వైబ్రేషన్ అనాలిసిస్తో గేర్ లోపాలను నిర్ధారించడం
Gear defects పారిశ్రామిక యంత్రాలలో శక్తి ప్రసారానికి ఉపయోగించే గేర్సెట్లలో అభివృద్ధి చెందే దుస్తితి మరియు నష్ట విధానాలు — దంత అరిగిపోవడం, పగుళ్ళు, అసమకేంద్రత, తప్పుదారి అమరిక — అవుతాయి. గేర్ దంతాల మెషింగ్ సహజంగా శబ్దంతో కూడిన మరియు కంపనభరితమైన ప్రక్రియ, కాబట్టి ఆరోగ్యకరమైన గేర్లు చాలా స్పష్టమైన మరియు స్థిరమైన కంపన సంతకాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తాయి; ఆ సంతకం నుండి ఏదైనా విచలనం సమస్యకు బలమైన సూచిక. ఎందుకంటే vibration analysis ఈ విచలనాలను చాలా ముందస్తు దశలోనే గుర్తించగలదు, అది గేర్బాక్స్ యొక్క విపత్కర వైఫల్యంగా పరిణమించే ముందే గేర్ లోపాలను పట్టుకుంటుంది.
1. గేర్ల కంపన సంతకం
ప్రతి గేర్సెట్కు ఆవర్తన డొమైన్లో ఒక విలక్షణమైన వేలిముద్ర ఉంటుంది, ఇది దంతాలు నిమగ్నమయ్యే రేటు ద్వారా ఆధిపత్యం వహిస్తుంది మరియు ప్రతి షాఫ్ట్ యొక్క భ్రమణంతో ముడిపడిన కార్యకలాపాలతో చుట్టుముట్టబడి ఉంటుంది. ఆరోగ్యకరమైన గేర్బాక్స్ యొక్క బేస్లైన్ కొలత అందువల్ల విశ్వసనీయత కార్యక్రమం కలిగి ఉండగల అత్యంత విలువైన సూచనలలో ఒకటి: లోపాలను సంపూర్ణ సంఖ్య ద్వారా కాదు, నేటి స్పెక్ట్రమ్ మరియు time waveform ఆ తెలిసిన-మంచి సంతకం నుండి ఎంత భిన్నంగా ఉన్నాయో దానిపై బట్టి నిర్ధారణ చేయబడతాయి. గేర్ నిర్ధారణ యొక్క విభాగం చాలావరకు ఆ తేడాను సరిగ్గా చదవడం యొక్క విభాగం, అందుకే గేర్లు సాధారణ కండిషన్ మానిటరింగ్.
2. గేర్ మెష్ ఫ్రీక్వెన్సీ (GMF)
గేర్బాక్స్ విశ్లేషణలో అత్యంత ముఖ్యమైన పౌనఃపున్యం గేర్ మెష్ పౌనఃపున్యం (GMF) — రెండు మెషింగ్ అయ్యే గేర్ల దంతాలు ఒకదానితో ఒకటి నిమగ్నమయ్యే రేటు.
GMF = గేర్పై ఉన్న దంతాల సంఖ్య × ఆ గేర్ యొక్క భ్రమణ వేగం
ఆరోగ్యకరమైన గేర్బాక్స్లో FFT spectrum GMF వద్ద ఒక స్పష్టమైన శిఖరాన్ని చూపిస్తుంది, సాధారణంగా కొన్ని చిన్న harmonics (2×GMF, 3×GMF)తో. GMF శిఖర యొక్క వ్యాప్తి గేర్లపై లోడ్ను ప్రతిబింబిస్తుంది, కాబట్టి పొడవైన GMF శిఖరం మాత్రమే తప్పనిసరిగా లోపం కాదు — ఇది గేర్బాక్స్ కష్టంగా పని చేస్తోందని అర్థం కావచ్చు. నిజమైన నిర్ధారణ సమాచారం around GMF శిఖరం వద్ద ఉన్న పౌనఃపున్యాలలో నివసిస్తుంది, శిఖరంలో కాదు. GMF దంత సంఖ్య మరియు వేగం రెండింటిపై ఆధారపడి ఉంటుంది కాబట్టి, చేతితో తప్పుగా గుర్తించడం సులభం; ఒక గేర్ మెష్ ఫ్రీక్వెన్సీ కాలిక్యులేటర్ కొన్ని సెకండ్లలో ఇచ్చిన గేర్సెట్ కోసం GMF మరియు దాని సైడ్బాండ్లను విభజిస్తుంది.
