Ce este frecvența angrenajului angrenajului? Diagnosticarea cutiei de viteze • Echilibrator portabil, analizor de vibrații "Balanset" pentru echilibrarea dinamică a concasoarelor, ventilatoarelor, tocătoarelor, spiralelor pe combine, arborilor, centrifugelor, turbinelor și multor alte rotoare Ce este frecvența angrenajului angrenajului? Diagnosticarea cutiei de viteze • Echilibrator portabil, analizor de vibrații "Balanset" pentru echilibrarea dinamică a concasoarelor, ventilatoarelor, tocătoarelor, spiralelor pe combine, arborilor, centrifugelor, turbinelor și multor alte rotoare

Ce este frecvența angrenajului angrenajului? Diagnosticarea cutiei de viteze

Publicat de admin pe

Înțelegerea frecvenței angrenajului

Definiție: Ce este frecvența angrenajului angrenajului?

Frecvența de încadrare a angrenajului (GMF, numită și frecvența încleștării dintelui sau frecvența de angrenare a dintelui) este vibrații frecvența generată de angrenarea dinților angrenajului pe măsură ce aceștia intră și ies din contact în timpul rotației angrenajului. Se calculează ca numărul de dinți de pe o angrenaj înmulțit cu viteza sa de rotație (GMF = Număr de dinți × RPM / 60). GMF reprezintă rata la care dinții se angrenează și este de obicei frecvența dominantă în spectrele de vibrații ale cutiei de viteze.

Înțelegerea și monitorizarea GMF sunt fundamentale pentru diagnosticarea cutiei de viteze, deoarece amplitudinea, armoniceși benzi laterale ale vârfului GMF oferă informații detaliate despre starea angrenajului, inclusiv uzura, nealinierea, defectele dinților și adecvarea lubrifierii.

Calculul frecvenței angrenajului dințat

Formula de bază

GMF poate fi calculat pentru oricare dintre roțile dințate dintr-o pereche de angrenare:

  • GMF = Npinion × RPMpinion / 60 (folosind pinionul)
  • GMF = Nechipament × RPMechipament / 60 (folosind echipament)
  • Ambele metode dau același rezultat (necesar, deoarece dinții se îmbină)

Exemple de calcule

Exemplul 1: Cutie de viteze simplă

  • Intrare (Pinion): 20 de dinți la 1800 RPM
  • Ieșire (viteză): 60 de dinți la 600 RPM
  • GMF = 20 × 1800 / 60 = 600 Hz
  • Verificare: 60 × 600 / 60 = 600 Hz ✓

Exemplul 2: Cutie de viteze multi-etajată

  • Prima etapă: 18 dinți la 3600 RPM → GMF₁ = 1080 Hz
  • A doua etapă: 25 de dinți la 1200 RPM → GMF₂ = 500 Hz
  • A treia etapă: 30 de dinți la 400 RPM → GMF₃ = 200 Hz
  • Spectru: Va afișa vârfuri la toate cele trei frecvențe plus armonice și benzi laterale

GMF în spectrele de vibrații

Cutie de viteze normală (sănătoasă)

  • Vârf GMF: Vârf clar la frecvența calculată
  • Amplitudine: Moderat, constant în timp
  • Armonice: Pot fi prezente 2×GMF și 3×GMF, dar amplitudine redusă (< 25% din GMF)
  • Benzi laterale: Minim sau absent
  • Viteze ale arborelui: 1× vârfuri pentru arbori de intrare și ieșire mai mici decât GMF

Semnături anormale care indică probleme

Amplitudine GMF mare

  • Cauza: Uzură generală a angrenajelor, nealiniere, sarcini mari
  • Indicator: Amplitudinea GMF crește în timp
  • Acţiune: Creșteți frecvența monitorizării, planificați inspecția

Armonice GMF multiple

  • Cauza: Defecte ale dinților angrenajului, uzură puternică, model de contact slab
  • Model: 2×GMF, 3×GMF, 4×GMF cu amplitudini semnificative
  • Severitate: Mai multe armonice = o condiție mai severă

Benzi laterale în jurul GMF

Benzile laterale reprezintă modularea GMF prin vitezele arborelui:

  • Benzile laterale ale pinionului: GMF ± turația arborelui de intrare → indică defecte ale pinionului
  • Benzile laterale ale angrenajului: GMF ± turația arborelui de ieșire → indică defecte ale angrenajului
  • Benzi laterale multiple: GMF ± n×(turația arborelui) unde n = 1, 2, 3… → defecte specifice ale dinților
  • Benzi laterale asimetrice: Mai puternic pe o parte indică o roată dințată excentrică sau o distanță inegală a dinților

Interpretarea diagnostică

Evaluarea stării echipamentului

Stare Amplitudine GMF Armonice Benzi laterale
Nou/Bun Scăzut, stabil Minimal (< 25% din GMF) Absent sau foarte mic
Uzură normală Creștere moderată, treptată 2×GMF prezent, dar scăzut Pot apărea benzi laterale mici
Uzură moderată Creștere ridicată, continuă 2×, 3×GMF vizibil Benzi laterale clare ± frecvențe ale axului
Uzură/Deteriorare severă Foarte ridicat Armonice multiple (4×, 5×+) Familii multiple de benzi laterale
Defect localizat Moderat Prezent Benzi laterale puternice, distanțate regulat

Semnături specifice de defecțiuni

Nealinierea angrenajului

  • Armonice înalte de 2×GMF și 3×GMF
  • Vibrațiile axiale pot fi crescute
  • Îmbunătățit prin corectarea alinierii angrenajelor

Angrenaj excentric

  • Benzi laterale puternice la ±1× viteza arborelui angrenajului excentric
  • Contactul dinților variază o dată pe rotație
  • Se poate observa modulație de amplitudine în forma de undă temporală

Dinte spart sau crăpat

  • Benzi laterale de mare amplitudine la distanța dintre vitezele arborelui
  • Un impact per rotație a angrenajului defect
  • Poate afișa evenimente impulsive sub formă de undă temporală
  • Creștere rapidă a amplitudinii

Lubrifiere inadecvată

  • Amplitudine GMF crescută din cauza frecării crescute
  • Creșterea zgomotului de înaltă frecvență
  • Creșterea temperaturii în cutia de viteze

GMF și Rezonanță Structurală

GMF se încadrează adesea în intervalul care excită rezonanțe structurale:

  • GMF tipic: 200-2000 Hz pentru cutii de viteze industriale
  • Frecvențe naturale ale cadrului: Adesea 50-500 Hz
  • Potrivire: GMF sau armonicele pot excita rezonanțele cadrului sau ale carcasei
  • Rezultat: Scârțâit puternic al angrenajului, vibrații excesive ale carcasei
  • Soluție: Rigidizare carcasă, adăugare amortizare, modificare număr dinți angrenaj (modificare GMF)

Strategia de monitorizare

Stabilirea nivelului de bază

  • Înregistrați amplitudinea GMF când cutia de viteze este nouă sau recent revizuită
  • Documentați nivelurile normale de armonice și benzi laterale
  • Stabiliți limite de alarmă (de obicei 2-3× valoarea inițială)

Parametri de tendință

  • Amplitudine GMF: Indicator principal al stării generale a angrenajului
  • Rapoarte armonice: Creșterea de 2×GMF/GMF, 3×GMF/GMF indică o deteriorare
  • Energie în bandă laterală: Suma amplitudinilor benzilor laterale
  • Conținut de înaltă frecvență: Energie în bandă largă în intervalul 5-50 kHz (starea suprafeței angrenajului)

Niveluri de alarmă

  • Alerta: Amplitudinea GMF 2× valoarea inițială
  • Alarma: Amplitudinea GMF 4× valoarea inițială sau creștere rapidă
  • Critic: Armonice puternice multiple, benzi laterale extinse sau linie de bază de 10×

Frecvența de angrenare a angrenajului este fundamentul monitorizării stării și diagnosticării cutiei de viteze. Înțelegerea calculului GMF, a modelelor spectrale normale față de cele anormale și a semnificației diagnostice a armonicelor și benzilor laterale permite detectarea eficientă a problemelor angrenajelor cu mult înainte de defecțiunile catastrofale, permițând întreținerea planificată și prevenind pierderile costisitoare de producție.

← Înapoi la indexul principal

Categorii: AnalizăGlosar
WhatsApp