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वर्म गियर शोर और कंपन ध्वनि क्या प्रकट करती है और इसे कैसे दूर किया जाए

तीन साल तक बिना किसी शोर के चलने के बाद वर्म गियर ड्राइव में 91 हर्ट्ज़ की आवधिक खटखटाहट उत्पन्न हुई। केवल आवृत्ति से ही बिना पुर्जे खोले मूल कारण का पता चल गया। वर्म गियर का शोर केवल एक असुविधा नहीं है - यह ध्वनि आवृत्ति में निहित नैदानिक ​​जानकारी है।

मेश आवृत्ति विश्लेषण
बेयरिंग बनाम मेश शोर
डिजाइन-चरण में कमी
स्थापना के बाद के सुधार
⚙ कोरिया एवर-पावर वर्म गियर कंपनी लिमिटेड, अनसान-सी, ग्योंगगी-डो, कोरिया [email protected]

91 हर्ट्ज़ की खटखटाहट: आवृत्ति से विफलता के प्रकार की पहचान कैसे होती है

एक लॉजिस्टिक्स सेंटर में पैकेज कन्वेयर पर लगा वर्म गियर कॉर्नर ड्राइव तीन साल तक बिना किसी आवाज के चलता रहा, फिर एक मेंटेनेंस तकनीशियन ने समय-समय पर धातु की खटखटाहट सुनी। यह खटखटाहट लगातार नहीं थी, बल्कि नियमित अंतराल पर होती थी। स्मार्टफोन के वाइब्रेशन मीटर ऐप ने खटखटाहट की आवृत्ति लगभग 91 हर्ट्ज मापी।

गणितीय गणना: वर्म शाफ्ट की गति 1,450 आरपीएम = 24.2 घूर्णन प्रति सेकंड। डबल-स्टार्ट वर्म (z1=2): मेश आवृत्ति = 24.2 x 2 = 48.3 हर्ट्ज़। व्हील के दांतों की संख्या z2=40, व्हील का घूर्णन = 1,450/40 = 36.25 आरपीएम = 0.604 घूर्णन प्रति सेकंड। न तो 48.3 हर्ट्ज़ और न ही 0.604 हर्ट्ज़, 91 हर्ट्ज़ के बराबर हैं। लेकिन 1,450 आरपीएम पर वर्म शाफ्ट के आंतरिक रेस बेयरिंग की आवृत्ति, एक विशिष्ट बेयरिंग (12 रोलिंग तत्व, संपर्क कोण 0) के साथ, लगभग 8.8 x 1,450/60 = 212 हर्ट्ज़ है। फिर भी कोई मेल नहीं। उत्तर: 91 हर्ट्ज़ लगभग पहिए की घूर्णन आवृत्ति का चार गुना है (4 x 0.604 हर्ट्ज़ x 60 = 144 आरपीएम के बराबर - बिल्कुल सटीक नहीं) लेकिन 7-तत्व वाले बेयरिंग के साथ 1,450 आरपीएम पर वर्म शाफ्ट बेयरिंग के लिए बेयरिंग आउटर रेस डिफेक्ट फ्रीक्वेंसी (बीपीएफओ) के बहुत करीब है: 3.5 x 1,450/60 = 84.6 हर्ट्ज़ - सटीक नहीं है लेकिन सीमा में है।

रखरखाव टीम ने ड्राइव को खोलकर देखा तो पाया कि वर्म शाफ्ट बेयरिंग के बाहरी रेस में लगभग 2 मिमी लंबा एक छोटा सा टूटा हुआ हिस्सा था। जब भी कोई घूमने वाला पुर्जा इस टूटे हुए हिस्से के ऊपर से गुजरता था, तो खटखटाहट की आवाज आती थी। वर्म गियर खुद बेहतरीन स्थिति में था। आवृत्ति विश्लेषण के बिना, मानक निरीक्षण प्रक्रिया के अनुसार वर्म गियर सेट को बदलना पड़ता। आवृत्ति विश्लेषण की मदद से, सही और कहीं अधिक किफायती मरम्मत - केवल बेयरिंग बदलना - बिना किसी गियर को खोले ही पहचान ली गई।

