Të kuptuarit e frekuencës së dhëmbit gjuetar (HTF)
Balancues portativ & analizues i vibrimeve Balanset-1A
Balanset-1A është një analizues vibrimi dhe balancues portativ, i ushqyer me USB, për balancimin në një dhe dy plane të rotorëve në kushinetat e tyre. Full Kit përfshin njësinë e ndërfaqes, dy sensorë vibrimi, takometër optik me lazer, shirit reflektues, softuer balancimi Windows në një disk USB, mbajtëse magnetike, peshore dixhitale dhe çantë transporti. Kërkohet një kompjuter Windows i përputhshëm me një port USB të lirë; kompjuteri …
Sensor vibrimi
Sensor dridhjesh për pajisjet e balancimit Balanset, bazuar në akselerometrin ADXL335. Furnizohet si standard me një kabllo 5 m për matjen e dridhjeve gjatë balancimit dhe analizës së rotorit. Opsionisht është në dispozicion një kabllo 10 m.
Sensor optik (takometër me lazer)
Sensor optik me laser për pajisjet e balancimit Balanset, i bazuar në takometrin e modifikuar HS2234. Mat shpejtësinë e rrotullimit pa kontakt duke përdorur një shenjë reflektuese në rotor. Furnizohet me një kabllo 5 m si standard; opsioni i kabllit 10 m është i disponueshëm.
Balanset-4
Balanset-4 është një analizues dridhjesh me katër kanale dhe një sistem balancimi për korrigjim në një deri në katër plane. Projektuar për boshtet kardani dhe rotorët e mbështetur në katër rulmanë, ai mund të shërbejë gjithashtu si sistem matës për një makinë balancimi. Paketa përfshin katër sensorë dridhjesh, një tahometër lazer optik, ndërfaqen USB, softuer, stendë magnetike, peshore dhe kuti transporti.
Mbajtëse magnetike Insize-60-kgf
Stendë magnetike e rregullueshme për pozicionimin e sensorit lazerik RPM në kompletet e balancimit Balanset. Baza magnetike e ndërrueshme ofron deri në 60 kgf forcë mbajtëse në sipërfaqe ferromagnetike të përshtatshme. Krahët dhe nyjet e rregullueshme ndihmojnë në përputhjen e sensorit me shenjën reflektuese në rotor.
Shirit reflektues
Shirit reflektues argjendi vetëngjitës për tahometrin optik me lazer në kompletet e balancimit Balanset. Vendosni një copë të vogël në rotor për të siguruar një shenjë referencë reflektuese për matjen e shpejtësisë së rrotullimit. Furnizohet në gjatësi 1 m për montime të shumta.
Balancues dinamik “Balanset-1A” OEM
Balanset-1A OEM është kompleti bazë matës për balancimin e rotorëve në një dhe dy plane dhe analizën e vibrimeve. Përfshin njësinë e ndërfaqes USB, dy sensorë vibrimi, takometër optik me lazer, shirit reflektues dhe softuer balancimi Windows në një disk USB. Krahasuar me Full Kit, mbajtësja magnetike, peshorja dixhitale dhe çanta e transportit nuk përfshihen. Kërkohet një kompjuter Windows i përputhshëm me …
Frekuenca e dhëmbit gjuetar (HTF — e quajtur gjithashtu frekuenca e fazës së montimit ose frekuenca e pjesëtuesit më të madh të përbashkët) është me frekuencë të ulët, vibrimi komponent në një çift ingranazhesh që përfaqëson ritmin me të cilin e njëjtë dhëmbi individual i pinionit rikthehet në kontakt me të njëjtin dhëmb individual të ingranazhit. Kjo qeveriset nga shumëfishi më i vogël i përbashkët (LCM) i numrave të dy dhëmbëve dhe normalisht është një frekuencë shumë e ulët — shumë poshtë shpejtësisë së boshtit — që shfaqet si një modulim periodik dhe i ngadaltë i amplitudës së frekuenca e kacafitjes së dhëmbëve (GMF) dhe e saj brezat anësorë.
