Understanding Gear Wear
Gear wear என்பது தேய்மானம், ஒட்டுதல், மேற்பரப்பு சோர்வு மற்றும் அரிப்பு ஆகிய இயந்திர செயல்முறைகளால் கியர் பல் மேற்பரப்புகளில் இருந்து பொருள் படிப்படியாக இழக்கப்படுவதாகும். உடைந்த பல்லின் திடீர் தோல்வியைப் போலல்லாமல், கியர் தேய்மானம் என்பது படிப்படியான சிதைவாகும், இது பல்லின் வடிவைமாற்றி, backlash, மற்றும் சத்தம் மற்றும் vibration அளவுகளை படிப்படியாக அதிகரிக்கிறது. கவனிக்காமல் விட்டால், பொருள் இழப்பு அதிகமாகும்போது அல்லது pitting அல்லது பல் முறிவு போன்ற மிகவும் தீவிரமான சேதப் பாங்குகளுக்கு மாறும்போது செயல்பாட்டு தோல்வி ஏற்படுகிறது. தேய்மானம் மெதுவாகவும் கணிக்கக்கூடிய முறையிலும் முன்னேறுவதால், அதைக் கண்காணிப்பது மிகவும் பயனுள்ளது: வழிமுறைகளைப் புரிந்துகொண்டு vibration analysis, oil analysisமற்றும் அவ்வப்போது ஆய்வு செய்வதன் மூலம் தொடர்ந்து நெருங்கும் செயல்பாட்டு இடையூறை திட்டமிட்ட, குறைந்த செலவில் கியர் மாற்றமாக மாற்றலாம்.
1. கியர் தேய்மானத்தின் வகைகள் மற்றும் வழிமுறைகள்
தேய்மானம் என்பது ஒரே ஒரு செயல்முறை அல்ல. எந்த which வழிமுறை செயல்படுகிறது என்பதை அடையாளம் காண்பது அதை நிறுத்துவதற்கான முதல் படியாகும், ஏனெனில் தேய்மான தேய்வுக்கான தீர்வு (சுத்தமான எண்ணெய்) கீறல் தேய்வுக்கான தீர்விலிருந்து (சிறந்த மசகு எண்ணெய் படலம்) வேறுபட்டது. இவை தொழில்துறை gearing.
Abrasive Wear
தொழில்துறை கியர்பாக்ஸ்களில் மிகவும் பொதுவான வழிமுறை. கடினமான துகள்கள் — தூசு, உலோக சிப்ஸ், அல்லது முன்பே உருவான தேய்மான துகள்கள் — பல் பக்கங்களுக்கு இடையே சிக்கி, மணல் தேய்க்கும் கலவை போல அரைத்து பொருளை அகற்றுகின்றன. இதன் விளைவாக மிகவும் சீரான முறையில் பொருள் அகற்றப்பட்ட மெருகூட்டப்பட்ட, மென்மையான மேற்பரப்பு கிடைக்கிறது, மேலும் வீதம் மாசுபாட்டின் அளவு மற்றும் சுமை இரண்டிற்கும் ஏற்ப அதிகரிக்கிறது. பயனுள்ள வடிகட்டுதல், சிறந்த சீலிங் மற்றும் சுத்தமான நிறுவல் ஆகியவை முதன்மையான பாதுகாப்பு நடவடிக்கைகள்.
Adhesive Wear (Scuffing / Scoring)
இது கடுமையான சுமை அல்லது போதுமான மசகுப்பூச்சு இல்லாத நிலையில் தோன்றுகிறது, இதனால் பாதுகாப்பு எண்னெய் படலம் உடைந்து, நுண்ணிய மேற்பரப்பு முரடுகள் உண்மையான உலோகம்-உலோகம் தொடர்பு கொள்கின்றன. நழுவும் தொடர்பு புள்ளிகளில் நுண்ணிய வெல்டிங் மற்றும் கிழிதல் ஆகியவை கரடுமுரடான, கிழிந்த மேற்பரப்புகளை, இணைந்த பற்களுக்கு இடையே காணக்கூடிய பொருள் மாற்றத்தை மற்றும் நழுவும் திசையில் அமைந்த கீறல் தடங்களை உருவாக்குகின்றன. கீறல் தேய்வு ஆரம்பித்தவுடன் விரைவாக முன்னேறி பேரழிவு தோல்விக்கு வழிவகுக்கும் என்பதால் அது ஆபத்தானது; போதுமான மசகுப்பூச்சு, அதிக அழுத்தம் (EP) சேர்க்கைகள் மற்றும் குறைக்கப்பட்ட சுமைகள் அதைத் தடுக்கும்.
