Ատամնանիվների դեֆեկտների ախտորոշումը տատանումների վերլուծությամբ
Ատամնանիվների դեֆեկտներ մաշվածքի և վնասման ռեժիմներն են — ատամների մաշվածք, ճաքեր, էքսցենտրիսիտետ, առանցքների շեղվածություն — որոնք զարգանում են արդյունաբերական սարքավորումներում հզորության փոխանցման համար օգտագործվող ատամնանիվների հավաքածուներում։ Ատամնանիվների ատամների շփումը բնույթով աղմկոտ և տատանողական գործընթաց է, ուստի առողջ ատամնանիվները ապահովում են շատ պարզ և կայուն տատանումների սիգնատուրա։ Այդ սիգնատուրայից ցանկացած շեղում խնդրի ուժեղ նշան է։ Քանի որ տատանումների վերլուծություն կարող է հայտնաբերել այդ շեղումները շատ վաղ փուլում, այն ատամնանիվների թերությունները բռնում է շատ ավելի վաղ, քան դրանք սանձազերծվեն ատամնանիվների տուփի կատաստրոֆիկ ձախողման մեջ։
1. Փոխանցումների տատանումների սիգնատուրան
Յուրաքանչյուր ատամնանիվների հավաքածու ունի բնորոշ «մատնահետք» հաճախությունների տիրույթում, որը գերիշխում է ատամների շփման արագությամբ և շրջապատված է յուրաքանչյուր լիսեռի պտտման հետ կապված ակտիվությամբ։ Առողջ ատամնանիվների տուփի բազային չափումը հետևաբար հուսալիության ծրագրի ամենաարժեքավոր հղումներից մեկն է։ Թերությունները ախտորոշվում են ոչ թե բացարձակ թվով, այլ նրանով, թե ինչպես է այսօրվա սպեկտրը և ժամանակի ալիքաձև տարբերվում այդ հայտնի առողջ սիգնատուրայից։ Ատամնանիվների ախտորոշման գիտությունը հիմնականում այդ տարբերությունը ճիշտ կարդալու գիտությունն է, ինչի պատճառով ատամնանիվները այնքան առաջնային դեր են խաղում սովորական վիճակի մոնիտորինգ.
2. Փոխանցումների շփման հաճախություն (GMF)
Փոխանցման տուփի վերլուծության ամենակարևոր հաճախությունը Անիվների շփման հաճախություն (GMF) — երկու շփվող ատամնանիվների ատամների շփման արագությունը։
GMF = Փոխանցման ատամների քանակ × Այդ փոխանցման պտտական արագություն
Առողջ ատամնանիվների տուփում FFT սպեկտր ցուցադրում է պարզ գագաթ GMF-ի վրա, սովորաբար մի քանի փոքր հարմոնիկներ (2×GMF, 3×GMF) հետ։ GMF գագաթի ամպլիտուդը արտացոլում է ատամնանիվների վրա ծանրաբեռնվածությունը, ուստի բարձր GMF գագաթը ինքնին անպայման թերություն չէ — այն պարզապես կարող է նշանակել, որ ատամնանիվների տուփը ծանրաբեռնված է աշխատում։ Իրական ախտորոշիչ տեղեկատվությունը գտնվում է հաճախություններում շուրջ GMF գագաթի, ոչ թե գագաթի մեջ։ Քանի որ GMF-ը կախված է և՛ ատամների քանակից, և՛ արագությունից, այն ձեռքով սխալ նույնականացնելը հեշտ է։ Ատամնանիվների շփման հաճախության հաշվիչ վայրկյանների ընթացքում լուծարում է GMF-ը և դրա կողմնակի շերտերը տվյալ ատամնանիվների հավաքածուի համար։
3. Կողմնակի շերտերի օգտագործումը թերությունների ախտորոշման համար
Կողային շերտեր ատամնանիվների կոնկրետ խնդիրները ախտորոշելու ամենաուժեղ գործիքն են։ Դրանք փոքր գագաթներ են, որոնք հայտնվում են GMF-ի և դրա հարմոնիկների երկու կողմում, առաջանում են, երբ թերությունը մոդուլացնում է շփման գործընթացը։ Հիմնական հուշումը դրանց հեռավորությունն է։ Կողմնակի շերտի և GMF գագաթի միջև բացը հավասար է թերություն ունեցող ատամնանիվը կրող լիսեռի պտտման արագությանը, ինչը անմիջապես ասում է ձեզ որը ՝ որ լիսեռը ստուգել։
- Մաշված կամ էքսցենտրիկ ատամնանիվ։ մաշված կամ էքսցենտրիկ կամ թերի ատամնանիվը մոդուլացնում է GMF-ը իր պտտման արագությամբ՝ ստեղծելով կողմնակի շերտեր, որոնք տեղադրված են աշխատանքային պտտաթիվ (1×) այդ ատամնանիվի լիսեռի պտտման արագությամբ։ Եթե կողմնակի շերտերը համընկնում են մուտքային լիսեռի արագության հետ, ապա թերությունը մուտքային ատամնանիվի վրա է։
- Ընդհանուր ատամների մաշվածք։ ատամնանիվների մաշվածք սովորաբար բարձրացնում է GMF-ի և դրա հարմոնիկների ամպլիտուդը՝ ուղեկցվելով համապատասխան ատամնանիվի 1× կողմնակի շերտերով։
