Հասկանալ hunting tooth հաճախությունը
hunting tooth հաճախություն (HTF-ը — հայտնի է նաև որպես ժամկետային փուլի հաճախություն կամ ամենամեծ ընդհանուր բաժանարարի հաճախություն) ցածր հաճախությամբ տատանում բաղադրիչ է ատամնանիվի զույգում, որը ցույց է տալիս այն արագությունը, որով նույնը պինիոնի առանձին ատամը կրկին շփվում է ատամնանիվի նույն առանձին ատամի հետ: Այն կառավարվում է երկու ատամների քանակի ամենափոքր ընդհանուր բազմապատիկով (LCM) և սովորաբար շատ ցածր հաճախություն է — շատ ավելի ցածր, քան լիսեռի պտտաթիվը — որը դրսևորվում է որպես դանդաղ, պարբերական ամպլիտուդային մոդուլյացիա ատամնանիվերի շփման հաճախություն (GMF) և դրա կողմնային շերտեր.
HTF-ը կարևոր է դիագնոստիկայի համար, քանի որ այս արագությամբ տարածվող տատանումները վկայում են խնդիրների մասին կոնկրետ առանձին ատամների — ճաքած ատամ, տեղայնացված մակերևութային թեփոտում կամ էքսցենտրիկ մոնտաժ — այլ ոչ թե ատամնանիվի համակարգի ընդհանուր վիճակի: HTF կողմնակի գոտիների ճանաչումը, հետևաբար, օգնում է վերլուծաբանին ճշգրիտ որոշել, թե որ ատամնանիվն է, և նույնիսկ որ ատամը, խափանման աղբյուրը, դարձնելով այն ավելի լայն գործիքների հավաքածուի ամենազգայուն գործիքներից մեկը ատամնանիվի թերություն դիագնոստիկա:
1. Սահմանում և ֆիզիկական իմաստ
Երբ երկու ատամնանիվներ աշխատում են միասին, պինիոնի տվյալ ատամը շփվում է ատամնանիվի ատամների հետևաբար հաջորդականության հետ, մեկը մյուսից հետո, պտույտ առ պտույտ: Արդյոք այն երբևէ վերադառնում է նույն առաջին ատամնանիվի ատամին, որին շփվել է — և որքան շուտ — կախված է երկու ատամների քանակի միջև թվաբանական հարաբերությունից: Hunting tooth frequency-ը պարզապես այդ վերադարձի արագությունն է: Ցածր HTF-ը նշանակում է, որ կոնկրետ ատամների զույգը հանդիպում է միայն հազվադեպ, բարձր HTF-ը նշանակում է, որ նույն քչաթիվ զույգերը հանդիպում են կրկնվող կերպով:
Սա ունի երկու հետևանք, որոնք ձգում են հակառակ ուղղություններով: Մաշվածքի համար ցածր HTF-ը լավ է. վնասվածքները և արտադրական սխալները բաշխվում են բոլոր ատամների վրա: Դիագնոստիկայի համար նույն ցածր HTF-ը կենտրոնացնում է մեկ վատ ատամի տատանումների սիգնալը մաքուր, մեկ անգամ պտույտի ընթացքում տեղի ունեցող իրադարձության մեջ, որը հեշտ է նկատել: Թվի հասկացումը թույլ է տալիս ձեզ միաժամանակ կարդալ երկու պատմություններն էլ:
2. Մաթեմատիկական հիմք
Բանաձևը
HTF = GMF / LCM(N₁, N₂) = GMF × GCD(N₁, N₂) / (N₁ × N₂)
- N₁ = պինիոնի ատամների քանակը
- N₂ = ատամնանիվի ատամների քանակը
