ทำความเข้าใจความถี่ของฟันล่าสัตว์

อุปกรณ์

Portable balancer & Vibration analyzer Balanset-1A

$2,358.31

อะไหล่

Vibration sensor

$107.47

อะไหล่

Optical Sensor (Laser Tachometer)

$148.07

อุปกรณ์

Balanset-4

$8,123.32

อะไหล่

Magnetic Stand Insize-60-kgf

$54.93

อะไหล่

Reflective tape

$11.94

อุปกรณ์

Dynamic balancer “Balanset-1A” OEM

$2,071.73

คำจำกัดความ: ความถี่ของฟันล่าสัตว์คืออะไร?

ความถี่ของฟันล่าสัตว์ (HTF หรือเรียกอีกอย่างว่าความถี่เฟสประกอบหรือความถี่ตัวหารร่วมมาก) เป็นความถี่ต่ำ การสั่นสะเทือน ส่วนประกอบในคู่เฟืองซึ่งแสดงถึงอัตราที่ฟันเฟืองแต่ละซี่บนเฟืองท้ายและเฟืองท้ายสัมผัสกัน ความถี่นี้กำหนดโดยตัวหารร่วมมาก (GCD) ของจำนวนฟันเฟืองบนเฟืองแต่ละตัว และปรากฏเป็นความถี่มอดูเลตที่สร้าง แถบข้าง รอบๆ ความถี่ตาข่ายเกียร์ (GMF).

ความถี่ของฟันเฟืองมีความสำคัญในการวินิจฉัย เนื่องจากการสั่นสะเทือนที่ HTF บ่งชี้ถึงปัญหาที่เกิดกับฟันแต่ละซี่โดยเฉพาะ (เช่น ฟันแตก การสึกหรอเฉพาะที่ หรือความเยื้องศูนย์) มากกว่าสภาพของเฟืองโดยทั่วไป ซึ่งช่วยระบุตำแหน่งที่แน่นอนและลักษณะของข้อบกพร่องของเฟืองได้.

พื้นฐานทางคณิตศาสตร์

วิธีการคำนวณ

HTF คำนวณโดยใช้ตัวหารร่วมมาก (GCD) ของจำนวนฟัน:

สูตร

• HTF = GCD(N₁, N₂) × รอบต่อนาที_{ปีกนก} / 60
• โดยที่ N₁ = จำนวนฟันบนเฟืองท้าย
• N₂ = จำนวนฟันบนเฟือง
• GCD = ตัวหารร่วมมากของ N₁ และ N₂

ตัวอย่าง

ตัวอย่างที่ 1: คู่ฟันล่าสัตว์

• ปีกนก: 23 ฟันที่ 1800 รอบต่อนาที
• เกียร์: ฟัน 67 ซี่
• จีซีดี(23, 67): 1 (จำนวนเฉพาะ ไม่มีตัวประกอบร่วม)
• HTF = 1 × 1800 / 60 = 30 เฮิรตซ์ (เท่ากับความเร็วเพลาเฟืองท้าย)
• ความหมาย: ฟันเฟืองแต่ละซี่จะเข้ากันกับฟันเฟืองแต่ละซี่ก่อนที่จะเกิดรูปแบบซ้ำ
• ผลลัพธ์: ฟันเฟืองสำหรับล่าสัตว์ — การกระจายการสึกหรอที่เหมาะสมที่สุด

ตัวอย่างที่ 2: คู่ที่ไม่ได้ล่าสัตว์

• ปีกนก: 20 ฟันที่ 1800 รอบต่อนาที
• เกียร์: ฟัน 60 ซี่
• จีซีดี(20, 60): 20
• HTF = 20 × 1800 / 60 = 600 เฮิรตซ์
• ความหมาย: ฟันคู่เดียวกัน 20 คู่พันกันซ้ำๆ กัน
• ผลลัพธ์: รูปแบบการสึกหรอที่เข้มข้นบนฟันซี่เดียวกัน

ตัวอย่างที่ 3: กรณีกลาง

• ปีกนก: 18 ฟันที่ 3600 รอบต่อนาที
• เกียร์: ฟัน 54 ซี่
• จีซีดี(18, 54): 18
• HTF = 18 × 3600 / 60 = 1080 เฮิรตซ์
• ลวดลาย: สัมผัสฟัน 18 คู่ที่แตกต่างกันซ้ำกัน

ชุดอุปกรณ์สำหรับการล่าสัตว์เทียบกับชุดอุปกรณ์ที่ไม่ใช่สำหรับการล่าสัตว์

การออกแบบฟันล่าสัตว์ (GCD = 1)

