Diagnostika porúch prevodov

1. Vibračný podpis ozubených kolies

Ozubené kolesá sú základným komponentom prenosu energie v priemyselných strojoch. Záber zubov ozubených kolies je inherentne hlučný a pulzujúci proces. Zdravé ozubené kolesá vytvárajú veľmi jasný a stabilný vibračný charakter a odchýlky od tohto charakteru sú silným indikátorom opotrebenia alebo poškodenia.

Analýza vibrácií je vysoko účinná metóda na detekciu porúch prevodov vo veľmi skorom štádiu, dávno predtým, ako môžu viesť ku katastrofálnemu zlyhaniu prevodovky.

2. Frekvencia záberu ozubeného kolesa (GMF)

Najdôležitejšou frekvenciou pri analýze prevodovky je Frekvencia záberu ozubeného kolesa (GMF)Toto je rýchlosť, akou sa zuby ozubených kolies do seba zapájajú.

GMF = Počet zubov na ozubenom kolese × Rýchlosť otáčania daného ozubeného kolesa

V zdravej prevodovke, Spektrum FFT bude mať jasný vrchol na GMF, často s niekoľkými malými harmonické (2xGMF, 3xGMF). Amplitúda tohto vrcholu GMF je indikátorom zaťaženia ozubených kolies. Vysoký vrchol GMF sám o sebe nie je nevyhnutne znakom poruchy, ale skôr vysokého zaťaženia. Kľúčom k diagnostike je pohľad na frekvencie *okolo* vrcholu GMF.

3. Používanie Bočné pásma diagnostikovať poruchy

Bočné pásma sú najúčinnejším nástrojom na diagnostiku špecifických problémov s prevodmi. Ide o malé vrcholy, ktoré sa objavujú na oboch stranách GMF a jeho harmonických. Rozstup bočných pásiem indikuje, ktorý hriadeľ má problém.

• Opotrebované alebo excentrické ozubené koleso: Ak je ozubené koleso opotrebované, excentrické alebo má výrobnú chybu, bude modulovať GMF svojou rotačnou rýchlosťou. To vytvorí bočné pásy okolo vrcholu GMF, ktoré sú rozmiestnené v rýchlosť behu (1X) hriadeľa daného konkrétneho ozubeného kolesa. Napríklad, ak má vrchol GMF bočné pásy rozmiestnené pri rýchlosti vstupného hriadeľa, chyba je na vstupnom ozubenom kolese.
• Opotrebovanie zubov: Všeobecné opotrebovanie zubov je často indikované nárastom amplitúdy GMF a jeho harmonických, sprevádzaným bočnými pásmami 1X z príslušného ozubeného kolesa.
• Prasknutý alebo zlomený zub: Jeden prasknutý alebo zlomený zub vygeneruje silný vibračný vrchol pri 1-násobnej rýchlosti chodu daného ozubeného kolesa, často s mnohými harmonickými. Taktiež vytvorí bočné pásy okolo GMF rozmiestnené pri rýchlosti chodu ozubeného kolesa. časový priebeh je tu tiež veľmi užitočný, pretože pri každom pokuse o zapadnutie zlomeného zuba bude prejavovať zreteľný, pravidelný náraz.
• Nesprávne zarovnanie ozubených kolies: Nesúososť ozubených kolies často vykazuje vysokú harmonickú frekvenciu 2X GMF, niekedy väčšiu ako primárny vrchol GMF. Bude tiež sprevádzaná bočnými pásmami rozmiestnenými podľa rýchlosti jazdy.

4. Špecializované analytické techniky

Keďže vibrácie ozubených kolies môžu byť zložité, často sa používajú špecializované techniky:

• Analýza časového priebehu: Nevyhnutné na detekciu zlomených zubov, ktoré sa prejavujú ako opakujúce sa ostré nárazy.
• Analýza kepstra: Technika používaná na jasnejšiu identifikáciu skupín postranných pásiem, ktoré by mohli byť ťažko viditeľné v štandardnom FFT spektre.

5. Fázy zlyhania prevodového stupňa

Analýza vibrácií umožňuje sledovať priebeh poruchy ozubeného kolesa v niekoľkých fázach:

1. 1. štádium (skoré): Okolo GMF sa objavujú malé bočné pásy. Celková úroveň vibrácií sa nemusí zmeniť.
2. 2. štádium (stredné): Amplitúda postranných pásiem sa zvyšuje a môžu sa začať objavovať harmonické frekvencie GMF s vlastnými bočnými pásmami.
3. 3. štádium (závažné): GMF a jeho harmonické môžu mať veľa veľkých postranných pásiem. Frekvencia 1X problémového zariadenia môže začať stúpať. Zvyšuje sa šumová podlaha spektra.
4. Fáza 4 (Katastrofická): GMF môže zmiznúť a byť nahradený hlučným, náhodným vibračným signálom, pretože zuby sú vážne poškodené alebo zničené.

← Späť na hlavný index