- GMF = ատամնանիվների շփման հաճախություն = N₁ × պինիոնի պտտաթիվ (Hz) = N₂ × ատամնանիվի պտտաթիվ (Hz)
- LCM = N₁-ի և N₂-ի ամենափոքր ընդհանուր բազմապատիկը (հավասար է N₁ × N₂ / GCD, որտեղ GCD-ն ամենամեծ ընդհանուր բաժանարարն է)
GMF-ը, որը մոդուլյացնում է HTF-ը, ինքնին N × լիսեռի պտտաթիվն է ցանկացած ատամնանիվի համար; ատամնանիվների շփման հաճախության հաշվիչ հաշվարկում է GMF-ը և դրա կողմնակի գոտիների ընտանիքը ուղղակիորեն, մինչդեռ մխոցային հարաբերակցության հաշվիչը կարգավորում է մուտքի/ելքի պտտաթվի հարաբերակցությունը, որը ձեզ անհրաժեշտ է բանաձևը կիրառելուց առաջ:
Օրինակ 1. hunting-tooth զույգ
- Փոքր ատամնանիվ. 23 ատամ 1800 RPM պտտաթվով
- Մեծ ատամնանիվ. 67 ատամ
- GCD(23, 67). 1 — երկուսն էլ պարզ թվեր են, ուստի չունեն ընդհանուր բաժանարար; LCM(23, 67) = 23 × 67 = 1541
- GMF. 23 × (1800 / 60) = 690 Hz
- HTF = 690 / 1541 ≈ 0.45 Hz — նույն ատամների զույգը հանդիպում է մոտավորապես մեկ անգամ յուրաքանչյուր 2.2 վայրկյանը մեկ, շատ ավելի ցածր, քան պինիոնի լիսեռի 30 Hz պտտաթիվը
- Նշանակություն: պինիոնի յուրաքանչյուր ատամ շփվում է ատամնանիվի յուրաքանչյուր ատամի հետ, քանի դեռ ձևանմուշը կրկնվում է
- Արդյունք՝ իրական hunting-tooth ատամնանիվ՝ օպտիմալ մաշվածքի բաշխմամբ
Օրինակ 2. non-hunting զույգ
- Փոքր ատամնանիվ. 20 ատամ 1800 RPM-ի դեպքում
- Մեծ ատամնանիվ. 60 ատամ
- GCD(20, 60). 20; LCM(20, 60) = 60
- GMF. 20 × (1800 / 60) = 600 Hz
- HTF = 600 / 60 = 10 Hz — հավասար է ելքային (ատամնանիվի) լիսեռի պտտաթվին
- Նշանակություն: կա միայն 20 տարբեր ատամների զույգ, և յուրաքանչյուր զույգ կրկնվում է տասը անգամ յուրաքանչյուր վայրկյանը մեկ
- Արդյունք՝ կենտրոնացված մաշվածքի ձևանմուշ նույն ատամների վրա
Օրինակ 3. միջանկյալ դեպք
- Փոքր ատամնանիվ. 18 ատամ 3600 RPM պտտաթվով
- Մեծ ատամնանիվ. 54 ատամ
- GCD(18, 54). 18; LCM(18, 54) = 54
- GMF. 18 × (3600 / 60) = 1080 Hz
- HTF = 1080 / 54 = 20 Hz
- Պատկեր՝ կա միայն 18 տարբեր ատամների շփման զույգ, յուրաքանչյուրը կրկնվում է 20 անգամ վայրկյանը մեկ
3. Hunting vs. Non-Hunting ատամնանիվների համակարգեր
Hunting-tooth դիզայն (GCD = 1)
Կիրառվում է, երբ ատամների թվերը փոխադարձաբար պարզ են (չունեն ընդհանուր բաժանարարներ).
- Առավելությունները.
- Պինիոնի յուրաքանչյուր ատամ վերջապես շփվում է ատամնանիվի յուրաքանչյուր ատամի հետ:
- Մաշվածքը հավասարաչափ բաշխվում է բոլոր ատամների վրա։
- Արտադրական սխալները միջինացվում են, այլ ոչ թե ուժեղանում։
- Ավելի երկար ծառայության ժամկետ։
- Նախընտրելի է մեծ մաս կիրառությունների համար։
- Թերությունները.
