Wat is tandwielinteractiefrequentie? Tandwielkastdiagnostiek • Draagbare balancer, trillingsanalysator "Balanset" voor het dynamisch balanceren van brekers, ventilatoren, mulchers, vijzels op maaidorsers, assen, centrifuges, turbines en vele andere rotoren. Wat is tandwielinteractiefrequentie? Tandwielkastdiagnostiek • Draagbare balancer, trillingsanalysator "Balanset" voor het dynamisch balanceren van brekers, ventilatoren, mulchers, vijzels op maaidorsers, assen, centrifuges, turbines en vele andere rotoren.

Wat is de frequentie van tandwieloverbrenging? Diagnostiek van tandwielkasten

Gepubliceerd door admin op

Inzicht in de frequentie van tandwieloverbrenging

Definitie: Wat is de tandwielfrequentie?

Tandwiel-ingrijpfrequentie (GMF, ook wel tandmeshfrequentie of tandingrijpingsfrequentie genoemd) is de trillingen Frequentie die wordt gegenereerd door de ingrijping van tandwieltanden wanneer ze in contact komen en uit contact komen tijdens de rotatie van het tandwiel. Deze wordt berekend als het aantal tanden op een tandwiel vermenigvuldigd met de rotatiesnelheid (GMF = aantal tanden × toerental / 60). GMF vertegenwoordigt de snelheid waarmee de tanden in elkaar grijpen en is doorgaans de dominante frequentie in trillingsspectra van tandwielkasten.

Het begrijpen en monitoren van GMF is fundamenteel voor de diagnose van versnellingsbakken, omdat de amplitude, harmonischen, En zijbanden van de GMF-piek geven gedetailleerde informatie over de toestand van de tandwielen, zoals slijtage, verkeerde uitlijning, tanddefecten en de toereikendheid van de smering.

Berekening van de tandwielfrequentie

Basisformule

De GMF kan worden berekend voor beide tandwielen in een in elkaar grijpend paar:

  • GMF = Nrondsel × Toerentalrondsel / 60 (met behulp van rondsel)
  • GMF = Nversnelling × Toerentalversnelling / 60 (met behulp van uitrusting)
  • Beide methoden geven hetzelfde resultaat (moet wel, aangezien de tanden in elkaar grijpen)

Voorbeeldberekeningen

Voorbeeld 1: Eenvoudige versnellingsbak

  • Ingang (rondsel): 20 tanden bij 1800 tpm
  • Uitgang (versnelling): 60 tanden bij 600 tpm
  • GMF = 20 × 1800 / 60 = 600 Hz
  • Verificatie: 60 × 600 / 60 = 600 Hz ✓

Voorbeeld 2: Meertraps versnellingsbak

  • Eerste fase: 18 tanden bij 3600 RPM → GMF₁ = 1080 Hz
  • Tweede fase: 25 tanden bij 1200 RPM → GMF₂ = 500 Hz
  • Derde fase: 30 tanden bij 400 RPM → GMF₃ = 200 Hz
  • Spectrum: Zal pieken tonen op alle drie de frequenties plus harmonischen en zijbanden

GMF in trillingsspectra

Normale (gezonde) versnellingsbak

  • GMF-piek: Duidelijke piek bij berekende frequentie
  • Amplitude: Matig, consistent in de loop van de tijd
  • Harmonischen: 2×GMF en 3×GMF kunnen aanwezig zijn, maar lage amplitude (< 25% van GMF)
  • Zijbanden: Minimaal of afwezig
  • Assnelheden: 1× pieken voor in- en uitgaande assen lager dan GMF

Abnormale handtekeningen die op problemen wijzen

Hoge GMF-amplitude

  • Oorzaak: Algemene slijtage van tandwielen, verkeerde uitlijning, hoge belasting
  • Indicator: GMF-amplitude neemt in de loop van de tijd toe
  • Actie: Verhoog de frequentie van de monitoring, planinspectie

Meerdere GMF-harmonischen

  • Oorzaak: Tandwieldefecten, zware slijtage, slecht contactpatroon
  • Patroon: 2×GMF, 3×GMF, 4×GMF met significante amplitudes
  • Ernst: Meer harmonischen = ernstiger aandoening

Zijbanden rond GMF

Zijbanden zijn modulatie van GMF door assnelheden:

