיניון: GMF ± מהירות ציר כניסה → מציין פגמים בגלגל השיניים
- רצועות צד של הילוכים: GMF ± מהירות ציר פלט → מציין פגמים בהילוכים
- פסי צד מרובים: GMF ± n×(מהירות פיר) כאשר n = 1, 2, 3… → פגמי שיניים ספציפיים
- פסים צדדיים אסימטריים: חזק יותר בצד אחד מצביע על גלגל שיניים אקסצנטרי או מרווח שיניים לא אחיד
פרשנות אבחונית
הערכת מצב הציוד
| מַצָב | משרעת GMF | תוֹרַת הַרמוֹנִיָה | פסים צדדיים | 
|---|---|---|---|
| חדש/טוב | נמוך, יציב | מינימלי (< 25% של GMF) | נעדר או קטן מאוד | 
| בלאי רגיל | עלייה מתונה והדרגתית | 2×GMF קיים אך נמוך | פסים צדדיים קטנים עשויים להופיע | 
| בלאי בינוני | עלייה גבוהה ומתמשכת | 2×, 3×GMF גלוי | פסים צדדיים ברורים ± תדרי פיר | 
| בלאי/נזק חמורים | גבוה מאוד | הרמוניות מרובות (4×, 5×+) | משפחות מרובות של פסי צד | 
| פגם מקומי | לְמַתֵן | לְהַצִיג | פסים צדדיים חזקים ובמרווחים קבועים | 
חתימות תקלות ספציפיות
חוסר יישור הילוכים
- הרמוניות גבוהות של 2×GMF ו-3×GMF
- ייתכן שרטט צירי מוגבר
- משופר על ידי תיקון יישור הילוכים
גיר אקסצנטרי
- פסים צדדיים חזקים במהירות ציר של ±1× של גלגל שיניים אקסצנטרי
- מגע השן משתנה פעם אחת בכל סיבוב
- ייתכן שיראה אפנון אמפליטודה בצורת גל בזמן
שן שבורה או סדוקה
- פסי צד בעלי אמפליטודה גבוהה במרווח מהירות פיר
- פגיעה אחת לכל סיבוב של גלגל שיניים פגום
- עשוי להראות אירועים אימפולסיביים בצורת צורת גל בזמן
- צמיחה מהירה של משרעת
שימון לא מספק
- משרעת GMF מוגברת כתוצאה מחיכוך מוגבר
- עלייה ברעש בתדר גבוה
- עליית הטמפרטורה בתיבת ההילוכים
GMF ותהודה מבנית
GMF נופל לעיתים קרובות בטווח שמעורר תהודות מבניות:
- GMF טיפוסי: 200-2000 הרץ עבור תיבות הילוכים תעשייתיות
- תדרים טבעיים של מסגרת: לעתים קרובות 50-500 הרץ
- תוֹאֵם: GMF או הרמוניות יכולות לעורר תהודות של מסגרת או בית
- תוֹצָאָה: יללת הילוכים חזקה, רעידות יתר של המארז
- פִּתָרוֹן: להקשיח את בית ההילוכים, להוסיף שיכוך, לשנות את מספר השיניים בגלגל השיניים (משנה את GMF)
אסטרטגיית ניטור
קביעת בסיס
- רישום משרעת GMF כאשר תיבת הילוכים חדשה או משופצת טרייה
- תעד רמות הרמוניות ופס צד תקין
- קביעת גבולות אזעקה (בדרך כלל 2-3 פעמים קו הבסיס)
פרמטרים מגמתיים
- משרעת GMF: אינדיקטור עיקרי למצב הכללי של הציוד
- יחסי הרמוניה: עלייה של 2×GMF/GMF, 3×GMF/GMF מעידה על הידרדרות
- אנרגיית פס צד: סכום אמפליטודות פס הצד
- תוכן בתדירות גבוהה: אנרגיית פס רחב בטווח 5-50 קילוהרץ (מצב פני השטח של גלגל השיניים)
רמות אזעקה
- עֵרָנִי: אמפליטודת GMF 2× קו בסיס
- אַזעָקָה: אמפליטודת GMF 4x בסיסית או עלייה מהירה
- קרִיטִי: הרמוניות חזקות מרובות, פסי צד נרחבים, או קו בסיס של פי 10
תדר רשת גלגלי השיניים הוא הבסיס לניטור ואבחון מצב תיבות הילוכים. הבנת חישוב GMF, דפוסים ספקטרליים תקינים לעומת דפוסים לא תקינים, והמשמעות האבחנתית של הרמוניות ופסי צד מאפשרת זיהוי יעיל של בעיות גלגלי שיניים הרבה לפני כשל קטסטרופלי, מה שמאפשר תחזוקה מתוכננת ומניעת הפסדי ייצור יקרים.
 
									 
									 
									 
									 
									 
									