- Մեկ կոնկրետ ատամի վրա առկա դեֆեկտը զույգ կրկնվում է միայն շատ ցածր HTF-ով (լիսեռի պտտաթվի փոքր մաս), ուստի դրան հստակեցնելու համար անհրաժեշտ են երկար ժամանակային գրառումներ։ Մեկ վնասված ատամը դեռևս ազդում է յուրաքանչյուր պտույտի ընթացքում իր լիսեռի վրա։
- Կարող է պահանջել ավելի ճշգրիտ արտադրություն։
Ոչ hunting tooth դիզայն (GCD > 1)
Տեղի է ունենում, երբ ատամների քանակներն ունեն ընդհանուր բաժանարարներ.
- Առավելությունները.
- Ավելի պարզ ատամների քանակի ընտրություն։
- Կարող է թույլ տալ ստանդարտ, պատրաստի ատամնանիվների չափսեր։
- Թերությունները.
- Նույն ատամները կրկնվաբար միանում են (կան միայն GCD յուրահատուկ զույգեր)։
- Մաշվածքը կենտրոնացված է այդ նույն ատամների զույգերի վրա։
- Մասնավոր ատամների վրա արտադրական սխալները կրկնվում են յուրաքանչյուր ցիկլում։
- Սովորաբար ավելի կարճ ծառայության ժամկետ։
- Ընդհանուր առմամբ խուսափում են որակյալ ատամնանիվների դիզայնում։
4. Տատանումների սիգնատուրա
HTF-ը սպեկտրում և ազդանշանի ձևում
HTF-ը հազվադեպ է հայտնվում որպես ուժեք անկախ գագաթ, և սովորաբար այն շատ ցածր է՝ լինելու որպես կողմնակի շերտերի հեռավորություն։ Ատամնանիվի հաճախության շուրջ կողմնակի շերտերը տատանումների սպեկտր կարգավորված են երկու ատամնանիվների լիսեռների պտտաթվերով; HTF-ն ինքնին հայտնվում է որպես դանդաղ, պարբերական ամպլիտուդային մոդուլյացիա (հարված) ատամնանիվի տատանումների.
- Կենտրոնական գագաթ՝ GMF (ատամնանիվի հաճախություն)։
- Կողային շերտեր: GMF ± 1×, 2×, 3× ատամնանիվի լիսեռի պտտաթիվ, որը կրում է տեղայնացված դեֆեկտ։
- HTF սիգնատուրա. դանդաղ հարված ժամանակային ազդանշանի ձևում — ընդհանուր տատանումների մակարդակը աճում և նվազում է HTF արագությամբ (սովորաբար հերցի կոտորակից մինչև մի քանի հերց)։
- Բացատրություն՝ մոդուլյացիան, որը կրկնվում է HTF-ով, վկայում է մասնավոր ատամի վրա առկա դեֆեկտի մասին զույգ, օրինակ՝ վնասված պինիոնի ատամը պարբերաբար հարվածում է վնասված ատամնանիվի ատամին; մոդուլյացիայի խորությունը արտացոլում է տեղայնացված դեֆեկտի ծանրությունը։
Քանի որ այս կողմնակի շերտերը կուտակվում են բարձր ատամնանիվի հաճախության շուրջ և կարող են խիտ լինել, երկու տեխնիկաներ օգնում են դրանք բացահայտել։ Ցեֆստրումի վերլուծություն կոլապսավորում է կանոնավոր հեռավորությամբ կողմնակի շերտերի ընտանիքը մեկ quefrency գծի, դարձնելով հեռավորությունը հեշտ ընթեռնելի, և պարուրիչի վերլուծություն վերականգնում է վնասված ատամի մեկ պտույտի հարվածը մոդուլյացված ատամնանիվի ազդանշանից։
Դիագնոստիկ նախշեր
Մեկ վնասված ատամ. ուժեք կողմնակի շերտեր GMF-ի շուրջ, որոնք կարգավորված են վնասված ատամը կրող ատամնանիվի լիսեռի պտտաթվով; մեկ հարված յուրաքանչյուր պտույտի ընթացքում այդ ատամնանիվի; ժամանակի ալիքաձև ցույց է տալիս հստակ պարբերական իմպուլս։
Ատամնանիվի էքսցենտրիսիտետ. լիսեռի պտտաթվի կողմնակի շերտեր, որոնք առաջանում են պտտման շեղումից կամ էքսցենտրիկ մոնտաժից; ատամների միացման խորությունը փոխվում է յուրաքանչյուր պտույտի ընթացքում, ամպլիտուդային մոդուլյացիա GMF-ի; սովորաբար ուղղելի է վերամոնտաժմամբ կամ պտտման շեղման փոխհատուցմամբ (տես էքսցենտրիսիտետ).
