Diagnosticiranje napak zobnikov

1. Vibracijski podpis zobnikov

Zobniki so temeljna komponenta za prenos moči v industrijskih strojih. Zobniško delovanje je samo po sebi hrupen in živahen proces. Zdravi zobniki ustvarjajo zelo jasen in stabilen vibracijski podpis, odstopanja od tega podpisa pa so močan pokazatelj obrabe ali poškodb.

Analiza vibracij je zelo učinkovita metoda za odkrivanje napak zobnikov v zelo zgodnji fazi, veliko preden lahko povzročijo katastrofalno okvaro menjalnika.

2. Frekvenca mreže zobnikov (GMF)

Najpomembnejša frekvenca pri analizi menjalnika je Frekvenca mreže zobnikov (GMF)To je hitrost, s katero se zobje zobnikov medsebojno zatikajo.

GMF = število zob na zobniku × hitrost vrtenja tega zobnika

V zdravem menjalniku, Spekter FFT bo pokazal jasen vrh pri GMF, pogosto z nekaj majhnimi harmoniki (2xGMF, 3xGMF). Amplituda tega vrha GMF je pokazatelj obremenitve zobnikov. Visok vrh GMF sam po sebi ni nujno znak napake, temveč veliko obremenitev. Ključ do diagnoze je pogled na frekvence *okoli* vrha GMF.

3. Uporaba Stranski pasovi za diagnosticiranje napak

Stranski pasovi so najmočnejše orodje za diagnosticiranje specifičnih težav z zobniki. To so majhni vrhovi, ki se pojavijo na obeh straneh GMF in njegovih harmonikov. Razmik stranskih pasov kaže, katera gred ima težavo.

• Obrabljeno ali ekscentrično zobniško orodje: Če je zobnik obrabljen, ekscentričen ali ima proizvodno napako, bo moduliral GMF s svojo vrtilno hitrostjo. To bo ustvarilo stranske pasove okoli vrha GMF, ki so razporejeni na hitrost teka (1X) gredi tega specifičnega zobnika. Na primer, če ima vrh GMF stranske pasove, razporejene pri hitrosti vhodne gredi, je napaka na vhodnem zobniku.
• Obraba zob: Splošno obrabo zob pogosto kaže povečanje amplitude GMF in njegovih harmonikov, ki ga spremljajo stranski pasovi 1X iz ustreznega zobnika.
• Zlomljen ali razpokan zob: En sam razpokan ali zlomljen zob bo pri hitrosti delovanja 1X tega zobnika ustvaril močan vibracijski vrh, pogosto z veliko harmoniki. Prav tako bo ustvaril stranske pasove okoli GMF, razporejene glede na hitrost delovanja zobnika. časovni val je tudi tukaj zelo uporaben, saj bo vsakič, ko se zlomljen zob poskuša zaskočiti, pokazal izrazit, periodičen udarec.
• Neusklajenost zobnikov: Neusklajenost zobnikov pogosto kaže visok harmonik 2X GMF, včasih večji od primarnega vrha GMF. Spremljajo ga tudi stranski pasovi, razporejeni glede na hitrost delovanja.

4. Specializirane tehnike analize

Ker so vibracije zobnikov lahko kompleksne, se pogosto uporabljajo specializirane tehnike:

• Analiza časovnih valov: Bistveno za odkrivanje zlomljenih zob, ki se kažejo kot ponavljajoči se, ostri udarci.
• Analiza kepstruma: Tehnika, ki se uporablja za jasnejšo identifikacijo družin stranskih pasov, ki jih je v standardnem FFT spektru morda težko videti.

5. Faze odpovedi zobnikov

Analiza vibracij lahko spremlja napredovanje odpovedi zobnika skozi več faz:

1. 1. faza (zgodnja): Okoli GMF se pojavijo majhni stranski pasovi. Skupna raven vibracij se morda ne spremeni.
2. 2. stopnja (zmerna): Amplituda stranskih pasov se poveča in harmoniki GMF se lahko začnejo pojavljati s svojimi stranskimi pasovi.
3. 3. stopnja (resna): GMF in njegovi harmoniki imajo lahko veliko širokih stranskih pasov. Frekvenca 1X problematične opreme se lahko začne povečevati. Šumna raven spektra se poveča.
4. 4. faza (katastrofalna): GMF lahko izgine in ga nadomesti hrupna, naključna vibracijska signatura, saj so zobje hudo poškodovani ali uničeni.

← Nazaj na glavno kazalo