Kuelewa Namba ya Kugusiana kwa Gesi
Namba ya kugusiana kwa gesi (GMF — pia inaitwa namba ya kugusiana kwa meno au kugusiana kwa meno) ni vibration namba inayozaliwa wakati meno ya gesi yanapoingia na kuacha kuwasiliana wakati wa kuzunguka. Inapatikana kwa kuzidisha namba ya meno kwenye gesi kwa kasi ya kuzunguka ya gesi hiyo: GMF = (number of teeth × rpm) / 60. GMF kawaida ni kilele kikuu katika sanduku la gesi wigo wa mitetemo, na amplitude yake, yake harmonics, and the sidebands karibu nayo ina taarifa ya undani kuhusu hali ya gesi — uharibifuko, misalignment, kasoro za meno, na kutosha kwa lubrification. Kufuatilia GMF kwa hiyo ndio msingi wa kashifa za sanduku la gesi na sehemu ya msingi ya kutambua gear defects kabla hazijakamatia
1. Kuhesabu Namba ya Kugusiana kwa Gesi
Basic Formula
GMF inaweza kuhesabiwa kutoka kwa chochote cha wajibu wa kugusiana, na zote lazima zitoe jibu sawa kwa sababu meno yanapita kila mmoja kwa kasi moja iliyoshirikiana:
- GMF = Npinion × RPMpinion / 60 (kutoka kwa pinion)
- GMF = Ngear × RPMgear / 60 (kutoka kwa gesi)
Hizi mbili ni sawa kwa sababu uwiano wa kasi ni kinyume cha uwiano wa namba ya meno. Kumbuka kuwa GMF si harmonic rahisi running-speed — ni namba ya meno mara kasi ya shati, kwa hiyo kawaida huanguka mbali zaidi ya 1×.
Mifano Iliyotengenezwa
Mfano wa 1 — Sanduku la Gesi la Rahisi
- Ingizo (pinion): Meno 20 kwa RPM 1,800
- Output (gear): Meno 60 kwa RPM 600
- GMF = 20 × 1,800 / 60 = 600 Hz
- Check: 60 × 600 / 60 = 600 Hz ✓
Mfano 2 — Sanduku la Vituo Vingi
- First stage: 18 teeth at 3,600 rpm → GMF₁ = 1,080 Hz
- Second stage: Meno 25 kwa RPM 1,200 → GMF₂ = 500 Hz
- Third stage: Meno 30 kwa RPM 400 → GMF₃ = 200 Hz
- Spectrum: inaonyesha kilele kingi kwa kila hatua, pamoja na harmoniki na bandikali.
Kuhesabu hii kwa mikono kwa kila hatua ni tedious; Kihesabu cha Mzunguko wa Mesh ya Vituo inarejesha GMF na nafasi inayotarajiwa ya bandikali haraka, na Kihesabu cha Mzunguko wa Harmoniki husaidia kuweka amri za kasi ya shimoni inayozunguka.
2. GMF katika Wigo wa Mtetemo
Sanduku Salama la Vituo
- GMF peak: kilele kimoja kilicho wazi kwa mzunguko uliohesabiwa.
- Amplitude: wastani na thabiti kwa muda.
- Harmonics: 2×GMF and 3×GMF may be present but small (under ~25% of GMF).
- Sidebands: kidogo au hakuna.
- Shaft speeds: kilele cha 1× kwa shimoni ya kuingia na kutoka kiko chini sana ya GMF.
Saini za Isipokuwa Kawaida
Amplitude ya GMF Juu
Kuongezeka kwa amplitude ya GMF kwa wakati kunaonyesha kuvimba kwa jumla kwa geari, kutokakufa kwa maeneo, au mzigo mkubwa. Hatua ni kuongeza mzunguko wa ufuatiliaji na kupanga ukaguzi.
Harmoniski Nyingi za GMF
Strong 2×GMF, 3×GMF, and 4×GMF peaks indicate tooth defects, heavy wear, or a poor contact pattern — broadly, the more harmonics that appear, the more severe the condition.
Kanda Zao Karibu na GMF
Kanda zao ni modulesheni ya GMF kwa kasi ya shimoni, na zinazokubali which geari ina dosari:
- Kanda za pinion: GMF ± input-shaft speed → a pinion defect.
- Kanda za geari: GMF ± output-shaft speed → a defect on the driven gear.
- Kanda nyingi: GMF ± n×(shaft speed) → localised tooth defects.
- Kanda zisizo na ulinganifu: kali zaidi upande mmoja → geari isiyo na kituo au umbali wa jenomu usio sawa.