HTF-ja ka rëndësi diagnostikuese sepse vibrimi i bartur në këtë ritëm tregon probleme me dhëmbë individualë specifikë — një dhëmb i çarë, një njollë lokale, ose një montim ekscentrik — dhe jo me gjendjen e përgjithshme të grupit të ingranazheve. Prandaj, njohja e brezave anësorë (sidebands) të HTF-së ndihmon analistin të identifikojë saktësisht se cili ingranazh, e madje edhe cili dhëmb, është burimi i defektit, duke e bërë atë një nga instrumentet më të mprehta në gamën më të gjerë të defekt i ingranazhit diagnostikimit.
1. Përkufizimi dhe Kuptimi Fizik
Kur dy ingranazhe funksionojnë së bashku, një dhëmb i caktuar i pinionit angazhohet me një sërë dhëmbësh të ingranazhit, njëri pas tjetrit, revolucion pas revolucioni. Nëse ai kthehet ndonjëherë te dhëmbi i parë i ingranazhit që preku — dhe pas sa kohe — varet nga marrëdhënia aritmetike midis numrave të dy dhëmbëve. Frekuenca e dhëmbit gjuetar është thjesht ritmi i asaj kthimi. Një HTF e ulët do të thotë që një çift i caktuar dhëmbësh takohet rrallë; një HTF e lartë do të thotë që të njëjtat pak çifte takohen vazhdimisht.
Kjo sjell dy pasoja që shkojnë në drejtime të kundërta. Për konsumin, një HTF e ulët është e mirë: dëmtimi dhe gabimi i prodhimit shpërndahen në të gjithë dhëmbët. Për diagnostikimin, e njëjta HTF e ulët përqendron shenjën e vibrimit të një dhëmbi të dëmtuar në një ngjarje të pastër, një herë në revolucion, që është e lehtë për t'u vënë re. Kuptimi i numrit ju lejon të lexoni të dyja historitë njëherësh.
2. Baza Matematikore
Formula
HTF = GMF / LCM(N₁, N₂) = GMF × GCD(N₁, N₂) / (N₁ × N₂)
- N₁ = numri i dhëmbëve në pinion
- N₂ = numri i dhëmbëve në ingranazh
- GMF = frekuenca e angazhimit të dhëmbëve = N₁ × shpejtësia e pinionit (Hz) = N₂ × shpejtësia e ingranazhit (Hz)
- LCM = shumëfishi më i vogël i përbashkët i N₁ dhe N₂ (i barabartë me N₁ × N₂ / GCD, ku GCD është pjesëtuesi më i madh i përbashkët)
GMF-ja që modulohet nga HTF-ja është vetë N × shpejtësia e boshtit për secilin ingranazh; një kalkulatori i frekuencës së angazhimit të dhëmbëve llogarit direkt GMF-në dhe familjen e saj të brezave anësorë, ndërsa një kalkulator i raportit të ingranazhit trajton marrëdhënien e shpejtësisë hyrëse/dalëse që ju nevojitet përpara se të zbatoni formulën.