Micropitting
மேற்பரப்பு சோர்வு தேய்மான முறை, நுண்ணிய, மங்கலான அமைப்பை உருவாக்குகிறது. மெல்லிய உயவு படலங்கள் அஸ்பெரிட்டி அளவில் அதிக தொடர்பு அழுத்தத்தை அனுமதிக்கின்றன, இதனால் சுமார் 10–50 µm அகலமுள்ள ஆயிரக்கணக்கான நுண்ணிய குழிகளும் சிறப்பியல்பான மேட்-சாம்பல் தோற்றமும் உருவாகின்றன. இது பொதுவாக பிட்ச் கோட்டின் அருகே குவிகிறது, அங்கு உருளும் மற்றும் சறுக்கும் இயக்கங்கள் ஒருங்கிணைகின்றன. மைக்ரோபிட்டிங் லேசானதாக இருந்தால் நிலைப்படலாம், அல்லது கடுமையாக இருந்தால் மேக்ரோபிட்டிங்காக முன்னேறலாம் — இரு நிலைகளிலும் இது பல்லின் வடிவத்தை மாற்றி சத்தம் மற்றும் அதிர்வை அதிகரிக்கும்.
மிதமான (சாதாரண) தேய்மானம்
எல்லா தேய்மானமும் குறைபாடல்ல. அனைத்து கியர்களிலும் பல ஆண்டுகளாக படிப்படியான மெருகேற்றமும் பொருள் அகற்றலும் எதிர்பார்க்கப்படுகிறது. வேகம் மெதுவாகவும் கணிக்கக்கூடியதாகவும் இருக்க வேண்டும் (கியரின் ஆயுளில் 0.1 mm-க்கும் குறைவாக) மேலும் வடிவமைப்பு சகிப்புத்தன்மைக்குள் இருக்கும் வரை முற்றிலும் ஏற்றுக்கொள்ளத்தக்கது. சாதாரணமான தேய்மானத்தை அடையாளம் காண்பது wear prevents needless intervention.
Corrosive Wear
ஈரப்பதம், அமிலத்தன்மையுள்ள உயவுப்பொருட்கள் அல்லது இரசாயன மாசுபாடு ஆகியவற்றால் இயக்கப்படும் அரிப்பு தேய்மானம், துரு நிறத்தில் கறை படிவது, மேற்பரப்பு கரடுமுரடாவது மற்றும் குழிவீழ்ச்சியாக வெளிப்படுகிறது. கியர்பாக்ஸ் ஈரப்பதம் இருக்கும்போது செயலற்று கிடக்கும்போது — எடுத்துக்காட்டாக, காத்திருப்பு இயக்கி அல்லது சேமிப்பில் உள்ள அலகு — இது மிகவும் பொதுவானது. சரியான சீலிங், அரிப்பு தடுப்பிகள் மற்றும் சேமிப்பு பாதுகாப்பு (சுவாச உலர்த்திகள் உட்பட) ஆகியவை நிலையான தடுப்பு நடவடிக்கைகளாகும்.
2. கியர் தேய்மானத்தின் விளைவுகள்
பக்கங்களிலிருந்து பொருள் மறைவதால், விளைவுகள் வடிவியல், செயல்திறன் மற்றும் தீவிரமடையும் சுய-சேதம் ஆகியவற்றில் தொடர்ச்சியாக பரவுகின்றன.
Geometric Changes
- வடிவ மாற்றம்: இன்வொல்யூட் வடிவம் சிதைவடைகிறது, இது மெஷ்-ஐ அமைதியாக வைக்கும் சீரான கன்ஜுகேட் இயக்கத்தை சீர்குலைக்கிறது.
- Increased backlash: பொருள் இழப்பு இணைந்த பற்களுக்கு இடையே இடைவெளி (backlash) திறக்கிறது.
- குறைந்த தொடர்பு விகிதம்: எந்த நேரத்திலும் குறைவான பற்கள் சுமையை பகிர்கின்றன.
- சுமை குவிப்பு: மீதமுள்ள தொடர்பு பகுதி அதிக அழுத்தத்தை தாங்குகிறது.
Performance Degradation
- Increased vibration: மோசமான பல் தொடர்பும் மாறுபடும் மெஷ் விறைப்பும் ஆவர்த்தன தாக்குதல்களை உருவாக்குகின்றன.
