Šnekový převod Diagnostika selhání — Pět režimů, jak je rozlišit a co každý z nich znamená pro vaši specifikaci

Roční viditelné opotřebení není u správně specifikovaného šnekového převodu v běžném průmyslovém provozu normální. Správně specifikovaný a mazaný převod by měl vykazovat měřitelné opotřebení boků zubů přibližně 0,01–0,03 mm po dobu 5 000 provozních hodin – obvykle po letech, nikoli měsících, než je nutná výměna. Pokud kolo vyměňujete každoročně, je jeden nebo více parametrů specifikace nesprávný: rozdíl tvrdosti, typ maziva, kontaminace maziva nebo přetížení. Správným přístupem není akceptovat roční výměnu jako běžnou údržbu, ale identifikovat mechanismus zrychleného opotřebení a opravit jej – počet částic opotřebení ve vzorcích oleje v 500hodinových intervalech ukáže, zda je míra opotřebení stabilní (přijatelná) nebo se zvyšuje (problém vyžadující zásah).

U správně specifikovaného pohonu je hřídel vždy tvrdším povrchem a kolo je opotřebitelnou plochou. Stopy opotřebení na bocích závitu hřídele jsou abnormální a naznačují buď (a) abrazivní kontaminaci obrušující oba povrchy současně, nebo (b) obrácení rozdílu tvrdosti – hřídel nebyla dostatečně kalena. Zkontrolujte tvrdost hřídele přenosným Rockwellovým testerem. Pokud je tvrdost hřídele nižší než specifikovaná tvrdost, je potvrzeno selhání rozdílu tvrdosti. Poškození hřídele obvykle vykazuje směrové stopy opotřebení rovnoběžně se šroubovicí závitu, zatímco poškození kola vykazuje stopy rovnoběžně se směrem posuvu čelní plochy zubu.

Někdy ano, ale podmínky pro zotavení jsou specifické. Časný pitting – izolované krátery, které ještě nesplynuly, žádné krátery hlubší než přibližně 0,5 mm, omezené na oblast roztečné linie – se může stabilizovat, pokud se zatížení sníží pod Hertzovu mez únavy. V praxi to znamená snížení točivého momentu na přibližně 60–70% hodnoty, která způsobila pitting. Častěji časný pitting poskytuje místa pro vznik trhlin pro postupnou únavu způsobenou pittingem a rychlost pittingu se zrychluje. Pokud je pitting zjištěn včas během plánované kontroly analýzy oleje, využijte příležitosti k naplánování výměny ozubeného kola před dalším intervalem údržby – nečekejte, až se pitting stane událostí způsobující zlomeninu zubu.

Správný olej je minerální převodový olej ISO VG 220–460 nebo syntetický olej PAO, který je konkrétně popsán jako „vhodný pro šneková kola“, „kompatibilní s bronzem“ nebo „vhodný pro žluté kovy“. Tato označení potvrzují, že složení neobsahuje přísady na bázi síry pro extrémní tlak (EP), které reagují s mědí obsaženou v bronzových a mosazných šnekových kolech za vzniku korozních produktů způsobených sulfidem mědi. Tento problém se při analýze poruch objevuje tak často, protože standardní průmyslový převodový olej – olej v údržbářském skladu pro spirálová ozubená kola na stejné výrobní lince – obvykle obsahuje přísady EP na bázi síry a je zcela vhodný pro spirálová ozubená kola. Údržbářský personál, který doplňuje šnekový převod ze stejné nádoby, jakou používá pro spirálová ozubená kola, zavádí přísady EP, které začínají korozivním útokem na bronzové kolo. Šnekové převody vždy jasně označte požadovanou specifikací oleje.

Nepokračujte v provozu pohonu s podezřením na aktivní odírání. Odírání je tepelně aktivovaný adhezní mechanismus s charakterem pozitivní zpětné vazby – každé odírání zvyšuje drsnost povrchu, což zvyšuje lokální teplotu v následných kontaktech záběru, což usnadňuje další odírání. Postup od počátečních stop odírání ke katastrofickému selhání může trvat hodiny až dny v závislosti na zatížení, rychlosti a stavu maziva. Zastavte pohon, zkontrolujte hladinu oleje, vypusťte olej a zkontrolujte, zda se v něm nenacházejí roztrhané kovové úlomky, a zkontrolujte teplotu skříně. Pokud olej vykazuje značné množství kovových úlomků nebo je skříň horká, znovu jej nespouštějte, dokud nebudou zkontrolovány boky zubů a nezjištěna příčina.

Rozložení kráterů po důlkovém poškození vypovídá o všem. Důlkové poškození způsobené přetížením bývá rozloženo po celém kontaktním pásu většiny nebo všech zubů s přibližně rovnoměrnou hustotou kráterů – zatížení je rozloženo na všechny zuby a všechny zuby jsou rovnoměrně namáhány nad mezí únavy. Důlkové poškození způsobené špatným kontaktním vzorem je naopak soustředěno v úzkém pásu odpovídajícím skutečné kontaktní zóně (která je užší než návrhová kontaktní zóna) a může být obzvláště závažné na vstupní straně čelní plochy zubu. Pokud vidíte důlkové poškození v pásu užším než polovina šířky čelní plochy zubu, je pravděpodobným přispěvatelem kontaktní vzor, ​​i když je přítomno i přetížení.

Před a během uvedení do provozu po výměně zlomeného zubu: (1) Důkladně propláchněte skříň čistým olejem a vypusťte jej – nedolévejte pouze olej; (2) Vizuálně zkontrolujte závit šnekové hřídele, zda není poškrábaný nárazem nebo zda na něm nejsou cirkulující úlomky – pokud hřídel vykazuje značné poškození závitu, vyměňte i hřídel; (3) Při zpětné montáži ručně otočte ozubeným soukolí o několik celých otáček a ověřte, zda nedochází k žádnému kovovému kontaktnímu hluku; (4) Doplňte čerstvý olej na správnou hladinu; (5) Začněte se zatížením 20% a podržte jej 30 minut a zároveň sledujte teplotu skříně; (6) Zvyšte zatížení na 50% po dobu 1 hodiny a znovu zkontrolujte teplotu; (7) Před návratem do výroby potvrďte provoz s plným zatížením po dobu 2 hodin.

Toto je téměř jistě problém s viskozitou maziva, nikoliv způsob mechanické poruchy. Při nízkých okolních teplotách se viskozita standardního minerálního převodového oleje dramaticky zvyšuje – minerální olej ISO VG 460 může mít při 5 °C viskozitu 5–8krát vyšší než při provozní teplotě. Tento vysoce viskózní studený olej vytváří značný viskózní odpor, když se jím šnekový závit protáčí, a nerovnoměrný odpor produkuje hluk a vibrace. Pokud hluk odezní během 10–20 minut provozu, jakmile se olej zahřeje, samotná ozubená kola nejsou poškozena. Přejděte na syntetický PAO ISO VG 220, který zůstává při nízkých teplotách tekutější. Pokud hluk neodezní s zahříváním pohonu nebo pokud se v průběhu týdnů bez ohledu na teplotu postupně zesiluje, proveďte kontrolu, zda nedochází k abrazivnímu opotřebení nebo předčasnému vzniku důlkové koroze.