Shembulli 1: një çift dhëmbësh gjuetarë
- Pinjoni: 23 dhëmbë në 1800 RPM
- Ingranazhi: 67 dhëmbë
- GCD(23, 67): 1 — të dyja janë numra të thjeshtë, prandaj nuk kanë asnjë faktor të përbashkët; LCM(23, 67) = 23 × 67 = 1541
- GMF: 23 × (1800 / 60) = 690 Hz
- HTF = 690 / 1541 ≈ 0.45 Hz — i njëjti çift dhëmbësh takohet vetëm rreth një herë në 2.2 sekonda, shumë poshtë shpejtësisë 30 Hz të boshtit të pinionit
- Kuptimi: çdo dhëmb i pinionit angazhohet me çdo dhëmb të ingranazhit para se modeli të përsëritet
- Rezultati: një ingranazh i vërtetë me dhëmbë gjuetarë, me shpërndarje optimale të konsumit
Shembulli 2: një çift jo-gjuetar
- Pinjoni: 20 dhëmbë në 1800 RPM
- Ingranazhi: 60 dhëmbë
- GCD(20, 60): 20; LCM(20, 60) = 60
- GMF: 20 × (1800 / 60) = 600 Hz
- HTF = 600 / 60 = 10 Hz — e barabartë me shpejtësinë e boshtit të daljes (ingranazhit)
- Kuptimi: ekzistojnë vetëm 20 çifte dhëmbësh të dallueshëm, dhe çdo çift riangazhohet dhjetë herë në sekondë
- Rezultati: një model i përqendruar konsumi mbi të njëjtët dhëmbë
Shembulli 3: një rast i ndërmjetëm
- Pinjoni: 18 dhëmbë në 3600 RPM
- Ingranazhi: 54 dhëmbë
- GCD(18, 54): 18; LCM(18, 54) = 54
- GMF: 18 × (3600 / 60) = 1080 Hz
- HTF = 1080 / 54 = 20 Hz
- Modeli: ekzistojnë vetëm 18 çifte të dallueshme kontakti dhëmbësh, secili duke u përsëritur 20 herë në sekondë
3. Grupe Ingranazhesh Gjuetare kundrejt Jo-Gjuetare
Dizajn me dhëmbë gjuetarë (GCD = 1)
Arrihet kur numrat e dhëmbëve janë relativisht të thjeshtë (pa faktorë të përbashkët):
- Përparësitë:
- Çdo dhëmb i pinionit përfundimisht angazhohet me çdo dhëmb të ingranazhit.
- Konsumi shpërndahet në mënyrë uniforme në të gjithë dhëmbët.
- Gabimet e prodhimit mesatarizohen në vend që të përforcohen.
- Jetëgjatësi më e gjatë e ingranazhit.
- E preferuar për shumicën e aplikimeve.
- Disavantazhet:
- Një defekt që përfshin një dhëmb specifik çift përsëritet vetëm në HTF-në shumë të ulët (një pjesë e vogël e shpejtësisë së boshtit), prandaj nevojiten regjistrime kohore të gjata për ta identifikuar. Një dhëmb i vetëm i dëmtuar prapëseprapë ndikon një herë për çdo rrotullim të boshtit të vet.
- Mund të kërkojë prodhim më të saktë.
Dizajn pa dhëmb gjuetie (GCD > 1)
Ndodh kur numrat e dhëmbëve kanë faktorë të përbashkët:
- Përparësitë:
- Përzgjedhje më e thjeshtë e numrit të dhëmbëve.
- Mund të lejojë madhësi standarde ingranazhesh, gati për përdorim.
- Disavantazhet:
- Të njëjtët dhëmbë kacafiten përsëri e përsëri (ekzistojnë vetëm GCD çifte unike).
- Konsumi përqendrohet në të njëjtat çifte dhëmbësh.
- Gabimet e prodhimit në dhëmbë specifikë përsëriten në çdo cikël.
- Zakonisht, jetëgjatësi më e shkurtër e ingranazhit.
- Në përgjithësi shmanget në dizajnimin cilësor të kutive të ingranazheve.
4. Nënshkrimi i Vibrimit
HTF-ja në spektër dhe në valëformë
HTF-ja rrallë shfaqet si një kulm i fortë i pavarur dhe zakonisht është shumë e ulët për t'u dalluar si hapësirë brinjësh anësore. Brinjët anësore rreth frekuencës së kacafitjes në spektri i vibrimeve janë të vendosura sipas shpejtësive të boshtit të dy ingranazheve; vetë HTF-ja shfaqet si një modulim i ngadaltë periodik i amplitudës (një rrahje) i vibrimit të kacafitjes:
- Kulmi qendror: GMF (frekuenca e kacafitjes së ingranazheve).
