कंपन विश्लेषण द्वारा गियर दोषों का निदान
गियर दोष पहनना और क्षति के तरीके हैं — दांत पहनना, दरारें, विलक्षणता, गलत संरेखण — जो औद्योगिक मशीनरी भर में विद्युत संचरण के लिए उपयोग की जाने वाली गियरसेट में विकसित होते हैं। गियर दांतों का जाल एक अंतर्निहित रूप से शोर और जीवंत प्रक्रिया है, इसलिए स्वस्थ गियर एक बहुत स्पष्ट और स्थिर कंपन हस्ताक्षर उत्पन्न करते हैं; उस हस्ताक्षर से कोई भी विचलन समस्या का एक मजबूत संकेतक है। क्योंकि कंपन विश्लेषण ये विचलन बहुत प्रारंभिक चरण में पकड़े जा सकते हैं, यह गियरबॉक्स की विनाशकारी विफलता से बहुत पहले गियर दोषों को पकड़ता है।
1. गियर्स का कंपन हस्ताक्षर
प्रत्येक गियरसेट में आवृत्ति डोमेन में एक विशिष्ट फिंगरप्रिंट होता है, जो दर पर हावी होता है जिस पर दांत लगते हैं और प्रत्येक शाफ्ट के घूर्णन से जुड़ी गतिविधि से घिरा होता है। एक स्वस्थ गियरबॉक्स का एक बेसलाइन माप इसलिए विश्वसनीयता कार्यक्रम के पास सबसे मूल्यवान संदर्भों में से एक है: दोषों का निदान निरपेक्ष संख्या द्वारा नहीं बल्कि आज के स्पेक्ट्रम और समय तरंगरूप उस ज्ञात-अच्छे हस्ताक्षर से कैसे भिन्न हैं। गियर निदान का अनुशासन बड़े पैमाने पर उस अंतर को सही तरीके से पढ़ने का अनुशासन है, यही कारण है कि गियर नियमित रूप से इतनी प्रमुखता से दिखाई देते हैं स्थिति निगरानी.
2. गियर मेश आवृत्ति (जीएमएफ)
गियरबॉक्स विश्लेषण में सबसे महत्वपूर्ण आवृत्ति है गियर मेष आवृत्ति (GMF) — वह दर जिस पर दो जालक गियर के दांत एक दूसरे के साथ लगते हैं।
GMF = गियर पर दांतों की संख्या × उस गियर की घूर्णन गति
एक स्वस्थ गियरबॉक्स में FFT स्पेक्ट्रम GMF पर एक स्पष्ट शिखर दिखाता है, आमतौर पर कुछ छोटे हार्मोनिक्स (2×GMF, 3×GMF)। GMF शिखर का आयाम गियर पर लोड को प्रतिबिंबित करता है, इसलिए अपने आप में एक लंबा GMF शिखर आवश्यक रूप से एक दोष नहीं है — यह केवल यह मतलब हो सकता है कि गियरबॉक्स कठिन काम कर रहा है। असली निदान जानकारी के आसपास GMF शिखर में, शिखर ही नहीं। क्योंकि GMF दांत की संख्या और गति दोनों पर निर्भर करता है, इसे हाथ से गलत पहचानना आसान है; एक गियर मेश आवृत्ति कैलकुलेटर दिए गए गियरसेट के लिए GMF और इसके साइडबैंड को कुछ सेकंड में हल करता है।
3. दोषों का निदान करने के लिए साइडबैंड का उपयोग
साइडबैंड विशिष्ट गियर समस्याओं का निदान करने के लिए एकल सबसे शक्तिशाली उपकरण हैं। ये छोटी चोटियां हैं जो GMF और इसके हार्मोनिक्स के दोनों ओर दिखाई देती हैं, जब एक दोष मेसिंग प्रक्रिया को संशोधित करता है। महत्वपूर्ण सुराग उनके अंतर: साइडबैंड और GMF शिखर के बीच की अंतराल खराब गियर को ले जाने वाले शाफ्ट की घूर्णन गति के बराबर है, जो तुरंत आपको बताता है कौन सा शाफ्ट निरीक्षण करने के लिए।
- खराब या विलक्षण गियर: एक घिसा हुआ, एक्सेंट्रिसिटी (उत्केन्द्रता) या खराब गियर GMF को अपनी घूर्णन गति पर संशोधित करता है, साइडबैंड बनाता है चलने की गति (1×) उस गियर के शाफ्ट का। यदि साइडबैंड इनपुट-शाफ्ट गति से मेल खाते हैं, तो दोष इनपुट गियर पर है।
- सामान्य दांत पहनना: गियर घिसावट आमतौर पर GMF और इसके हार्मोनिक्स के आयाम को बढ़ाता है, संबंधित गियर से 1× साइडबैंड के साथ।