สำเร็จได้เมื่อจำนวนฟันมีจำนวนเฉพาะสัมพันธ์กัน (ไม่มีปัจจัยร่วม) :

• ข้อดี:
  • ฟันเฟืองแต่ละซี่จะเข้ากันกับฟันเฟืองทุกซี่ในที่สุด
  • การสึกหรอกระจายสม่ำเสมอทั่วทั้งฟัน
  • ค่าเฉลี่ยข้อผิดพลาดในการผลิต
  • อายุการใช้งานเกียร์ยาวนานขึ้น
  • เหมาะกับการใช้งานส่วนใหญ่
• ข้อเสีย :
  • ข้อบกพร่องเฉพาะของฟันทำให้เกิดการสั่นสะเทือนที่ความเร็วเพลา (HTF = ความเร็วเพลา)
  • อาจต้องใช้การผลิตที่แม่นยำมากขึ้น

การออกแบบที่ไม่ใช่การล่าสัตว์ (GCD > 1)

เกิดขึ้นเมื่อจำนวนฟันมีปัจจัยร่วมกันดังนี้:

• ข้อดี:
  • การเลือกจำนวนฟันที่ง่ายขึ้น
  • อาจอนุญาตให้ใช้ขนาดเกียร์มาตรฐานได้
• ข้อเสีย :
  • ฟันซี่เดียวกันพันกันซ้ำๆ (เฉพาะคู่ GCD ที่ไม่ซ้ำกัน)
  • สวมใส่โดยเน้นที่คู่ฟันเดียวกัน
  • ข้อผิดพลาดในการผลิตเฉพาะฟันที่เกิดขึ้นซ้ำทุกรอบ
  • อายุการใช้งานของเกียร์โดยทั่วไปจะสั้นลง
  • โดยทั่วไปจะหลีกเลี่ยงในการออกแบบกระปุกเกียร์คุณภาพ

ลายเซ็นการสั่นสะเทือน

HTF เป็นระยะห่างของแถบข้าง

HTF ปรากฏเป็นระยะห่างของแถบข้างรอบ GMF เป็นหลัก:

• ยอดเขากลาง: GMF (ความถี่ตาข่ายเกียร์)
• แถบข้าง: GMF ± HTF, GMF ± 2×HTF, GMF ± 3×HTF
• การตีความ: แถบข้างที่ระยะห่าง HTF บ่งชี้ถึงข้อบกพร่องหรือความเยื้องศูนย์ของฟันแต่ละซี่
• แอมพลิจูด: แอมพลิจูดของแถบข้างบ่งชี้ความรุนแรงของข้อบกพร่องเฉพาะที่

รูปแบบการวินิจฉัย

ฟันที่เสียหายเพียงซี่เดียว

• แถบข้างที่แข็งแกร่งที่ระยะห่าง HTF รอบๆ GMF
• HTF = ความเร็วเพลาของเฟืองที่มีฟันเสียหาย
• ผลกระทบหนึ่งครั้งต่อรอบของเกียร์ที่ชำรุด
• รูปคลื่นเวลาแสดงแรงกระตุ้นเป็นระยะ

ความเยื้องศูนย์ของเกียร์

• แถบข้าง HTF จากการวิ่งออก (การติดตั้งแบบนอกรีต)
• ความลึกของการยึดฟันจะแตกต่างกันหนึ่งครั้งต่อรอบ
• สร้างการปรับแอมพลิจูดของ GMF
• สามารถแก้ไขได้โดยการติดตั้งใหม่หรือการชดเชยการหมดเวลา

ระยะห่างของฟันไม่เท่ากัน

• ข้อผิดพลาดในการผลิตระยะห่างของฟัน
• สร้างรูปแบบการทำซ้ำที่ HTF
• อาจต้องเปลี่ยนเกียร์หรือยอมรับหากอยู่ในเกณฑ์ความคลาดเคลื่อน

การวินิจฉัยเชิงปฏิบัติ

การระบุเกียร์ที่ชำรุด

ตรวจสอบว่าเกียร์ใด (เฟืองท้ายหรือเฟืองหลัก) ที่มีข้อบกพร่อง:

