Εργαλεία σκουληκιών Θόρυβος και Δόνηση — Τι αποκαλύπτει ο ήχος και πώς να τον διαμορφώσετε

Η προοδευτική αύξηση του θορύβου σε μια μετάδοση κίνησης με ατέρμονα κοχλία κατά τη διάρκεια μηνών σχεδόν πάντα υποδεικνύει μία από τις τρεις διαδικασίες: (1) Φθορά λόγω τριβής — τα σωματίδια στρωσίματος από την αρχική περίοδο λειτουργίας δεν αφαιρέθηκαν κατά την αλλαγή λαδιού 50-100 ωρών (την οποία πολλές εγκαταστάσεις παραλείπουν) και έχουν τρίψει προοδευτικά τις πλευρές των δοντιών, αυξάνοντας την απόκλιση του προφίλ και τον θόρυβο του πλέγματος. (2) Υποβάθμιση λίπανσης — το αρχικό λάδι έχει συσσωρεύσει μεταλλικά σωματίδια και προϊόντα οξείδωσης που αυξάνουν την τριβή και τον θόρυβο του πλέγματος. (3) Φθορά ρουλεμάν — τα ρουλεμάν των στοιχείων κύλισης στον άξονα ατέρμονα κοχλία ή στον άξονα του τροχού αναπτύσσουν θραύση λόγω κόπωσης. Για να διακρίνετε: εάν η αύξηση του θορύβου είναι ομαλή, η σταδιακή αύξηση είναι ανάλογη με το φορτίο και την ταχύτητα, η (1) ή η (2) είναι πιθανή. Εάν ο θόρυβος έχει αναπτύξει έναν περιοδικό χαρακτήρα κρούσης ή κλικ, η (3) είναι πιθανή. Αδειάστε και αντικαταστήστε πρώτα το λάδι — εάν ο θόρυβος δεν μειωθεί μετά την αλλαγή λαδιού και 2 ώρες λειτουργίας, προχωρήστε σε έλεγχο ρουλεμάν.

Ναι, με την κατάλληλη προσοχή. Τα σύγχρονα smartphones περιέχουν επιταχυνσιόμετρα και μικρόφωνα MEMS που είναι επαρκή για την ανίχνευση περιεχομένου συχνότητας στην περιοχή των 20-2.000 Hz — η οποία καλύπτει όλες τις συχνότητες πλέγματος γραναζιών για τυπικούς βιομηχανικούς κινητήρες. Δωρεάν αναλυτής κραδασμών και εφαρμογές FFT (Fast Fourier Transform) είναι διαθέσιμες τόσο για iOS όσο και για Android. Η μέτρηση είναι ιδιαίτερα χρήσιμη για τον εντοπισμό περιοδικών συχνοτήτων: μια απότομη κορυφή στο φάσμα FFT σε μια γνωστή συχνότητα (υπολογιζόμενη συχνότητα πλέγματος, συχνότητα ελαττώματος ρουλεμάν ή συχνότητα περιστροφής άξονα) είναι ένας αξιόπιστος δείκτης ακόμη και με την ποιότητα μέτρησης smartphone. Οι περιορισμοί: η μέτρηση απόλυτου πλάτους είναι αναξιόπιστη (η τοποθέτηση και η σύζευξη του smartphone επηρεάζουν την ένδειξη)· το περιεχόμενο πολύ χαμηλής συχνότητας (κάτω των 20 Hz) δεν καταγράφεται· και η μέτρηση απαιτεί το smartphone να βρίσκεται σε επαφή με το περίβλημα ή τη δομή στήριξης, όχι να συγκρατείται στον αέρα.

Ο θόρυβος ανάλογος με το φορτίο σε μια μετάδοση κίνησης με ατέρμονα κοχλία έχει δύο κύριες αιτίες. Η πρώτη είναι απλώς ότι το υψηλότερο φορτίο παράγει υψηλότερη δύναμη επαφής πλέγματος, η οποία παράγει ακουστική έξοδο υψηλότερου πλάτους στη συχνότητα πλέγματος — αυτή είναι φυσιολογική συμπεριφορά και δεν υποδεικνύει πρόβλημα εκτός εάν το απόλυτο επίπεδο θορύβου είναι απαράδεκτο. Η δεύτερη αιτία, η οποία υποδεικνύει πρόβλημα προδιαγραφών: το ανεπαρκές μοτίβο επαφής (λιγότερο από κάλυψη πλάτους όψης 70%) συγκεντρώνει το φορτίο πλέγματος σε μια μικρή περιοχή δοντιού. Υπό ελαφρύ φορτίο, η δύναμη επαφής είναι αρκετά χαμηλή ώστε ακόμη και η μικρή περιοχή επαφής να παράγει αποδεκτό θόρυβο. Υπό πλήρες φορτίο, η ίδια μικρή περιοχή επαφής υφίσταται έντονη καταπόνηση, παράγοντας αιχμές δύναμης υψηλού πλάτους σε κάθε εμπλοκή δοντιού — οι οποίες ακτινοβολούν ως θόρυβο συχνότητας πλέγματος ανάλογο με το φορτίο. Για να διακρίνετε τον κανονικό θόρυβο ανάλογο με το φορτίο από τον θόρυβο που προκαλείται από το μοτίβο επαφής, συγκρίνετε τον ρυθμό αύξησης του θορύβου: εάν ο διπλασιασμός του φορτίου διπλασιάζει το πλάτος του θορύβου (αύξηση 6 dB), αυτή είναι η κανονική κλιμάκωση δύναμης-πλάτους. Εάν ο θόρυβος αυξάνεται περισσότερο από αναλογικά με το φορτίο, το ανεπαρκές μοτίβο επαφής είναι η πιθανή αιτία.

