Dijagnosticiranje nedostataka zupčanika

1. Vibracijski potpis zupčanika

Zupčanici su temeljna komponenta za prijenos snage u industrijskim strojevima. Zahvatanje zuba zupčanika je inherentno bučan i živahan proces. Zdravi zupčanici proizvode vrlo jasan i stabilan vibracijski potpis, a odstupanja od ovog potpisa snažan su pokazatelj istrošenosti ili oštećenja.

Analiza vibracija je vrlo učinkovita metoda za otkrivanje nedostataka zupčanika u vrlo ranoj fazi, mnogo prije nego što dovedu do katastrofalnog kvara mjenjača.

2. Frekvencija mreže zupčanika (GMF)

Najvažnija frekvencija u analizi mjenjača je Frekvencija mreže zupčanika (GMF)To je brzina kojom zubi zupčanika stupaju u međusobni zahvat.

GMF = Broj zuba na zupčaniku × Brzina rotacije tog zupčanika

U ispravnom mjenjaču, FFT spectrum pokazat će jasan vrh na GMF-u, često s nekoliko malih harmonici (2xGMF, 3xGMF). Amplituda ovog GMF vrha pokazatelj je opterećenja zupčanika. Visok GMF vrh sam po sebi nije nužno znak kvara, već velikog opterećenja. Ključ dijagnoze je promatranje frekvencija *oko* GMF vrha.

3. Korištenje Bočni pojasevi za dijagnosticiranje kvarova

Bočni pojasevi su najmoćniji alat za dijagnosticiranje specifičnih problema s mjenjačem. To su mali vrhovi koji se pojavljuju s obje strane GMF-a i njegovih harmonika. Razmak bočnih pojaseva pokazuje koja osovina ima problem.

• Istrošeni ili ekscentrični zupčanici: Ako je zupčanik istrošen, ekscentričan ili ima proizvodnu grešku, modulirat će GMF svojom brzinom rotacije. To će stvoriti bočne pojaseve oko vrha GMF-a koji su razmaknuti na brzina trčanja (1X) osovine tog specifičnog zupčanika. Na primjer, ako vrh GMF-a ima bočne pojaseve razmaknute pri brzini ulaznog vratila, kvar je na ulaznom zupčaniku.
• Trošenje zuba: Opće trošenje zuba često je naznačeno porastom amplitude GMF-a i njegovih harmonika, popraćenim 1X bočnim pojasevima iz odgovarajućeg zupčanika.
• Napuknut ili slomljen zub: Jedan napuknuti ili slomljeni zub generirat će snažan vibracijski vrh pri brzini rada 1X tog zupčanika, često s mnogo harmonika. Također će stvoriti bočne pojaseve oko GMF-a razmaknute pri brzini rada zupčanika. vremenski valni oblik je također vrlo koristan ovdje, jer će pokazati jasan, periodičan udar svaki put kada se slomljeni zub pokuša zahvatiti.
• Neusklađenost zupčanika: Neusklađenost zupčanika često pokazuje visoki 2X GMF harmonik, ponekad veći od primarnog vrha GMF-a. Također će biti popraćen bočnim pojasevima razmaknutim brzinom rada.

4. Specijalizirane tehnike analize

Budući da vibracije zupčanika mogu biti složene, često se koriste specijalizirane tehnike:

• Analiza vremenskog valnog oblika: Neophodno za otkrivanje slomljenih zuba, koji se manifestiraju kao ponavljajući, oštri udarci.
• Analiza kepstruma: Tehnika koja se koristi za jasnije prepoznavanje porodica bočnih pojaseva koje bi moglo biti teško vidjeti u standardnom FFT spektru.

5. Faze kvara zupčanika

Analiza vibracija može pratiti napredovanje kvara zupčanika kroz nekoliko faza:

1. Faza 1 (rana): Oko GMF-a pojavljuju se male bočne trake. Ukupna razina vibracija se možda neće promijeniti.
2. Stadij 2 (Umjeren): Amplituda bočnih pojaseva se povećava, a harmonici GMF-a mogu se početi pojavljivati s vlastitim bočnim pojasevima.
3. Stadij 3 (Ozbiljno): GMF i njegovi harmonici mogu imati mnogo velikih bočnih pojaseva. Frekvencija 1X problematičnog zupčanika može početi rasti. Prag šuma spektra se povećava.
4. Faza 4 (Katastrofalna): GMF može nestati i biti zamijenjen bučnim, nasumičnim vibracijskim signalom jer su zubi teško oštećeni ili uništeni.

← Natrag na glavni indeks