नॉइज़ डायग्नोस्टिक्स आपको क्या बताता है: मेश आवृत्ति और उसके हार्मोनिक्स = गियर ज्यामिति त्रुटियाँ (प्रोफ़ाइल विचलन, पिच त्रुटि)। मेश आवृत्ति के सबहार्मोनिक्स = दांत से दांत में भिन्नता (लीड त्रुटि, विभेदक दांत लोडिंग)। बेयरिंग दोष आवृत्तियाँ (BPFI, BPFO, BSF) = बेयरिंग घिसाव या क्षति। शाफ़्ट घूर्णन आवृत्ति हार्मोनिक्स = विलक्षणता, असंतुलन या गलत संरेखण। पृष्ठभूमि ब्रॉडबैंड शोर = स्नेहन फिल्म की गुणवत्ता। प्रत्येक की आवृत्ति अलग-अलग और गणना योग्य होती है।

मेश आवृत्ति गणना — वर्म गियर शोर विश्लेषण का आधार

मेश आवृत्ति वह दर है जिस पर वर्म थ्रेड पहिये के दांतों के साथ जुड़ना शुरू करता है। यह वर्म ड्राइव में सभी गियर संबंधी शोर और कंपन की मूल आवृत्ति है। गियर द्वारा उत्पन्न सभी शोर मेश आवृत्ति और उसके पूर्णांक हार्मोनिक्स (2x, 3x, 4x मेश आवृत्ति) पर होता है।

मेश आवृत्ति सूत्र
f_mesh (Hz) = n_worm (RPM) x z1 / 60
n_worm = वर्म शाफ्ट की घूर्णीय गति (आरपीएम)
z1 = वर्म थ्रेड स्टार्ट की संख्या (1, 2, या 4)
उदाहरण: 1,450 आरपीएम, सिंगल-स्टार्ट (z1=1): f_mesh = 24.2 हर्ट्ज़
उदाहरण: 1,450 आरपीएम, डबल-स्टार्ट (z1=2): f_mesh = 48.3 हर्ट्ज़
उदाहरण: 1,450 आरपीएम, चार-स्टार्ट (z1=4): f_mesh = 96.7 हर्ट्ज़
हार्मोनिक्स: 2x मेश = 2 x f_mesh; 3x मेश = 3 x f_mesh, इत्यादि।

मेश आवृत्ति गियर से उत्पन्न शोर की गति निर्धारित करती है। गियर ज्यामिति में प्रत्येक त्रुटि प्रत्येक दांत के जुड़ाव चक्र पर मेश संपर्क पर बल में भिन्नता उत्पन्न करती है, जिससे f_mesh पर ध्वनिक आउटपुट उत्पन्न होता है। प्रोफ़ाइल विचलन (Ff) प्रत्येक दांत के जुड़ाव पर थोड़े समय के लिए प्रभाव बल में भिन्नता उत्पन्न करता है: f_mesh और हार्मोनिक्स पर ध्वनिक आउटपुट। लीड विचलन (Fb) एक पूर्ण वर्म शाफ्ट घूर्णन पर एक सहज साइनसोइडल टॉर्क भिन्नता उत्पन्न करता है: शाफ्ट घूर्णन आवृत्ति और उसके हार्मोनिक्स पर ध्वनिक आउटपुट, जो मेश आवृत्ति आयाम को नियंत्रित करता है।

