19 stycznia 2019


Przekładnie zębate są jednymi z najważniejszych elementów maszyn. Pozwalają na przekazywanie mocy oraz zmianę momentu i prędkości obrotowej. Umożliwiają sterowanie kinematyką danego obiektu w sposób prosty i przewidywalny. Z uwagi na ich szerokie zastosowanie, praktycznie we wszystkich gałęziach przemysłu, a w szczególności w przemyśle maszynowym, bardzo ważne jest nadzorowanie pracy tych – często bardzo skomplikowanych – układów.

Maciej Majerczak

Wyróżnić można trzy rodzaje serwisowania przekładni zębatych:

  • Run-to-Break – tradycyjna metoda polegająca na pracy przekładni do czasu awarii,
  • Prevent Maintenance – metoda polegająca na prewencyjnych serwisach, co określony czas,
  • Condition-Based Maintenance – metoda polegająca na serwisowaniu przekładni w momencie kiedy wymaga tego urządzenie. Metoda ta bazuje na oczujnikowaniu przekładni i ciągłej analizie sygnałów uzyskiwanych podczas pracy.

Zdecydowanie najciekawszą, a zarazem najbardziej zaawansowaną metodą analizy jest sposób trzeci. Rozwijane są coraz to nowsze metody i algorytmy analizy sygnałów, jednak aby przetestować pewne założenia, a zarazem zminimalizować koszty testów, jak również wyeliminować niebezpieczeństwo zniszczenia często bardzo drogich przekładni zębatych, stosuje się modelowanie komputerowe.

Metody diagnostyki przekładni
Wyróżnić można kilka metod diagnostycznych, m.in. – pomiar temperatury podzespołów, oględziny elementów przekładni, jak również analiza oleju (jakość oleju oraz ilość znajdujących się w nim opiłków). Jednak najczęściej stosowanym rozwiązaniem jest metoda polegająca na analizie sygnałów drganiowych.

sygnal przekladni
Rys. 1 Przykładowy sygnał przekładni bez uszkodzeń z mocnym komponentem GMF

Wibroakustyka jest bardzo często stosowaną metodą podczas wykrywania usterek w przekładniach zębatych. Analizę przeprowadza się badając przebieg czasowy prędkości lub przyśpieszenia drgań. Następnie sygnały te poddaje się dalszej obróbce, takiej jak FFT (Fast Fourier Transform – szybka transformata Fouriera). Tym sposobem sygnał wytwarzany przez maszynę podlega dekompozycji, czyli dzieli się go na poszczególne elementy składowe. Stąd też w oparciu o budowę maszyny oraz jej podstawowe parametry ruchowe, możliwe jest przypisanie poszczególnych elementów układu do składowych widma drgań. Tak przygotowany sygnał analizuje się za pomocą różnego rodzaju badań diagnostycznych. Bardzo często szczególną uwagę zwraca się na wartość skuteczną (RMS) prędkości drgań. Na podstawie tego parametru można ocenić energię niszczącą. Oprócz tego, diagnostyka pozwala na wykrycie przyczyn wysokich wartości wibracji. Jednym z najważniejszych założeń diagnostyki drganiowej jest określenie czasu, w jakim przekładnia może być eksploatowana. Właściwie przeprowadzona diagnostyka powinna dostarczyć dane niezbędne do określenia i wykonania działań korygujących, tak aby szybko i tanio wyeliminować zagrożenie.

 

cały artykuł dostępny jest w wydaniu 12 (135) grudzień 2018