Основным источником вибрации редуктора являются колебательные силы, возникающие в результате взаимодействия шестерен (зубчатого зацепления). Это силы кинематического происхождения, и могут быть и периодическими, и случайными, и ударными. Связано это с динамическими ударами «зуба о зуб», а также «обкатыванием» зубьев и проскальзыванием рабочих поверхностей зубьев относительно друг друга. При нормальной эвольвенте, отсутствия дисбаланса, качественных подшипниковых опорах с хорошей смазкой и параллельности осей малой и большой шестеренок шумы в редукторе будут минимальными. Специалисты компании «БАЛТЕХ» имеют двадцатилетний опыт в диагностики редукторов.
Выбор точек измерений
При диагностике редукторов очень важно выбирать точки измерений в максимальной близости к зоне зубозацепления, чтобы на пути распостранения вибросигнала было как можно меньше зазоров и границ раздела сред. Крепление вибродатчика следует проводить с помощью мощных магнитов, а направление установки выбирают вдоль или перпендикулярно линии, соединяющей центры валов. (Выбор направления измерений определяется конструкцией редуктора, но всегда в направлении максимальных усилий зубозацепления).
Спектр вибрации бездефектного редуктора
Для простоты изложения рассмотрим случай двухступенчатого редуктора с ведущим, промежуточным и выходным валом и 4-мя шестернями: входной, основной промежуточной, дополнительной промежуточной и выходной. Если fвр – частота вращения входного вала, то частоты вращения промежуточного и выходного валов определяются как:
здесь Z1, Z21, Z23, Z31 – количество зубьев входной, промежуточных и выходной шестерни, а зубцовые частоты рассчитываются по формулам:
Таким образом, в спектре бездефектного редуктора будут наблюдаться 3 ряда гармоник, соответствующих частотам вращения валов и 2 ряда гармоник с зубцовыми частотами.
В общем случае N-ступенчатого редуктора в спектре будут наблюдаться: N рядов гармоник, соответствующих валам, и (N–1) рядов гармоник с зубчатыми частототами.
Вибродиагностика редукторов является весьма сложной, трудоемкой и длительной процедурой, требующей использования современных анализаторов с разрешением 1600 линий и более (например, анализатор BALTECH VP-3470), а также высокой подготовки диагноста, уверенно оперирующего всеми современными методами вибродиагностики. Получить такую подготовку можно на учебном курсе повышения квалификации ТОР-103 «Методы вибродиагностики. Анализ спектров» в лицензированном Учебном центре компании «БАЛТЕХ».
Анализ временных сигналов
временной сигнал редуктора содержит большое количество составляющих разной частоты и амплитуды и по его форме можно уверенно определить лишь отсутствие зуба, а определение такого «крупного» дефекта как трещина на зубе уже вызывает большие сложности. Более мелкие дефекты обнаружить на временном сигнале практически невозможно.
Анализ спектра
спектральный анализ вибросигнала позволяет обнаружить практически все основные дефекты редукторов и в настояшее время является самым распостраненным и доступным.
Кепстральный анализ
кепстральный анализ вибросигнала обычно проводится на первых фазах диагностики редукторов, позволяя выявить наиболее дефектные шестерни в сложных редукторах, сравнивать их между собой по уровню износа, и по вероятности наличия дефекта.
Анализ спектра огибающей и PeakVue
спектр огибающей содержит составляющие многих дефектов, но их правильное толкование требует высокой квалификации диагноста, вооруженного специальной экспертной программой. Более эффективным является метод PeakVue применяемый в анализаторах вибрации CSI 2140
Модальный анализ
модальный анализ может быть использован для обнаружения дефектов редукторов, но его применение ограничивается еще большей сложностью интерпретации физических процессов и необходимостью хорошей математической подготовки диагноста.
Наилучшие результаты диагностики редукторов получаются при комплексном использовании всех методов, взаимно дополняющих друг друга. Например, специалисты компании «БАЛТЕХ» дополнительно используют анализаторы масел серии BALTECH OA-5100 и тепловизоры BALTECH TR-01800 Zorro.
В заключение еще раз напомним, что вибродиагностика редукторов, особенно многоступенчатых, является весьма сложной и трудоемкой процедурой, требующей высокой квалификации и опыта диагноста. И в данном случае, для получения достоверных результатов, мы рекомендуем вам воспользоваться услугами сертифицированных специалистов Отдела Технического Сервиса (ОТС) компании «БАЛТЕХ», вооруженных самыми современными анализаторами и имеющими огромный опыт вибродиагностики редукторов любой степени сложности.
здесь Z1, Z21, Z23, Z31 – количество зубьев входной, промежуточных и выходной шестерни, а зубцовые частоты рассчитываются по формулам:
Таким образом, в спектре бездефектного редуктора будут наблюдаться 3 ряда гармоник, соответствующих частотам вращения валов и 2 ряда гармоник с зубцовыми частотами.
В общем случае N-ступенчатого редуктора в спектре будут наблюдаться: N рядов гармоник, соответствующих валам, и (N–1) рядов гармоник с зубчатыми частототами.
Наилучшие результаты диагностики редукторов получаются при комплексном использовании всех методов, взаимно дополняющих друг друга. Например, специалисты компании «БАЛТЕХ» дополнительно используют анализаторы масел серии BALTECH OA-5100 и тепловизоры BALTECH TR-01800 Zorro.
В заключение еще раз напомним, что вибродиагностика редукторов, особенно многоступенчатых, является весьма сложной и трудоемкой процедурой, требующей высокой квалификации и опыта диагноста. И в данном случае, для получения достоверных результатов, мы рекомендуем вам воспользоваться услугами сертифицированных специалистов Отдела Технического Сервиса (ОТС) компании «БАЛТЕХ», вооруженных самыми современными анализаторами и имеющими огромный опыт вибродиагностики редукторов любой степени сложности.