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Calcolatore della frequenza dei difetti della catena a rulli
Calcola la frequenza di ingranamento dei denti, la frequenza delle maglie della catena, la velocità di azionamento e le armoniche per i sistemi di trasmissione a catena a rulli.
Risultati
Armoniche di ingranamento dei denti
| Armonico | Frequenza (Hz) | CPM | Nota |
|---|
Frequenza di ingranamento dei denti
La frequenza di ingranamento dei denti (TMF) è la velocità con cui le maglie della catena si innestano nei denti della ruota dentata:
- Z₁ — numero di denti sulla ruota dentata motrice
- n₁ — velocità dell'albero motore (RPM)
Frequenza della maglia della catena
La frequenza della maglia della catena rappresenta una rivoluzione completa dell'anello della catena:
- Nmaglie — numero totale di maglie della catena
Velocità guidata
Indicatori di vibrazione
| Frequenza | Fonte | Indicazione |
|---|---|---|
| 1× TMF | Innesto dei denti | Funzionamento a catena normale, effetto poligonale |
| 2×, 3× TMF | Armoniche | Usura della catena, denti del pignone usurati, gioco eccessivo |
| 1× frequenza della maglia della catena | Rivoluzione della catena | Singolo collegamento difettoso, collegamento stretto |
| Bande laterali attorno al TMF | Modulazione | Catena usurata/allungata, disallineamento |
Dato: Z₁ = 17, Z₂ = 51, Collegamenti = 120, n₁ = 1450 giri/min
TMF = 17 × 1450 / 60 = 410,83 Hz
Frequenza della catena = 17 × 1450 / (60 × 120) = 3,42 Hz
Velocità condotta = 1450 × 17/51 = 483,3 giri/min
Rapporto di velocità = 17/51 = 0.333
⚠️ Nota: Per pignoni con meno di 21 denti, l'effetto poligonale (cordale) diventa significativo, producendo armoniche TMF più elevate anche in trasmissioni a catena sane. Utilizzare pignoni con più di 21 denti quando la fluidità di funzionamento è fondamentale.
La frequenza di ingranamento dei denti (TMF, Tooth Meshing Frequency) è la frequenza con cui le maglie della catena si impegnano nei denti del pignone. È pari al numero di denti della ruota motrice moltiplicato per la frequenza di rotazione dell'albero: TMF = Z₁ × RPM / 60.
Questa frequenza rappresenta una sorgente di vibrazione dominante nelle trasmissioni a catena e la sua ampiezza aumenta in presenza di denti usurati o danneggiati.
La frequenza di passaggio della catena è la frequenza con cui si compie un giro completo dell'anello di catena. È pari alla frequenza di ingranamento dei denti divisa per il numero totale di maglie:
fchain = Z₁ × RPM / (60 × Nlinks)
Un difetto su una singola maglia della catena (maglia grippata, rullo danneggiato) produrrà vibrazioni a questa frequenza.
L'usura della catena aumenta tipicamente l'ampiezza della frequenza di ingranamento (TMF) e delle sue armoniche (2×, 3×, 4× TMF). Indicatori principali:
- Aumento delle armoniche TMF — allungamento della catena, denti dei pignoni usurati
- Bande laterali attorno alla TMF alla frequenza di giro della catena — modulazione dovuta a difetti della catena
- Aumento del rumore a banda larga — usura grave, catena allentata
- Picco a 1× frequenza catena — singola maglia difettosa o bloccata
Le cause comuni includono:
- Usura e allungamento della catena (aumento del passo)
- Pignoni disallineati
- Tensione della catena non corretta (troppo tesa o troppo lenta)
- Denti del pignone usurati (profilo del dente a uncino)
- Maglie della catena danneggiate o rigide
- Effetto poligonale (cordale) — intrinseco nelle trasmissioni a catena
L'effetto poligonale (cordale) si verifica perché una catena si avvolge attorno a un pignone disponendosi come un poligono anziché come un cerchio perfetto. Ciò provoca una variazione periodica di velocità alla frequenza di ingranamento dei denti.
L'effetto è più pronunciato con un minor numero di denti sul pignone. L'impiego di pignoni con 21 o più denti riduce significativamente l'azione cordale. La variazione di velocità è pari a circa ±(1 − cos(180°/Z)) × 100%.
Le procedure descritte in questa pagina sono state sviluppate e collaudate sul campo dal team Vibromera utilizzando il Balanset-1A, un bilanciatore portatile a due canali e analizzatore di vibrazioni per l'equilibratura dei rotori in loco.
Strumenti e software professionali per l'analisi delle vibrazioni. Diagnostica i problemi delle trasmissioni a catena in loco. Utilizzati in oltre 50 paesi.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko è ingegnere di analisi delle vibrazioni nonché fondatore e amministratore delegato di Vibromera. Da più di 15 anni bilancia macchine rotanti sul campo anziché al banco di prova: pacciamatrici, ventilatori industriali, frantoi, centrifughe, alberi e mandrini. È da questo lavoro che sono nati gli strumenti Balanset — sono stati progettati come uno strumento che il tecnico può portare fino alla macchina e usare da solo, in loco, e non come apparecchiatura da laboratorio. Vibromera è stata fondata nel 2017 e dal 2023 ha sede a Porto, in Portogallo. Qui avvengono lo sviluppo, l'assemblaggio e l'assistenza della linea Balanset. Lo strumento di punta è il Balanset-1A, un analizzatore portatile per il bilanciamento su uno e due piani e per la diagnostica delle vibrazioni. Nikolai segue personalmente l'assistenza ai clienti, la risoluzione dei casi di bilanciamento più difficili e lo sviluppo del software. Lavora con clienti in tutto il mondo, in qualsiasi lingua.