- Brezat anësorë: GMF ± 1×, 2×, 3× shpejtësinë e boshtit të ingranazhit që mbart defektin e lokalizuar.
- Nënshkrimi i HTF-së: një rrahje e ngadaltë në valëformën kohore — niveli i përgjithshëm i vibrimit rritet dhe zbehet me ritmin e HTF-së (zakonisht nga një pjesë e hercit deri në disa hercë).
- Interpretimi: modulimi që përsëritet me HTF tregon një defekt që përfshin një dhëmb të caktuar çift, si për shembull një dhëmb i dëmtuar i pinionit që godet periodikisht një dhëmb të dëmtuar të ingranazhit; thellësia e modulimit pasqyron ashpërsinë e defektit të lokalizuar.
Meqenëse këto brinjë anësore grumbullohen rreth një frekuence të lartë kacafitjeje dhe mund të jenë të dendura, dy teknika ndihmojnë për t'i zbuluar ato. Analiza Cepstrum e kondenson një familje brinjësh anësore me hapësira të rregullta në një vijë të vetme quefrency-je, duke e bërë hapësirën të lehtë për t'u lexuar, dhe analiza e mbështjellëses rikthen goditjen një-herë-për-rrotullim të një dhëmbi të dëmtuar nga sinjali i moduluar i kacafitjes.
Modelet diagnostikuese
Një dhëmb i vetëm i dëmtuar: brinjë anësore të forta rreth GMF-së, të vendosura sipas shpejtësisë së boshtit të ingranazhit që mbart dhëmbin e dëmtuar; një goditje për çdo rrotullim të atij ingranazhi; valëformë kohore tregon një impuls periodik të qartë.
Ekscentriciteti i ingranazhit: brinjë anësore me shpejtësinë e boshtit që rrjedhin nga çrregullimi (runout) ose montimi ekscentrik; thellësia e angazhimit të dhëmbëve ndryshon një herë për rrotullim, duke modeluar në amplitudë GMF-në; zakonisht e korrigjueshme përmes rimontimit ose kompensimit të runout-it (shih eksentriciteti).
Dëmtim në të dy ingranazhet (defekt i çiftit të dhëmbëve): kur një dhëmb i dëmtuar i pinionit takon periodikisht një dhëmb të dëmtuar të ingranazhit, vibrimi rritet dhe zbehet me ritmin e ulët të HTF-së — një rrahje e ngadaltë e mbivendosur mbi vibrimin e kacafitjes; mund të kërkojë zëvendësimin e ingranazhit, ose pranimin nëse bie brenda tolerancës.
5. Diagnoza Praktike
Identifikimi i ingranazhit me defekt
Për të përcaktuar cili element — pinioni apo ingranazhi kryesor — mbart defektin:
- Llogaritni të dyja shpejtësitë e boshtit: RPM-në hyrëse dhe dalëse.
- Matni hapësirën e brinjëve anësore nga spektri i vibrimit.
- Nëse hapësira = frekuenca e boshtit hyrës → defekti është te pinioni.
- Nëse hapësira = frekuenca e boshtit dalës → defekti është te ingranazhi.
- Përfundim: hapësira e brinjëve anësore identifikon cilin bosht — dhe për rrjedhojë cilin ingranazh — është problemi.
Ky është pikërisht lloji i matjes për të cilin është i përshtatshëm një analizator portativ me dy kanale. Me takometrin e tij optik që i lidh të dhënat me këndin e boshtit, Balanset-1A kap spektrin dhe valëformën kohore te kutia e ingranazheve, në mënyrë që hapësira e brinjëve anësore të mund të matet kundrejt shpejtësive të njohura hyrëse dhe dalëse, dhe impulsi një-herë-për-rrotullim i një dhëmbi të plasaritur mund të konfirmohet në valëformë — të gjitha këto në makinën në punë, pa hapur karkasën. Një kalkulatori i frekuencës harmonike pastaj i konverton vlerat e matura të RPM-së në vlerat e sakta të Hz-it që duhen kërkuar.