Վնասվածք երկու ատամնանիվների վրա (ատամների զույգի դեֆեկտ). երբ վնասված պինիոնի ատամը պարբերաբար հանդիպում է վնասված ատամնանիվի ատամին, տատանումները աճում և նվազում են ցածր HTF արագությամբ — դանդաղ հարված, որը համընկնում է ատամնանիվի տատանումների հետ; կարող է պահանջել ատամնանիվի փոխարինում, կամ ընդունում, եթե այն ընկնում է թույլատրելի սահմաններում։
5. Գործնական դիագնոստիկա
Վնասված ատամնանիվի ճանաչում
Որոշելու համար, թե որ անդամը — պինիոնը, թե հիմնական ատամնանիվը — կրում է դեֆեկտը.
- Հաշվարկել երկու լիսեռների պտտաթվերը. մուտքային և ելքային RPM-ը։
- Չափել կողմնակի շերտերի հեռավորությունը տատանումների սպեկտրից։
- Եթե հեռավորությունը = մուտքային լիսեռի հաճախություն → դեֆեկտը պինիոնի վրա է։
- Եթե հեռավորությունը = ելքային լիսեռի հաճախություն → դեֆեկտը ատամնանիվի վրա է։
- Եզրակացություն. կողմնակի շերտերի հեռավորությունը ճանաչում է, թե որ լիսեռը — և հետևաբար որ ատամնանիվը — խնդիրն է։
Սա ճիշտ այնպիսի չափում է, որի համար հարմար է կիրառել յուրահատուկ երկու ալիքի վերլուծիչ։ Իր օպտիկական տախոմետրով, որը ամրացնում է տվյալները լիսեռի անկյանը, Balanset-1A ընդգրկում է սպեկտրը և ժամանակային ազդանշանը փոխանցման տուփի իրանի վրա, որպեսզի կարողանանք չափել կողմնակի շերտերի հեռավորությունը՝ համեմատած հայտնի մուտքային և ելքային պտտաթվերի հետ, և ապացուցել ճաքած ատամի մեկ անգամ պտույտի ընթացքում առաջացած ազդանշանը՝ բոլորը աշխատող մեքենայի վրա, առանց իրանը բացելու։ A հարմոնիկ հաճախության հաշվիչ նախապես վերածում է չափված RPM-ը ճշգրիտ Hz արժեքների, որոնք պետք է որոնել։
Ուժգնության գնահատում
- Կողմնակի շերտերի ամպլիտուդը՝ ավելի բարձր ամպլիտուդները վկայում են ավելի ծանր տեղայնացված դեֆեկտի մասին։
- Կողմնակի շերտերի քանակը՝ ավելի շատ կողմնակի շերտեր (ավելի բարձր կարգեր) վկայում են ավելի վատ վիճակի մասին։
- Ժամանակային ազդանշանի ալիքաձև. սպասարկման հաճախություն
- Համեմատություն GMF-ի հետ. կողմնակի շերտերը, որոնք գերազանցում են GMF ամպլիտուդի ~25%-ը, վկայում են էական դեֆեկտի մասին — օգտակար դեֆեկտի ծանրության սահմանային արժեք։
6. Նախագծման հաշվարկներ
Ատամների քանակի ընտրություն