3. నిర్దిష్ట లోపాలను నిర్ధారించడానికి సైడ్బాండ్లను ఉపయోగించడం
Sidebands నిర్దిష్ట గేర్ సమస్యలను నిర్ధారించడానికి అత్యంత శక్తివంతమైన సాధనాలు. అవి GMF మరియు దాని హార్మోనిక్ల రెండు వైపులా కనిపించే చిన్న శిఖరాలు, ఒక లోపం మెషింగ్ ప్రక్రియను మాడ్యులేట్ చేసినప్పుడు ఉత్పత్తి అవుతాయి. కీలకమైన సూచన వాటి spacing: సైడ్బాండ్ మరియు GMF శిఖరం మధ్య అంతరం లోపభరితమైన గేర్ను కలిగి ఉన్న షాఫ్ట్ యొక్క భ్రమణ వేగానికి సమానం, ఇది వెంటనే మీకు చెప్తుంది which తనిఖీ చేయవలసిన షాఫ్ట్.
- అరిగిపోయిన లేదా అసమకేంద్రమైన గేర్: a worn, eccentric లేదా లోపభరితమైన గేర్ తన స్వంత భ్రమణ వేగంతో GMF ని మాడ్యులేట్ చేస్తుంది, దీనివల్ల సైడ్బాండ్లు నడక వేగం (1×) ఆ గేర్’s షాఫ్ట్ వద్ద అంతరంతో ఉంటాయి. సైడ్బాండ్లు ఇన్పుట్-షాఫ్ట్ వేగంతో సరిపోలితే, లోపం ఇన్పుట్ గేర్పై ఉంది.
- సాధారణ దంత అరిగిపోవడం: gear wear సాధారణంగా GMF మరియు దాని హార్మోనిక్ల వ్యాప్తిని పెంచుతుంది, సంబంధిత గేర్ నుండి 1× సైడ్బాండ్లతో పాటు.
- పగిలిన లేదా విరిగిన దంతం: ఒక పగిలిన లేదా విరిగిన దంతం ఆ గేర్ యొక్క 1× నడుపు వేగం వద్ద బలమైన శిఖరాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది, తరచుగా అనేక హార్మోనిక్లతో, అలాగే ఆ గేర్ వేగంతో అంతరంతో GMF చుట్టూ సైడ్బాండ్లు. టైమ్ వేవ్ఫారమ్ ఇక్కడ ముఖ్యంగా విలువైనది — నష్టపడిన దంతం మెష్ చేయడానికి ప్రయత్నించిన ప్రతిసారీ ఇది ఒక విలక్షణమైన, ఆవర్తన ప్రభావాన్ని చూపిస్తుంది.
- గేర్ తప్పుగా అమరడం: misalignment గేర్ల వల్ల తరచుగా అధిక 2×GMF హార్మోనిక్ ఉత్పత్తి అవుతుంది, కొన్నిసార్లు ప్రాథమిక GMF శిఖరం కంటే ఎత్తుగా ఉంటుంది, మళ్ళీ తిరుగు వేగం సైడ్బ్యాండ్లతో కూడి ఉంటుంది.
తెలుసుకోదగిన సంబంధిత ప్రభావం ఏమిటంటే హంటింగ్-టూత్ ఫ్రీక్వెన్సీ, నిర్దిష్ట పంటి జంట మళ్ళీ సంబంధం పెట్టుకొనే అతి తక్కువ రేటు; ప్రతి గేర్పై ఒక్కో చెడు పంటి ఉన్న లోపాలు దాన్ని ఉత్తేజపరచగలవు.
4. విశేషీకృత విశ్లేషణ పద్ధతులు
గేర్ కంపనం అంత సమృద్ధిగా ఉన్నందున, ప్రామాణిక స్పెక్ట్రమ్ విశ్లేషణను తరచుగా గేర్ సంకేతాన్ని వేరుచేసే పద్ధతులతో బలోపేతం చేస్తారు:
- టైమ్-వేవ్ఫారమ్ విశ్లేషణ: విరిగిన లేదా పగుళ్ళు పడిన పంట్లను ధృవీకరించడానికి అవసరమైనది, ఇవి గేర్ తిరుగుడుకు సమకాలికంగా ఉండే పదునైన, పునరావృత ప్రభావాలుగా కనిపిస్తాయి — మెష్కు కాదు.