- Ճաքած կամ ջարդված ատամ։ մեկ ճաքած կամ ջարդված ատամը ստեղծում է ուժեղ գագաթ այդ ատամնանիվի 1× աշխատանքային արագության վրա, հաճախ շատ հարմոնիկներով, ինչպես նաև GMF-ի շուրջ կողմնակի շերտեր, որոնք տեղադրված են այդ ատամնանիվի արագությամբ։ Ժամանակային ալիքաձևը այստեղ հատկապես արժեքավոր է — այն ցույց է տալիս հստակ, պարբերական ազդեցություն յուրաքանչյուր անգամ, երբ վնասված ատամը փորձում է շփվել։
- Ատամնանիվների առանցքների շեղվածություն։ առանցքների շեղվածություն ատամնանիվների հաճախ առաջացնում է բարձր 2×GMF հարմոնիկ, երբեմն ավելի բարձր, քան հիմնական GMF գագաթը, նորից ուղեկցվելով աշխատանքային արագության կողմնակի շերտերով։
Հարակից էֆեկտ, որը գիտելու արժե, hunting-tooth frequency-ն է, շատ ցածր արագությունը, որով կոնկրետ ատամների զույգը կրկին շփվում է։ Թերությունները, որոնք ներառում են մեկ վատ ատամ յուրաքանչյուր ատամնանիվի վրա, կարող են գրգռել այն։
4. Հատուկ վերլուծության տեխնիկաներ
Քանի որ ատամնանիվների տատանումները այնքան հարուստ են, ստանդարտ սպեկտրային վերլուծությունը հաճախ ուժեղացվում է ատամնանիվների ազդանշանը մեկուսացնող տեխնիկաներով։
- Ժամանակային ալիքաձևի վերլուծություն։ անհրաժեշտ է ջարդված կամ ճաքած ատամները հաստատելու համար, որոնք հայտնվում են որպես սուր, կրկնվող ազդեցություններ, սինխրոնացված ատամնանիվի պտտմանը, ոչ թե շփմանը։
- Ցեֆստրումի վերլուծություն: փոխակերպում, որը կոնդենսացնում է հավասարաչափ տեղադրված կողմնակի շերտերի ամբողջ ընտանիքները մեկ, հեշտ կարդացվող բաղադրիչների մեջ, դարձնելով կողմնակի շերտերի նախշերը տեսանելի, երբ դրանք թաղված են խցանված FFT-ում։
- Պարուրիչի վերլուծություն: դեմոդուլացնում է բարձր հաճախության կրիչը՝ բացահայտելու տեղայնացված ատամի թերության ցածր հաճախության ազդեցության արագությունը՝ լրացնելով կողմնակի շերտերի պատկերը։
5. Փոխանցումների ձախողման փուլերը
Տատանումների վերլուծությունը կարող է հետևել ատամնանիվի թերության զարգացմանը չորս ճանաչելի փուլերով՝ տալով սպասարկման թիմերին ժամանակ՝ միջամտությունը պլանավորելու համար։
- Փուլ 1 (վաղ)։ փոքր կողմնակի շերտեր են հայտնվում GMF-ի շուրջ։ Ընդհանուր տատանումների մակարդակը կարող է ընդհանրապես չփոխվել։
- Փուլ 2 (միջին)։ կողմնակի շերտերի ամպլիտուդները մեծանում են, և GMF-ի հարմոնիկները սկսում են հայտնվել իրենց սեփական կողմնակի շերտերով։
- Փուլ 3 (լուրջ)։ GMF-ը և դրա հարմոնիկները կրում են շատ մեծ կողմնակի շերտեր, խնդիր ունեցող ատամնանիվի 1× հաճախությունը սկսում է բարձրանալ, և սպեկտրի աղմուկի հատակը բարձրանում է։
- Փուլ 4 (կատաստրոֆիկ)։ GMF-ը կարող է անհետանալ՝ փոխարինվելով աղմկոտ, պատահական տատանումների սիգնատուրայով, երբ ատամները լուրջ վնասված կամ ոչնչացված են։
6. Կիրառումը դաշտում
Ատամնանիվների ախտորոշումը սկսվում է մաքուր դաշտային չափումից՝ աշխատանքային պտտաթվով և բեռնվածքով։ Կրելի երկու ալիքանի գործիք, օրինակ՝ Balanset-1A ընդունում է FFT սպեկտրը և ժամանակի ազդանշանի չմշակված ալիքաձևը յուրաքանչյուր առանցքակալում, թույլ տալով ինժեներին գտնել GMF-ը, կարդալ կողմնային թերթիկների հեռավորությունը՝ թերիությունը կապելու կոնկրետ լիսեռի հետ, և դիտարկել ալիքաձևը՝ ջարդված ատամի բնորոշ պարբերական ազդեցությունը հայտնաբերելու համար — բոլորը առանց ատամնանիվների տուփի բացելու։ Երբ ատամնանիվների տուփը նաև շարժում է կամ աջակցում է ռոտորին, նույն գործիքը հաստատում է, որ մնացորդային առանցքակալ և անհավասարակշռության հետ կապված տատանումները մնում են ISO 20816 նման ստանդարտների սահմաններում, ուստի հաստատված ատամնանիվի թերիությունը չի ծածկվում անկապ աղբյուրների կողմից։ 1-ին կամ 2-րդ փուլում հայտնաբերված ատամնանիվի թերիությունը դառնում է պլանավորված վերանորոգում, այլ ոչ թե անպլանավորված խափանում։