60 dB(A) σε απόσταση 1 μέτρου από το περίβλημα του κιβωτίου ταχυτήτων είναι εφικτά για μια κίνηση με ατέρμονα κοχλία σε χαμηλό έως μέτριο φορτίο και ταχύτητα. Η δυνατότητα επίτευξης εξαρτάται κυρίως από τρεις παραμέτρους: (1) Μέγεθος μονάδας — η μικρότερη μονάδα παράγει χαμηλότερη συχνότητα πλέγματος και χαμηλότερη ακουστική έξοδο με τον ίδιο λόγο φορτίου· (2) Κλάση ακριβείας — το σετ γραναζιών DIN 7 με σπειρώματα και γείωση με τεκμηριωμένο μοτίβο επαφής >=70% είναι συνήθως 8-14 dB(A) πιο αθόρυβο από το DIN 9 σε ίσο φορτίο· (3) Κλειστό περίβλημα — ένα περίβλημα σε λουτρό λαδιού χωρίς ακουστικές διαδρομές μετάδοσης προς τη δομή του μηχανήματος παρέχει 6-10 dB(A) πρόσθετη ηχομόνωση σε σύγκριση με ένα εκτεθειμένο σετ γραναζιών. Για πολύ ευαίσθητα ακουστικά περιβάλλοντα (ιατρεία, αίθουσες συναυλιών, στούντιο ηχογράφησης), καθορίστε σετ γραναζιών DIN 6 ή DIN 7 με τροχό από νάιλον PA66, εάν το επιτρέπει η ροπή, λιπαντικό PAO, ανθεκτικές αντικραδασμικές βάσεις και επένδυση ακουστικού αφρού στο εσωτερικό του περιβλήματος.

Ο αερομεταφερόμενος θόρυβος είναι ακουστικά κύματα πίεσης που διαδίδονται απευθείας από το περίβλημα του μηχανισμού μετάδοσης μέσω του αέρα στον ακροατή. Ο θόρυβος που μεταδίδεται από τη δομή είναι η ενέργεια των κραδασμών που διαδίδεται μέσω της δομής του μηχανήματος - βίδες στερέωσης, μέλη πλαισίου, πάνελ - και ακτινοβολεί ως ακουστική ενέργεια από μια μεγαλύτερη επιφάνεια πιο μακριά από το γρανάζι. Η διάκριση έχει σημασία επειδή η αποκατάσταση είναι διαφορετική. Ο αερομεταφερόμενος θόρυβος μειώνεται με ακουστικά περιβλήματα γύρω από το γρανάζι ή με τη μείωση της πηγής θορύβου του μηχανισμού. Ο θόρυβος που μεταδίδεται από τη δομή μειώνεται διακόπτοντας τη διαδρομή μετάδοσης των κραδασμών μεταξύ του περιβλήματος του μηχανισμού μετάδοσης και της δομής ακτινοβολίας - χρησιμοποιώντας ανθεκτικές αντικραδασμικές βάσεις, εύκαμπτους συνδέσμους ή ακουστικά μαξιλαράκια απόσβεσης. Στην πράξη, τα περισσότερα παράπονα για θόρυβο από ατέρμονα κοχλία σε βιομηχανικά μηχανήματα κυριαρχούνται από θόρυβο που μεταδίδεται από τη δομή - το περίβλημα του μηχανισμού συνδέεται με το πλαίσιο του μηχανήματος μέσω άκαμπτων βιδών και ολόκληρο το πάνελ του μηχανήματος γίνεται ένα θερμαντικό σώμα μεγάλης επιφάνειας στη συχνότητα πλέγματος.