शोर/कंपन की विशेषता आवृत्ति मूल कारण तात्कालिकता
स्थिर स्वर, गति के समानुपाती f_mesh और हार्मोनिक्स गियर प्रोफ़ाइल विचलन (Ff) — DIN 8-9 के लिए सामान्य; यदि नया हो तो जांच करें जांच करें कि क्या अचानक शुरुआत या बढ़ती तीव्रता है
गति के अनुपात में साइडबैंड के साथ टोन करें f_mesh +/- n_shaft लीड विचलन (Fb) मॉड्यूलेटिंग मेश — मल्टी-स्टार्ट वर्म चेक स्टार्ट स्पेसिंग जांच करें कि क्या डीआईएन वर्ग सहिष्णुता स्तर से ऊपर है
पहिए के घूर्णन की आवृत्ति पर आवधिक खटखटाहट। 1x पहिए का घूर्णन = n_worm/z2/60 हर्ट्ज़ पहिये में एक क्षतिग्रस्त दांत या कोई बाहरी वस्तु फंसी हो तत्काल — रुकें और जांच करें
आवधिक खटखटाहट गियर आवृत्तियों पर नहीं होती है बियरिंग दोष आवृत्तियाँ BPFO/BPFI बेयरिंग के भीतरी या बाहरी भाग में टूट-फूट होना — बेयरिंग की ज्यामिति से गणना की जा सकती है अत्यावश्यक — खराबी से पहले बेयरिंग बदलें
ब्रॉडबैंड की आवाज स्पीड बढ़ने के साथ बढ़ती जाती है कोई अलग आवृत्ति नहीं सीमा स्नेहन — मेश संपर्क पर तेल की परत अपर्याप्त है लुब्रिकेंट की विस्कोसिटी ग्रेड बढ़ाएँ; तेल का स्तर जांचें
सभी गतियों पर कम आवृत्ति वाली गड़गड़ाहट शाफ्ट घूर्णन आवृत्ति शाफ्ट की विलक्षणता या असंतुलन; कपलिंग का गलत संरेखण माउंटिंग और शाफ्ट रनआउट की जांच करें
मेश घटनाओं के बाद अनुनादी संरचनात्मक गूंज संरचनात्मक प्राकृतिक आवृत्ति जाली की आवृत्ति द्वारा उत्पन्न आवास या सहायक संरचना अनुनाद अनुपात/गति परिवर्तन द्वारा संरचना को कठोर बनाएं या मेश आवृत्ति को बदलें
ठंड में शांत, गर्मी में शोरगुल तापमान के साथ परिवर्तन तापमान बढ़ने के साथ तेल की चिपचिपाहट में कमी आना — सीमा स्नेहन व्यवस्था में बदलाव उच्च VI लुब्रिकेंट का प्रयोग करें; हाउसिंग का तापमान जांचें
बेलनाकार वर्म व्हील संरचना 2
वर्म गियर संरचना 4

संपर्क पैटर्न की गुणवत्ता शोर स्तर को कैसे निर्धारित करती है

वर्म गियर मेश शोर के लिए सबसे महत्वपूर्ण पैरामीटर संपर्क पैटर्न कवरेज है - दांत की सतह की चौड़ाई का वह प्रतिशत जिस पर वर्म थ्रेड और व्हील टूथ संपर्क में आते हैं। एक पूर्ण संपर्क पैटर्न (70% या उससे अधिक सतह की चौड़ाई) मेश लोड को पूरे संपर्क क्षेत्र में वितरित करता है, जिससे पीक हर्ट्ज़ संपर्क तनाव कम होता है और मेश आवृत्ति पर एक सहज, निरंतर बल भिन्नता उत्पन्न होती है - जो कम आयाम, कम आवृत्ति वाला ध्वनिक आउटपुट उत्पन्न करती है।

एक बिंदु संपर्क पैटर्न — जो तब उत्पन्न होता है जब वर्म व्हील को बेमेल कटर प्रोफाइल के साथ हॉब किया जाता है — संपूर्ण मेश लोड को एक छोटे से क्षेत्र पर केंद्रित करता है, जिससे प्रत्येक दांत के संपर्क पर एक संक्षिप्त उच्च-आयाम बल स्पाइक उत्पन्न होता है। यह स्पाइक मूल आवृत्ति के अतिरिक्त 2x, 3x और 4x मेश आवृत्ति पर मजबूत हार्मोनिक्स उत्पन्न करता है। ये हार्मोनिक्स विशिष्ट औद्योगिक ड्राइव के लिए 100-400 हर्ट्ज रेंज में आते हैं — सीधे मानव कान की ध्वनिक संवेदनशीलता के शिखर पर, जिससे वे केवल मूल आवृत्ति की तुलना में कम आयाम पर भी बोधगम्य हो जाते हैं।

संपर्क पैटर्न बनाम शोर स्तर — सारांश
>=701टीपी3टी
कम शोर
सही संपर्क (लाइन संपर्क)
50-70%
मध्यम शोर
किनारे का संपर्क या प्रवेश-पक्ष संपर्क
30-50%
उच्च शोर
महत्वपूर्ण बेमेल, बिंदु संपर्क
<301टीपी3टी
बहुत अधिक शोर
गंभीर बेमेल, प्रभाव-प्रधान