- Noise: backlash-இலிருந்து ஆரவாரம் மற்றும் மேற்பரப்பு கரடுமுரட்டுத்தனத்திலிருந்து கீச்சொலி.
- குறைந்த দক্ষता: higher friction losses waste input power.
- Accuracy loss: அதிகரிக்கும் backlash, இண்டெக்சிங் மற்றும் சர்வோ இயக்கிகளில் நிலை துல்லியத்தை அரிக்கிறது.
Accelerated Deterioration
தேய்மானம் தன்னையே வளர்க்கிறது. தேய்ந்த பற்கள் அதிக சுமையை தாங்குகின்றன, ஏனெனில் குறைவான பற்கள் அவற்றை பகிர்கின்றன, அழுத்தம் தேய்ந்த இடங்களில் குவிகிறது, மேலும் இந்த செயல்முறை குழிவீழ்ச்சியாக அல்லது நேரடியாக பல் உடைப்பாக தலைகீழாகி விடலாம். மேலும் மோசமாக, தேய்மானத்தால் உருவாகும் குப்பை மேலும் தேய்மானத்திற்கான தேய்க்கும் பொருளாக மாறுகிறது — இது ஒரு நேர்மறை-பின்னூட்ட சுழல் ஆகும், இதனால்தான் முன்கூட்டிய கண்டறிதல் இலாபகரமாக உள்ளது.
3. Detection Methods
பல்வேறு நிரப்பு நுட்பங்கள் தேய்மானத்தை வெவ்வேறு நிலைகளில் கண்டறிகின்றன. வலுவான திட்டங்கள் குறைந்தது இரண்டை ஒருங்கிணைக்கின்றன, ஏனெனில் ஒவ்வொன்றும் ஒரே சிதைவின் வெவ்வேறு அம்சங்களை காண்கிறது.
சிற்றலை பகுப்பாய்வு
ஒரு கியர் ஜோடியின் மெஷ் ஒரு வலுவான தொனியை தூண்டுகிறது கியர் மெஷ் அதிர்வண(gear mesh frequency - GMF), மேலும் தேய்மானம் அதைச் சுற்றி தெளிவான கைரேகைகளை விடுகிறது:
- GMF வீச்சு போக்கு கண்காணிப்பு: a gradual rise indicates progressive wear.
- ஐதீக வளர்ச்சி: வடிவம் சிதைவடையும்போது 2×GMF மற்றும் 3×GMF-இன் தோற்றம் மற்றும் வளர்ச்சி.
- Sidebands: shaft-speed sidebands GMF-ஐ சுற்றி எழுவது, மெஷின் மாடுலேஷனை சமிக்ஞை செய்கிறது.
- பரந்த அதிர்வெண் சத்தம்: மேற்பரப்பு கரடுமுரட்டுத்தனத்திலிருந்து அதிகரித்த உயர்-அதிர்வெண் உள்ளடக்கம்.
- நேர அலைவடிவம்: அதிகரிக்கும் ஒழுங்கின்மை மற்றும் தாக்குதல் time waveform.
எங்கு முதலில் பார்க்க வேண்டும் என்று சரியாக அறிவது விளக்கத்தை மிகவும் எளிதாக்குகிறது; கியர் மெஷ் அதிர்வெண் கணக்கிடுபவர் நீங்கள் ஸ்பெக்ட்ரத்தை திறப்பதற்கு முன்பே பல் எண்ணிக்கை மற்றும் தண்டு வேகத்திலிருந்து எதிர்பார்க்கப்படும் GMF மற்றும் சைட்பேண்ட் இடைவெளியை வழங்குகிறது.
Oil Analysis
- Wear-particle analysis: எண்ணெய் மாதிரிகளில் இரும்பு செறிவை கண்காணித்தல்.
- Ferrography: உராய்வு துகள்கள் vs. வெட்டு துகள்கள் vs. சோர்வு துகள்கள் என்று துகள் உருவியல்களை வகைப்படுத்தி — தேய்மான முறையை அடையாளம் காணுதல்.
- Spectrographic analysis: எந்த தேய்மான உலோகங்கள் உள்ளன என்பதை வெளிப்படுத்தும் தனிம கலவை.
- துகள் எண்ணிக்கை: குப்பைகளின் செறிவு மற்றும் அளவு விநியோகத்தை கண்காணித்தல்.