Ένας θόρυβος που είναι εμφανής μόνο σε μία συγκεκριμένη ταχύτητα λειτουργίας αλλά όχι σε άλλες είναι χαρακτηριστικό του δομικού συντονισμού. Στη συγκεκριμένη ταχύτητα, η συχνότητα πλέγματος (f_mesh = n_worm x z1 / 60) συμπίπτει με μια φυσική συχνότητα του περιβλήματος, της δομής στήριξης ή του πάνελ του μηχανήματος. Σε αυτήν τη συχνότητα, η δομή ενισχύει τη δόνηση δύναμης του πλέγματος του γραναζιού και την ακτινοβολεί δυνατά. Λύσεις κατά σειρά ευκολίας εφαρμογής: (1) Αλλάξτε ελαφρώς την ταχύτητα λειτουργίας (ακόμα και 3-5%) για να αποσυντονίσετε τη συχνότητα πλέγματος από τον δομικό συντονισμό — εάν χρησιμοποιείται κίνηση μεταβλητής ταχύτητας, αυτή είναι μια αλλαγή παραμέτρου ελεγκτή. (2) Προσθέστε μάζα ή ακαμψία στη δομή συντονισμού για να μετατοπίσετε τη φυσική της συχνότητα μακριά από τη συχνότητα πλέγματος. (3) Προσθέστε απόσβεση (υλικό απόσβεσης περιορισμένης στρώσης) στο πάνελ συντονισμού για να μειώσετε την απόκρισή του στον συντονισμό. (4) Αλλάξτε σε διαφορετική σχέση μετάδοσης για να παράγετε διαφορετική συχνότητα πλέγματος στην ίδια ταχύτητα λειτουργίας.

Ναι, και συνήθως δεν αποτελεί ένδειξη προβλήματος. Το κρύο λάδι κιβωτίου ταχυτήτων με ορυκτέλαιο έχει πολύ υψηλότερο ιξώδες από ό,τι σε θερμοκρασία λειτουργίας — το ορυκτέλαιο ISO VG 460 στους 5 βαθμούς C μπορεί να είναι 6-8 φορές πιο ιξώδες από ό,τι στους 40 βαθμούς C. Αυτό το κρύο λάδι υψηλού ιξώδους δημιουργεί αυξημένη ιξώδη αντίσταση καθώς το σπείρωμα του ατέρμονα κοχλία περιστρέφεται μέσα από αυτό, παράγοντας θόρυβο αναταραχής χαμηλής συχνότητας. Καθώς το περίβλημα θερμαίνεται και το ιξώδες του λαδιού πέφτει στο εύρος λειτουργίας σχεδιασμού του, το επίπεδο θορύβου μειώνεται. Εάν ο θόρυβος εκκίνησης είναι ένας τύπος αναταραχής ή γουργουρίσματος και υποχωρεί εντός 10-20 λεπτών λειτουργίας, αυτή είναι μια φυσιολογική συμπεριφορά ψυχρής εκκίνησης. Εάν ο θόρυβος εκκίνησης είναι ένα μεταλλικό χτύπημα ή τρίξιμο που δεν υποχωρεί με την προθέρμανση, αυτό είναι ένα διαφορετικό πρόβλημα — σταματήστε και διερευνήστε. Για την εξάλειψη του θορύβου ψυχρής εκκίνησης: μεταβείτε από ορυκτέλαιο σε συνθετικό λάδι PAO, το οποίο έχει πολύ υψηλότερο δείκτη ιξώδους (VI >150) και διατηρεί πιο σταθερό ιξώδες σε όλο το εύρος θερμοκρασίας εκκίνησης έως λειτουργίας.

Η Korea Ever-Power δεν παρέχει δεδομένα ακουστικών δοκιμών για σετ γραναζιών ως αυτόνομα εξαρτήματα — η ακουστική απόδοση εξαρτάται από ολόκληρο το μηχάνημα, συμπεριλαμβανομένου του περιβλήματος, της δομής στήριξης, του συνδέσμου και των συνθηκών λειτουργίας, όχι μόνο από το σετ γραναζιών. Για την τεκμηρίωση εκπομπών θορύβου της Οδηγίας Μηχανημάτων της ΕΕ (που απαιτείται βάσει του Παραρτήματος Ι, Ενότητα 1.7.4), ο υπεύθυνος είναι ο κατασκευαστής του μηχανήματος, όχι ο προμηθευτής των εξαρτημάτων του γραναζιού. Η Korea Ever-Power μπορεί να υποστηρίξει την αξιολόγηση εκπομπών θορύβου του κατασκευαστή του μηχανήματος παρέχοντας: την κλάση ακριβείας του γραναζιού (αριθμός κλάσης DIN) και το ποσοστό κάλυψης του μοτίβου επαφής — και τα δύο σχετικά με την πρόβλεψη της συμβολής του θορύβου του πλέγματος· την συνιστώμενη προδιαγραφή λιπαντικού — σχετική με τη συμβολή του θορύβου λίπανσης· και τυχόν δεδομένα δοκιμών θορύβου ειδικά για την εφαρμογή από προηγούμενες εγκαταστάσεις της ίδιας προδιαγραφής σετ γραναζιών, όπου είναι διαθέσιμα από τα αρχεία μηχανικής εφαρμογών μας. Ζητήστε αυτές τις πληροφορίες κατά την υποβολή της παραγγελίας για συμπερίληψη στον τεχνικό φάκελο του μηχανήματος.