Diagnostisera växelfel

1. Vibrationssignaturen hos kugghjul

Kugghjul är en grundläggande komponent för kraftöverföring i industriella maskiner. Ingreppet av kugghjulens tänder är en i sig bullrig och vibrerande process. Friska kugghjul producerar en mycket tydlig och stabil vibrationssignatur, och avvikelser från denna signatur är en stark indikator på slitage eller skada.

Vibrationsanalys är en mycket effektiv metod för att upptäcka kugghjulsdefekter i ett mycket tidigt skede, långt innan de kan leda till ett katastrofalt fel på en växellåda.

2. Kugghjulsnätfrekvens (GMF)

Den viktigaste frekvensen i växellådsanalys är Kugghjulsnätfrekvens (GMF)Detta är den hastighet med vilken kugghjulens tänder griper in i varandra.

GMF = Antal kuggar på ett kugghjul × rotationshastigheten för det kugghjulet

I en frisk växellåda, FFT-spektrum kommer att visa en tydlig topp vid GMF, ofta med några få små övertoner (2xGMF, 3xGMF). Amplituden för denna GMF-topp är en indikator på belastningen på kugghjulen. En hög GMF-topp i sig är inte nödvändigtvis ett tecken på ett fel, utan snarare på tung belastning. Nyckeln till diagnos är att titta på frekvenserna *runt* GMF-toppen.

3. Användning Sidband att diagnostisera fel

Sidband är det kraftfullaste verktyget för att diagnostisera specifika kugghjulsproblem. Dessa är små toppar som uppträder på vardera sidan om GMF och dess övertoner. Avståndet mellan sidbanden indikerar vilken axel som har problemet.

• Sliten eller excentrisk växel: Om ett kugghjul är slitet, excentriskt eller har ett tillverkningsfel, kommer det att modulera GMF vid sin rotationshastighet. Detta skapar sidband runt GMF-toppen som är placerade vid körhastighet (1X) på den specifika växelns axel. Om till exempel GMF-toppen har sidband som är fördelade vid ingångsaxelns hastighet, ligger felet på ingångsväxeln.
• Tandslitage: Allmänt tandslitage indikeras ofta av en ökning av amplituden hos GMF och dess övertoner, åtföljd av 1X sidband från motsvarande kugghjul.
• Sprucken eller trasig tand: En enda sprucken eller trasig tand genererar en stark vibrationstopp vid 1X körhastigheten för det kugghjulet, ofta med många övertoner. Det kommer också att producera sidband runt den globala kraftmätaren (GMF) med avstånd från kugghjulets körhastighet. tidsvågform är också mycket användbart här, eftersom det kommer att visa en distinkt, periodisk effekt varje gång den trasiga tanden försöker ingripa.
• Feljustering av kugghjul: Felaktig växeljustering visar ofta en hög 2X GMF-överton, ibland större än den primära GMF-toppen. Den kommer också att åtföljas av sidband med mellanrum mellan rotationshastigheten.

4. Specialiserade analystekniker

Eftersom kugghjulsvibrationer kan vara komplexa används ofta specialiserade tekniker:

• Tidsvågformsanalys: Viktigt för att upptäcka trasiga tänder, som visar sig som upprepade, vassa stötar.
• Cepstrum-analys: En teknik som används för att tydligare identifiera familjer av sidband som kan vara svåra att se i ett vanligt FFT-spektrum.

5. Steg av växelhaveri

Vibrationsanalys kan spåra utvecklingen av växelfel genom flera steg:

1. Steg 1 (tidigt): Små sidband uppträder runt GMF. Den totala vibrationsnivån kanske inte ändras.
2. Steg 2 (Måttlig): Sidbandens amplitud ökar, och övertoner i GMF kan börja uppträda med sina egna sidband.
3. Steg 3 (Allvarlig): GMF och dess övertoner kan ha många stora sidband. 1X-frekvensen för problemdrivna apparater kan börja stiga. Brusgolvet i spektrumet ökar.
4. Steg 4 (Katastrofal): GMF kan försvinna och ersättas av en bullrig, slumpmässig vibrationssignatur allt eftersom tänderna skadas eller förstörs allvarligt.

← Tillbaka till huvudmenyn