- సెప్స్ట్రమ్ విశ్లేషణ: సమానంగా అంతరం ఉన్న సైడ్బ్యాండ్ల మొత్తం కుటుంబాలను ఒకే, సులభంగా చదవగలిగే భాగాలుగా సంక్షిప్తం చేసే పరివర్తన, రద్దీగా ఉన్న FFT లో పాతిపెట్టినప్పుడు సైడ్బ్యాండ్ నమూనాలను దృశ్యమానం చేస్తుంది.
- ఎన్వలప్ విశ్లేషణ: స్థానికీకరించిన పంటి లోపం యొక్క తక్కువ-పౌన్పెన్య ప్రభావ రేటును బహిర్గతం చేయడానికి అధిక-పౌన్పెన్య క్యారియర్ను డీమాడ్యులేట్ చేస్తుంది, సైడ్బ్యాండ్ చిత్రాన్ని పూర్తి చేస్తుంది.
5. గేర్ వైఫల్యం దశలు
కంపన విశ్లేషణ గేర్ లోపం యొక్క పురోగతిని నాలుగు గుర్తించదగిన దశల ద్వారా ట్రాక్ చేయగలదు, నిర్వహణ బృందాలకు జోక్యం ప్రణాళిక వేయడానికి ముందస్తు సమయం ఇస్తుంది:
- దశ 1 (ప్రారంభ): GMF చుట్టూ చిన్న సైడ్బ్యాండ్లు కనిపిస్తాయి. మొత్తం కంపన స్థాయి అస్సలు మారకపోవచ్చు.
- దశ 2 (మధ్యస్థ): సైడ్బ్యాండ్ వ్యాప్తులు పెరుగుతాయి, మరియు GMF హార్మోనిక్లు వాటి స్వంత సైడ్బ్యాండ్లతో కనిపించడం ప్రారంభిస్తాయి.
- దశ 3 (తీవ్రమైన): GMF మరియు దాని హార్మోనిక్లు అనేక పెద్ద సైడ్బ్యాండ్లను కలిగి ఉంటాయి, సమస్యాత్మక గేర్ యొక్క 1× పౌన్పెన్యం పెరగడం మొదలవుతుంది, మరియు స్పెక్ట్రమ్ యొక్క శబ్ద స్థాయి పెరుగుతుంది.
- దశ 4 (విపత్తు): GMF మాయమవుతుంది, పంట్లు తీవ్రంగా దెబ్బతిన్నప్పుడు లేదా నాశనమైనప్పుడు శబ్దకరమైన, యాదృచ్ఛిక కంపన సంకేతంతో భర్తీ అవుతుంది.
6. క్షేత్రంలో దీన్ని ఆచరణలో పెట్టడం
గేర్లను నిర్ధారించడం పని వేగం మరియు లోడ్లో శుభ్రమైన క్షేత్ర కొలతతో మొదలవుతుంది. వంటి పోర్టబుల్ రెండు-ఛానల్ పరికరం Balanset-1A ప్రతి బేరింగ్ వద్ద FFT స్పెక్ట్రమ్ మరియు ముడి సమయ వేవ్ఫారమ్ను క్యాప్చర్ చేస్తుంది, ఒక ఇంజినీర్కు GMF ను గుర్తించడానికి, నిర్దిష్ట షాఫ్ట్కు లోపాన్ని పిన్చేయడానికి సైడ్బ్యాండ్ అంతరాన్ని చదవడానికి, మరియు విరిగిన పంటి యొక్క సుపరిచిత ఆవర్తన ప్రభావం కోసం వేవ్ఫారమ్ను పరిశీలించడానికి వీలు కల్పిస్తుంది — గేర్బాక్స్ తెరవకుండానే. గేర్బాక్స్ ఒక రోటార్ను కూడా నడిపించే లేదా మద్దతు ఇచ్చే చోట, అదే పరికరం అవశేష bearing మరియు అసమతుల్యత-సంబంధిత కంపనం ISO 20816 వంటి ప్రమాణాల పరిమితుల్లో ఉంటుందని ధృవీకరిస్తుంది, తద్వారా ధృవీకరించబడిన గేర్ లోపం సంబంధం లేని మూలాధారాల ద్వారా దాచబడదు. దశ 1 లేదా 2 లో పట్టుకుంటే, గేర్ లోపం అనియోజిత వ్యవధానానికి బదులుగా నిర్ణీత మరమ్మతు అవుతుంది.