- முன்கூட்டியே கண்டறிதல்: எந்த அதிர்வு அறிகுறியும் தோன்றுவதற்கு முன்பே எண்ணெய் பகுப்பாய்வு அசாதாரண தேய்மானத்தை குறிக்கும், இதனால் இது ஒரு சக்திவாய்ந்த முதல் எச்சரிக்கையாக அமைகிறது.
பார்வைக்கு ஆய்வு
நேரடி ஆய்வு தீர்மானகரமானதாக உள்ளது. போரஸ்கோப் ஆய்வு பிரிக்காமல் உள்ளே பார்க்க அனுமதிக்கிறது; முழு ஆய்வு மறுசீரமைப்பின் போது நடைபெறுகிறது. பொறியாளர்கள் பிட்ச் கோட்டில் பல் தடிமனை அளவிடுகிறார்கள், தொடர்பு மாதிரிகளை சரிபார்க்கிறார்கள் (நீலமிடுதல் அல்லது பூச்சு பரிமாற்றம் பயன்படுத்தி), வரலாற்று ஒப்பீட்டிற்காக பற்களை புகைப்படம் எடுக்கிறார்கள், மற்றும் கண்டுபிடிப்புகளை உற்பத்தியாளரின் வெளியிட்ட தேய்மான வரம்புகளுடன் ஒப்பிடுகிறார்கள்.
Noise Monitoring
ஒலி முறைகள் கருவித்தொகுப்பை நிறைவு செய்கின்றன: ஒலி உமிழ்வு பல் தொடர்புகளிலிருந்து வரும் ஒலிகள், மேற்பரப்பு நிலையின் அல்ட்ராசோனிக் அளவீடு, மற்றும் ஒரு சென்சார் வழி இயக்கப்படுவதற்கு நீண்ட காலம் முன்பே அனுபவமிக்க ஆபரேட்டரை எச்சரிக்கும் எளிய கேட்கக்கூடிய சத்த மாற்றங்கள்.
4. தடுப்பு மற்றும் ஆயுள் நீட்டிப்பு
பெரும்பாலான கியர் தேய்மானத்தை கட்டுப்படுத்தலாம். நான்கு கருவிகள் — உயவுத்தன்மை, மாசு கட்டுப்பாடு, சுமை மேலாண்மை மற்றும் சீரமைப்பு — கடினமான வேலையை செய்கின்றன.
Proper Lubrication
சுமை மற்றும் வேகத்திற்கு சரியான உயவுச்சாறு பாகுத்தன்மையைப் பயன்படுத்துங்கள், அதிக சுமைகளுக்கு EP சேர்க்கைகளை சேருங்கள், மற்றும் போதுமான அளவு மற்றும் ஓட்டம் இருப்பதை உறுதிப்படுத்துங்கள். வடிகட்டுதல் மூலம் எண்ணெய் தூய்மையை பராமரிக்கவும் மற்றும் உற்பத்தியாளரின் அட்டவணையின்படி எண்ணெயை மாற்றவும், இது ஒட்டும் தேய்மானத்தை விலக்கி வைக்கும் படலத்தை பாதுகாக்கும்.
Contamination Control
பயனுள்ள சீல்கள் துகள் நுழைவை தடுக்கின்றன; வடிகட்டிய சுவாசிகள் கியர்பாக்ஸ் சூடாகும் மற்றும் குளிரும்போது தூசியை உள்ளே இழுப்பதை நிறுத்துகின்றன; சுத்தமான அசெம்பிளி மற்றும் பராமரிப்பு நடைமுறைகள் குப்பைகளை அறிமுகப்படுத்துவதை தவிர்க்கின்றன; மற்றும் தோராயமாக 10–25 µm முழுமையான தரத்தில் மதிப்பிடப்பட்ட எண்ணெய்-வடிகட்டுதல் அமைப்புகள் ஏற்கனவே சுழலில் உள்ள தேய்க்கும் பொருட்களை அகற்றுகின்றன.
Load Management
வடிவமைப்பு சுமை மதிப்பீடுகளுக்குள் இயக்குங்கள், அதிர்ச்சி சுமைகள் மற்றும் திடீர் சுமை மாற்றங்களை தவிர்க்கவும், அனுப்பப்படும் திருப்பு விசை மற்றும் சக்தியை கண்காணிக்கவும், மற்றும் கியர்பாக்ஸ் தொடர்ந்து அதிக சுமை கொண்டிருந்தால் அளவை அதிகரிக்கவும்.