3. Kutafsiri Tagnosis
Tathmini ya Hali Kwa Mtazamo Haraka
| Condition | GMF Amplitude | Harmonics | Sidebands |
|---|---|---|---|
| New / good | Low, stable | Ndogo sana (< 25% ya GMF) | Hayupo au ndogo sana |
| Normal wear | Kati, kuongezeka polepole | 2×GMF ilipo lakini ndogo | Kanda ndogo zinaonekana |
| Moderate wear | Juu, bado kuongezeka | 2×, 3×GMF visible | Kanda zilizo wazi katika ± kasi za shimoni |
| Kuvimba kwa kali / uharibifu | Very high | Multiple harmonics (4×, 5×+) | Familia nyingi za vipande vya upande |
| Kasoro iliyoingizwa | Moderate | Present | Vipande vya upande vya nguvu, vilivyowekwa kwa kawaida |
Mifumo Mahususi ya Kasoro
- Hitilafu ya kuunganisha gia: high 2×GMF and 3×GMF harmonics, often with elevated mitetemo ya upande; inacorected kwa kuunganisha upya gia.
- Gia isiyo na kati: strong sidebands at ±1× of the eccentric gear’s shaft speed, with tooth contact varying once per revolution — visible as amplitude modulation in the time waveform.
- Jino lililokatika au lililochanganua: vipande vya upande vya amplitude kuu kwa nafasi ya kasi ya shimoni, athari moja kwa kila mzunguko wa gia yenye kasoro, matukio ya msukumo katika muundo wa muda, na ukuaji wa haraka wa amplitude.
- Kumweka kwa haba: amplitude iliyoongezwa ya GMF kutokana na msuguano uliongezwa, sauti ya mzunguko-juu ikiongezeka, na joto likiongezka katika sanduku la gia.
Nafasi nzuri sana kutoka backlash inaweza kuzidi kutatanisha mifumo hii kwa kuruhusu meno yakunyakunya kwa kila kuunganisha.
4. GMF na Mmomonyeko wa Muundo
GMF mara nyingi huweka upande katika bendi inayoweza kukamatia njia za muundo, ikiongeza kile kingekuwa chanzo cha kawaida tu:
- Typical GMF: 200–2,000 Hz kwa sanduku la gia la sekta.
- Mzunguko wa asili wa fremu: mara nyingi 50–500 Hz.
- The risk: GMF au moja ya harmoniki zake inaendana na nyumba au fremu structural resonance.
- The result: mlio wa wenzi wenye jukumu mkali na vibration ya nyumba iliyozidi.
- The fixes: kukamatia nyumba, kuongeza kusambaza, au kubadilisha idadi ya meno ili kusogeza GMF mbali na kuingia katika resonance.
5. Kujenga Mkakati wa Ufuatiliaji
Msingi na Mwenendo
Rekodi amplitude ya GMF — pamoja na anuwai ya harmonic ya kawaida na ngazi za sideband — wakati sanduku la wenzi ni jipya au limeboreswa kwa karibu, na itumie kama rejeza kwa kila kitu kinachofuata. Vigezo vya mwenendo muhimu zaidi ni:
- GMF amplitude: dalili kuu ya hali ya jumla ya wenzi.
- Ratios ya Harmonic: a rising 2×GMF/GMF or 3×GMF/GMF signals deterioration.
- Nishati ya Sideband: jumla ya amplitude ya familia za sideband.
- Mlikao wa Mzunguko wa Juu: nishati ya broadband katika msomeko wa 5–50 kHz inaonyesha hali ya uso wa jino.
Alarm Levels
- Alert: Amplitude ya GMF katika 2× msingi.
- Alarm: Amplitude ya GMF katika 4× msingi, au kuzidi haraka.
- Critical: harmonic nyingi zenye nguvu, sidebands wa kujaza, au 10× msingi.
Kupima GMF Uwanjani
Kunasa GMF, harmonic zake, na sidebands zake vizuri kunakuwa na haja ya bandwidth na azimio ya kutosha kusambaza mistari iliyofungwa. Chombo cha mahitaji chenye zana mbili kama Balancet-1A kinarekodia wigo wa sanduku la wenzi na mfumo wa wakati kwenye mahali, na kuruhusu engineer kusoma kilele cha GMF na familia zake za sideband moja kwa moja — na, mahali ambapo uongezaji wa 1× unaonyesha kuwa kipepeo au coupling kilichoambatanishwa pia kimechemka kutofautiana, fanya kusambaza kwa uwanja katika ziara sawa. Inatumika kwa njia hii, uchambuzi wa GMF frequency wa wenzi hununua matatizo ya wenzi mengi kabla ya kutofautiana kwa baraka, na kubadilisha mabomoa yasiyo na mipango katika matengenezo ya kupanga.