  • Pinion zijbanden: GMF ± ingaande assnelheid → geeft defecten aan het rondsel aan
  • Tandwielzijbanden: GMF ± uitgaande assnelheid → geeft defecten aan in de tandwielen
  • Meerdere zijbanden: GMF ± n×(assnelheid) waarbij n = 1, 2, 3… → specifieke tanddefecten
  • Asymmetrische zijbanden: Sterker aan één kant duidt op excentrische tandwielen of ongelijke tandafstand

Diagnostische interpretatie

Beoordeling van de toestand van de versnelling

Voorwaarde GMF-amplitude Harmonischen Zijbanden
Nieuw/Goed Laag, stabiel Minimaal (< 25% van GMF) Afwezig of zeer klein
Normale slijtage Matige, geleidelijke toename 2×GMF aanwezig maar laag Er kunnen kleine zijbanden verschijnen
Matige slijtage Hoge, aanhoudende stijging 2×, 3×GMF zichtbaar Duidelijke zijbanden ± schachtfrequenties
Ernstige slijtage/schade Zeer hoog Meervoudige harmonischen (4×, 5×+) Meerdere zijbandfamilies
Gelokaliseerd defect Gematigd Cadeau Sterke, regelmatig verdeelde zijbanden

Specifieke fouthandtekeningen

Verkeerde uitlijning van de versnelling

  • Hoge 2×GMF en 3×GMF harmonischen
  • Axiale trillingen kunnen verhoogd zijn
  • Verbeterd door correctie van de versnellingsuitlijning

Excentrische versnelling

  • Sterke zijbanden bij ±1× assnelheid van excentrisch tandwiel
  • Het tandcontact varieert eenmaal per omwenteling
  • Kan amplitudemodulatie in de tijdgolfvorm zien

Gebroken of gebarsten tand

  • Zijbanden met hoge amplitude bij assnelheidsafstand
  • Eén impact per omwenteling van defecte versnelling
  • Kan impulsieve gebeurtenissen in de tijdgolfvorm vertonen
  • Snelle amplitudegroei

Onvoldoende smering

  • Verhoogde GMF-amplitude door verhoogde wrijving
  • Toename van hoogfrequent geluid
  • Temperatuurstijging in versnellingsbak

GMF en structurele resonantie

GMF valt vaak binnen het bereik dat structurele resonanties opwekt:

  • Typische GMF: 200-2000 Hz voor industriële tandwielkasten
  • Natuurlijke frequenties van het frame: Vaak 50-500 Hz
  • Overeenkomend: GMF of harmonischen kunnen frame- of behuizingsresonanties opwekken
  • Resultaat: Luid gejank van de versnelling, overmatige trillingen in de behuizing
  • Oplossing: Behuizing verstevigen, demping toevoegen, aantal tanden veranderen (GMF aanpassen)

Monitoringstrategie

Basislijn Vaststelling

  • Registreer de GMF-amplitude wanneer de versnellingsbak nieuw is of net gereviseerd is
  • Documenteer normale harmonische en zijbandniveaus
  • Stel alarmgrenzen vast (meestal 2-3× basislijn)

Trendparameters

  • GMF-amplitude: Primaire indicator van de algehele staat van de versnelling
  • Harmonische verhoudingen: 2×GMF/GMF, 3×GMF/GMF toename duidt op verslechtering
  • Zijbandenergie: Som van de zijbandamplitudes
  • Hoogfrequente inhoud: Breedbandenergie in het bereik van 5-50 kHz (omstandigheden van het tandwieloppervlak)

Alarmniveaus

  • Waarschuwing: GMF-amplitude 2× basislijn
  • Alarm: GMF-amplitude 4× basislijn of snelle toename
  • Kritisch: Meerdere sterke harmonischen, uitgebreide zijbanden of 10× basislijn

De tandwielfrequentie vormt de basis voor conditiebewaking en -diagnostiek van tandwielkasten. Inzicht in GMF-berekening, normale versus abnormale spectrale patronen en de diagnostische betekenis van harmonischen en zijbanden maakt effectieve detectie van tandwielproblemen mogelijk, lang voordat er sprake is van een catastrofale storing. Dit maakt gepland onderhoud mogelijk en voorkomt kostbare productieverliezen.

← Terug naar hoofdindex

Categorieën: AnalyseGlossarium
WhatsApp