Alignment and Installation
தொடர்பு மாதிரி முழு முக அகலம் முழுவதும் பரவுகிறது என்பதை உறுதிப்படுத்துங்கள், எந்த தண்டையும் சரிசெய்யுங்கள் misalignment அது விளிம்பு சுமைக்கு காரணமாகிறது, தாங்கிகளை சரியாக தேர்ந்தெடுத்து பராமரிக்கவும், மற்றும் backlash விவரக்கூறுக்குள் இருப்பதை சரிபார்க்கவும். கியர்பாக்ஸ் தவறான சீரமைப்பு அடிக்கடி மேல்நிலையிலிருந்து தோன்றுகிறது என்பதை கவனிக்கவும் — மோசமாக சீரமைக்கப்பட்ட இணைப்பு அல்லது எஞ்சிய unbalance ஓட்டுகின்ற ரோட்டரில் உள்ள unbalance பற்களை சீரற்ற முறையில் சுமைப்படுத்துகிறது. Balanset-1A போன்ற ஒரு சிறிய portable balancer மற்றும் analyser மூலம் துறையில் அந்த வேர் காரணங்களை சரிசெய்வது Balanset-1A பல் விளிம்புகளை எட்டுவதற்கு முன்பே கியர் தேய்மானத்தை விரைவுபடுத்தும் மறைந்த இயக்கியை அகற்றுகிறது.
5. கியர்களை எப்போது மாற்ற வேண்டும்
இறுதியில் தேய்மானம் கண்காணிப்பிலிருந்து மாற்றுவது என்ற வரையறையை கடக்கிறது. தெளிவான, அளவிடக்கூடிய அளவுகோல்கள் அந்த முடிவை நடவடிக்கை சார்ந்ததாக இல்லாமல் புறநிலையாக வைக்கின்றன.
Replacement Criteria
- Tooth thickness: உற்பத்தியாளரின் வரம்பை தாண்டிய தேய்மானம், பொதுவாக 10–20% பொருள் இழப்பு.
- Vibration levels: GMF amplitude exceeding alarm limits despite lubrication improvements.
- குழி அளவு: தோராயமாக 30%-க்கும் அதிகமான பல் மேற்பரப்பில் மிதமான முதல் கடுமையான குழிகள் காணப்படுகின்றன.
- Scoring / scuffing: எந்த மிதமான முதல் கடுமையான வடு இடுதலும் தானே ஒரு மாற்றுதல் தூண்டுதலாகும்.
- Noise: excessive noise indicating poor tooth contact.
- Backlash: குறிப்பிட்ட அதிகபட்ச மதிப்பை தாண்டும் அளவிட்ட மதிப்புகள்.
Timing Considerations
திட்டமிட்ட இடைவேளைகளைச் சுற்றி மாற்று திட்டமிடுங்கள் — அவசரநிலைகளைத் தவிர்க்கவும். இணை கியர்களை ஒரு ஜோடியாக மாற்றுங்கள் — அவை ஒன்றாகத் தேய்வதால், பழைய கியருடன் புதிய கியர் விரைவில் தேய்ந்துவிடும். வீடு சேதமடைந்திருந்தால், கியர் மட்டும் மாற்றுவதற்கு எதிராக முழு கியர்பாக்ஸ் மாற்றுவதைப் பரிசீலியுங்கள்; மேலும், வெட்டப்பட்ட கியர்களுக்கு நீண்ட முன்னணி நேரம் தேவைப்படலாம் என்பதால், மாற்று கியர்களை முன்கூட்டியே ஆர்டர் செய்யுங்கள்.
கியர் தேய்மானம் சக்தி பரிமாற்றத்தின் தவிர்க்க முடியாத விளைவு ஆகும், ஆனால் இது மிகவும் கையாளக்கூடியவற்றுள் ஒன்றும் கூட. சரியான உயவூட்டல், ஒழுக்கமான மாசுக்கட்டுப்பாடு மற்றும் முறையான நிலை கண்காணிப்பு — குறிப்பாக எண்ணெய் பகுப்பாய்வுடன் இணைந்து கியர் மெஷ் அதிர்வெண் மற்றும் அதன் பக்கவட்டங்களை (sidebands) கண்காணிப்பதன் மூலம் — தேய்வு வேகங்களை குறைக்கலாம், கியர்பாக்ஸ் ஆயுளை அதிகரிக்கலாம், மற்றும் எந்த பேரழிவுத் தோல்வியும் ஏற்படுவதற்கு முன்பே திட்டமிட்ட அட்டவணையில் கியர் மாற்றங்களை மேற்கொள்ளலாம்.