Vlerësimi i ashpërsisë
- Amplituda e brezit anësor: amplitudat më të larta tregojnë një defekt lokal më të rëndë.
- Numri i brezave anësorë: më shumë breza anësorë (rende më të larta) tregojnë një gjendje më të keqe.
- Valëforma kohore: një impuls periodik i qartë konfirmon një goditje të dhëmbit individual.
- Krahasimi me GMF: brezat anësorë mbi ~25% të amplitudës së GMF-së tregojnë një defekt të rëndësishëm — një prag i ashpërsisë së defektit të dobishëm.
6. Konsiderata të projektimit
Zgjedhja e numrit të dhëmbëve
- Përdorni numra të thjeshtë kur është e mundur për të detyruar GCD = 1 (projektim me dhëmb gjuetar).
- Shmangni faktorët e përbashkët — shmangni kombinime si 20:60 (GCD = 20).
- Shembuj të mirë çiftesh: 17:51, 19:57, 23:69 (të gjithë me GCD = 1).
- Kompromisi: kufizimi mund të kufizojë pak raportet e disponueshme të ingranazhit.
Kur pranohet projektimi jo-gjuetar
- Aplikime me ngarkesë të ulët ku konsumimi nuk është kritik.
- Grupe ingranazhesh standarde ku kërkohet një raport i saktë.
- Aplikime me jetëgjatësi të shkurtër, ku shpërndarja e konsumimit ka më pak rëndësi.
- Kur avantazhet e prodhimit tejkalojnë dëmin e konsumimit.
7. Marrëdhënia me frekuencat e tjera të ingranazhit
Hierarkia e frekuencave në një kuti ingranazhesh
- Shpejtësitë e boshtit: 1× për hyrjen dhe daljen — frekuencat më të ulëta rrotulluese.
- HTF: normalisht frekuenca më e ulët nga të gjitha — një pjesë e vogël e shpejtësisë së boshtit në një projektim gjuetar (GCD = 1), dhe kurrë më e lartë se shpejtësia e boshtit më të ngadaltë edhe në një projektim jo-gjuetar.
- GMF: numri i dhëmbëve × shpejtësia e boshtit — frekuenca primare më e lartë.
- Harmonikat e GMF-së: 2×GMF, 3×GMF e kështu me radhë, që rrjedhin nga jolinearitetet e kapjes së dhëmbëzimit dhe loja e dhëmbëve.
Strategjia e analizës së brezave anësorë
- Brezat anësorë me hapësirim sipas shpejtësisë së boshtit → një ingranazh ekscentrik ose një defekt i dhëmbit individual.
- Modulimi i ngadaltë i amplitudës (rrahje) me ritmin e HTF-së → një problem i përsëritur i çiftit të dhëmbëve, si p.sh. dëmtim i përputhur në të dy ingranazhet.
- Asnjë brez anësor i qartë → një gjendje e përgjithshme e shpërndarë konsumimi i ingranazhit, ose thjesht një ingranazh i shëndetshëm.
Frekuenca e dhëmbit gjuetar, megjithëse është një kënd i hollë i dinamikës së ingranazheve, ofron informacion diagnostikues të fuqishëm. Të kuptuarit e llogaritjes së HTF-së dhe njohja e brezave anësorë të HTF-së i lejon një analisti të identifikojë saktësisht se cili ingranazh ka një defekt dhe nëse problemi është një dhëmb i dëmtuar apo një gjendje më e shpërndarë — duke udhëhequr vendime mirëmbajtjeje të targetuara dhe të sigurta në diagnostikimin e problemeve të kutive të ingranazheve.