- Օգտագործել պարզ թվեր հնարավորության դեպքում՝ GCD = 1 (hunting-tooth դիզայն) ստանալու համար։
- Խուսափել ընդհանուր բազմապատկիչներից — խուսափել 20:60 (GCD = 20) նման զույգերից։
- Լավ օրինակներ՝ 17:51, 19:57, 23:69 (բոլորի GCD = 1)։
- Կշռադատում. սահմանափակումը կարող է մի փոքր սահմանափակել հասանելի փոխանցման հարաբերակցությունները։
Երբ non-hunting ընդունելի է
- Ցածր բեռնվածքի կիրառումներ, որտեղ մաշվածքը կրիտիկական չէ։
- Ստանդարտ փոխանցման համակարգեր, որտեղ ճշգրիտ հարաբերակցությունը պարտադիր է։
- Կարճ կյանքի կիրառումներ, որտեղ մաշվածքի բաշխումը պակաս կարևոր է։
- Որտեղ արտադրական առավելությունները գերազանցում են մաշվածքի պատճառով առաջացող խնդիրները։
7. Կապը այլ ատամնավոր հաճախությունների հետ
Հաճախությունների հիերարխիան փոխանցման տուփում
- Լիսեռների արագություններ՝ 1× մուտքային և ելքային համար՝ ամենացածր պտտական հաճախությունները։
- HTF. սովորաբար ամենացածր հաճախությունը բոլորից՝ լիսեռի պտտաթվի փոքր մաս hunting-tooth դիզայնի դեպքում (GCD = 1), և երբեք ավելի բարձր չէ, քան ավելի դանդաղ պտտվող լիսեռի հաճախությունը նույնիսկ non-hunting դիզայնի դեպքում։
- GMF. ատամների քանակ × լիսեռի պտտաթիվ՝ ամենաբարձր հիմնական հաճախությունը։
- GMF հարմոնիկներ՝ 2×GMF, 3×GMF և այլն, առաջանում են ատամների փոխազդեցության ոչ գծայնություններից և խաղ.
Կողմնակի շերտերի վերլուծության ռազմավարություն
- Կողմնակի շերտեր լիսեռի պտտաթվի հեռավորությամբ → էքսցենտրիկ ատամնավոր անիվ կամ առանձին ատամի դեֆեկտ։
- Դանդաղ ամպլիտուդային մոդուլյացիա (բիթինգ) HTF հաճախությամբ → կրկնվող ատամների զույգի խնդիր, օրինակ՝ երկու ատամնավոր անիվների վրա համընկնող վնասվածք։
- Չկան հստակ կողմնակի շերտեր → ընդհանուր բաշխված ատամնանիվների մաշվածք, կամ պարզապես առողջ ատամնավոր անիվ։
Hunting tooth frequency-ը, չնայած ատամնավոր անիվների դինամիկայի նուրբ կողմն է, ապահովում է հզոր դիագնոստիկ տեղեկատվություն։ HTF հաշվարկի հասկացումը և HTF կողմնակի շերտերի ճանաչումը թույլ է տալիս վերլուծաբանին ճշգրիտ որոշել, թե որ ատամնավոր անիվն ունի դեֆեկտ, և արդյոք խնդիրը մեկ վնասված ատամ է, թե ավելի բաշխված վիճակ՝ ուղղորդելով թիրախային, վստահ սպասարկման որոշումները փոխանցման տուփի խնդիրների լուծման ժամանակ։