- टूटा हुआ या टूटा हुआ दांत: एक टूटे हुए या क्षतिग्रस्त दाँत से उस गियर की 1× चलने की गति पर एक मजबूत शिखर उत्पन्न होता है, अक्सर कई हार्मोनिक्स के साथ, साथ ही GMF के चारों ओर उस गियर की गति पर रिक्ति वाली साइडबैंड। समय तरंग रूप यहाँ विशेष रूप से मूल्यवान है — यह प्रत्येक बार एक अलग, आवधिक प्रभाव दिखाता है जब क्षतिग्रस्त दाँत जाली बनाने का प्रयास करता है।
- गियर गलत संरेखण: मिसलिग्न्मेंट गियर अक्सर एक उच्च 2×GMF हार्मोनिक उत्पन्न करते हैं, कभी-कभी प्राथमिक GMF शिखर से अधिक, फिर से चलने की गति की साइडबैंड के साथ।
एक संबंधित प्रभाव जो जानने योग्य है शिकार-दाँत आवृत्ति, बहुत कम दर जिस पर दाँतों की एक विशिष्ट जोड़ी दोबारा संलग्न होती है; ऐसी खामियाँ जिनमें प्रत्येक गियर पर एक खराब दाँत होता है, इसे उत्तेजित कर सकते हैं।
4. विशेष विश्लेषण तकनीकें
क्योंकि गियर कंपन इतना समृद्ध है, मानक स्पेक्ट्रम विश्लेषण अक्सर ऐसी तकनीकों द्वारा प्रबलित होता है जो गियर संकेत को अलग करते हैं:
- समय-तरंग विश्लेषण: टूटे हुए या दरारपड़े दाँतों की पुष्टि के लिए आवश्यक, जो तीव्र, दोहराए जाने वाले प्रभाव के रूप में प्रकट होते हैं जो गियर के घूर्णन के साथ सिंक्रोनाइज़्ड हैं, न कि जाली के साथ।
- सेप्स्ट्रम विश्लेषण: एक रूपांतरण जो समान रूप से रिक्ति वाली साइडबैंड के पूरे परिवारों को एकल, आसानी से पढ़े जाने वाले घटकों में संक्षिप्त करता है, साइडबैंड पैटर्न को दृश्यमान बनाता है जब वे भीड़ भरे FFT में दबे होते हैं।
- एन्वेलोप विश्लेषण: स्थानीयकृत दाँत की खामी की कम-आवृत्ति प्रभाव दर को उजागर करने के लिए उच्च-आवृत्ति वाहक को डीमॉड्यूलेट करता है, साइडबैंड चित्र को पूरक करता है।
5. गियर विफलता के चरण
कंपन विश्लेषण गियर खराबी के प्रगति को चार पहचाने जाने योग्य चरणों में ट्रैक कर सकता है, रखरखाव दलों को हस्तक्षेप की योजना बनाने के लिए समय देता है:
- चरण 1 (प्रारंभिक): छोटी साइडबैंड GMF के चारों ओर दिखाई देती हैं। कुल कंपन स्तर बिल्कुल भी नहीं बदल सकता।
- चरण 2 (मध्यम): साइडबैंड आयाम बढ़ते हैं, और GMF के हार्मोनिक्स अपनी स्वयं की साइडबैंड के साथ दिखाई देने लगते हैं।
- चरण 3 (गंभीर): GMF और इसके हार्मोनिक्स कई बड़ी साइडबैंड ले जाते हैं, समस्या गियर की 1× आवृत्ति बढ़ने लगती है, और स्पेक्ट्रम का शोर तल बढ़ता है।
- चरण 4 (विनाशकारी): GMF गायब हो सकता है, शोरगुल, यादृच्छिक कंपन हस्ताक्षर द्वारा प्रतिस्थापित जैसे-जैसे दाँत गंभीर रूप से क्षतिग्रस्त या नष्ट हो जाते हैं।
6. इसे क्षेत्र में व्यावहारिक रूप से लागू करना
गियर का निदान परिचालन गति और भार पर एक स्वच्छ क्षेत्र माप के साथ शुरू होता है। एक पोर्टेबल दो-चैनल उपकरण जैसे कि Balanset-1A FFT स्पेक्ट्रम और प्रत्येक बेयरिंग पर कच्चे समय तरंग को कैप्चर करता है, जिससे एक इंजीनियर GMF को खोज सकता है, साइडबैंड स्पेसिंग को पढ़ सकता है ताकि दोष को एक विशिष्ट शाफ्ट पर पिन किया जा सके, और टूटे हुए दांत के विशेषता आवधिक प्रभाव के लिए तरंग को देख सकता है — सभी गियरबॉक्स को खोले बिना। जहां एक गियरबॉक्स किसी रोटर को चलाता है या समर्थन करता है, वही उपकरण सत्यापित करता है कि अवशिष्ट बेयरिंग और असंतुलन से संबंधित कंपन ISO 20816 जैसे मानकों की सीमाओं के भीतर रहता है, ताकि एक पुष्टि किया गया गियर दोष असंबंधित स्रोतों द्वारा छिपा न जाए। चरण 1 या 2 पर पकड़े गए, एक गियर दोष एक नियोजित मरम्मत बन जाता है अनियोजित टूटने के बजाय।