1. คำนวณความเร็วเพลาทั้งสอง: RPM อินพุตและเอาต์พุต
2. วัดระยะห่างของแถบข้าง: จากสเปกตรัมการสั่นสะเทือน
3. เปรียบเทียบ: หากระยะห่างของแถบข้าง = ความถี่เพลาอินพุต → ข้อบกพร่องของเพลาขับ
4. เปรียบเทียบ: หากระยะห่างของแถบข้าง = ความถี่เพลาส่งออก → ข้อบกพร่องของเกียร์
5. บทสรุป: ระยะห่างของแถบข้างจะระบุว่าเพลาใด (และเฟืองใด) มีปัญหา

การประเมินความรุนแรง

• แอมพลิจูดแบนด์ข้าง: แอมพลิจูดที่สูงขึ้นบ่งชี้ถึงข้อบกพร่องเฉพาะที่ที่รุนแรงมากขึ้น
• จำนวนแถบข้าง: แถบข้างที่มากขึ้น (ลำดับที่สูงขึ้น) บ่งชี้ถึงสภาพที่แย่ลง
• รูปแบบคลื่นเวลา: แรงกระตุ้นเป็นระยะที่ชัดเจนยืนยันการกระทบของฟันแต่ละซี่
• การเปรียบเทียบกับ GMF: แถบข้าง > 25% ของแอมพลิจูด GMF บ่งชี้ข้อบกพร่องที่สำคัญ

ข้อควรพิจารณาในการออกแบบ

การเลือกหมายเลขฟัน

แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดสำหรับการออกแบบเกียร์:

• ใช้จำนวนเฉพาะ: รับประกัน GCD = 1 (การออกแบบฟันล่าสัตว์)
• หลีกเลี่ยงปัจจัยทั่วไป: อย่าใช้จำนวนฟัน เช่น 20:60 (GCD=20)
• ตัวอย่างคู่ที่ดี: 17:51, 19:57, 23:69 (GCD ทั้งหมด=1)
• การแลกเปลี่ยน: อาจจำกัดตัวเลือกอัตราทดเกียร์เล็กน้อย

เมื่อไม่ล่าสัตว์เป็นที่ยอมรับ

• การใช้งานที่มีโหลดต่ำซึ่งการสึกหรอไม่สำคัญ
• ชุดเกียร์มาตรฐานที่ต้องการอัตราส่วนที่แน่นอน
• การใช้งานที่มีอายุการใช้งานสั้น (การกระจายการสึกหรอมีความสำคัญน้อยลง)
• เมื่อข้อได้เปรียบด้านการผลิตมีน้ำหนักมากกว่าการพิจารณาเรื่องการสึกหรอ

ความสัมพันธ์กับความถี่เกียร์อื่น ๆ

ลำดับชั้นความถี่ในกระปุกเกียร์

• ความเร็วเพลา: 1× สำหรับอินพุตและเอาต์พุต (ความถี่ต่ำสุด)
• เอชทีเอฟ: เท่ากับความเร็วเพลา (ออกแบบสำหรับการล่าสัตว์) หรือสูงกว่า (ไม่ใช่สำหรับการล่าสัตว์)
• จีเอ็มเอฟ: จำนวนฟัน × ความเร็วเพลา (ความถี่หลักสูงสุด)
• จีเอ็มเอฟ ฮาร์มอนิกส์: 2×GMF, 3×GMF เป็นต้น (จากความไม่เป็นเชิงเส้น)

กลยุทธ์การวิเคราะห์แถบข้าง

• แถบข้างที่ระยะห่างของความเร็วเพลา → เฟืองนอกศูนย์หรือข้อบกพร่องของฟันแต่ละซี่
• แถบข้างที่ระยะห่าง HTF (ถ้า HTF ≠ ความเร็วเพลา) → ปัญหารูปแบบฟันที่ซ้ำกัน
• ไม่มีแถบข้างที่ชัดเจน → การสึกหรอแบบกระจายทั่วไปหรือสภาพเกียร์ดี

ความถี่ของฟันเฟืองแม้จะเป็นส่วนสำคัญของพลศาสตร์ของเฟืองเกียร์ แต่ก็ให้ข้อมูลการวินิจฉัยที่มีประสิทธิภาพ การทำความเข้าใจการคำนวณ HTF และการจำแนกแถบข้างของ HTF ช่วยให้ระบุได้อย่างแม่นยำว่าเฟืองใดมีข้อบกพร่อง และปัญหานั้นเกิดจากฟันเฟืองที่เสียหายหรือสภาพที่กระจายตัวมากขึ้น ซึ่งเป็นแนวทางในการบำรุงรักษาที่ตรงจุดในการแก้ไขปัญหาของกระปุกเกียร์.

---

← กลับสู่ดัชนีหลัก