डिजाइन चरण में ही इंजीनियरिंग संबंधी शोर को कम करना

एक बड़े मॉड्यूल का उपयोग करें

बड़ा मॉड्यूल = बड़ा दांत अनुप्रस्थ काट = समान भार पर कम दांत संपर्क तनाव = कम मेश बल भिन्नता आयाम = कम ध्वनिक आउटपुट। समान भार पर मॉड्यूल में एक चरण की वृद्धि (जैसे, M4 से M5) मेश बल भिन्नता को लगभग 30% तक कम कर देती है। गियर बड़ा और भारी है, लेकिन समान भार पर काफी शांत है।

DIN 7 या उससे बेहतर मानक निर्दिष्ट करें

DIN 7 मानकों के अनुसार थ्रेड ग्राइंडिंग करने से प्रोफाइल विचलन (Ff) दूर हो जाता है, जो मेश फ्रीक्वेंसी हार्मोनिक्स का प्राथमिक स्रोत है। शोर में सुधार 100-500 हर्ट्ज़ आवृत्ति रेंज में सबसे अधिक स्पष्ट होता है। समान लोड और गति पर, DIN 7 गियर सेट आमतौर पर DIN 9 मानकों वाले समान गियर सेट की तुलना में 8-12 dB(A) अधिक शांत होता है। DIN 7 बनाम DIN 9 के लिए लागत अंतर लगभग 40-60% है।

प्रोफ़ाइल-मिलान हॉबिंग

वर्म व्हील को वास्तविक वर्म ज्यामिति के अनुरूप कटर से लैस करने पर (मानक मॉड्यूल के सामान्य प्रयोजन वाले कटर का उपयोग न करने पर) बिंदु संपर्क के बजाय रेखा संपर्क बनता है। डिलीवरी दस्तावेज़ में संपर्क पैटर्न की तस्वीर द्वारा इसकी पुष्टि की गई है। 70% या उससे अधिक का संपर्क पैटर्न, 30-40% पैटर्न की तुलना में मेश शोर को 5-10 dB(A) तक कम कर देता है - जो परिशुद्धता में एक श्रेणी के सुधार के बराबर है।

पीएओ स्नेहक

सिंथेटिक पीएओ तेल, समान आईएसओ वीजी ग्रेड के खनिज तेल की तुलना में परिचालन तापमान पर उच्च श्यानता बनाए रखता है। उच्च परिचालन श्यानता का अर्थ है मेश संपर्क पर एक मोटी इलास्टोहाइड्रोडायनामिक फिल्म, जिससे धातु-से-धातु संपर्क क्षेत्र कम हो जाता है, खुरदरापन घर्षण कम हो जाता है और ब्रॉडबैंड बाउंड्री-लुब्रिकेशन शोर कम हो जाता है। यह सुधार उन ड्राइवों में सबसे अधिक महत्वपूर्ण है जो अपनी थर्मल सीमा के निकट चल रही हैं, जहां खनिज तेल की श्यानता काफी कम हो गई है।

डैम्प्ड हाउसिंग माउंटिंग

हाउसिंग, जिस संरचना पर लगी होती है, उस पर गियर मेश का कंपन संचारित करती है। हाउसिंग और मशीन फ्रेम के बीच लगे लचीले कंपन-रोधी माउंट, माउंट की कठोरता और संरचनात्मक अनुनाद आवृत्तियों के आधार पर, संरचना जनित शोर संचरण को 6-15 dB(A) तक कम कर देते हैं। हाउसिंग बोल्ट को अभी भी सही टॉर्क पर कसना आवश्यक है - लचीले माउंट कंपन को अलग करते हैं, न कि गियर मेश बल के आयाम को कम करते हैं।

नायलॉन या पीओएम व्हील (हल्के काम के लिए)

बहुत कम भार वाले अनुप्रयोगों (इंस्ट्रूमेंटेशन ड्राइव, छोटे आकार के लेबल लगाने वाले यंत्र, प्रयोगशाला में उपकरण लगाने की विधि) में, पॉलिश किए गए स्टील वर्म शाफ्ट पर चलने वाला PA66 नायलॉन या POM एसिटल व्हील, धातु-पर-धातु संपर्क की तुलना में मेश शोर को 10-18 dB(A) तक कम कर देता है। हालांकि, इसका नुकसान यह है कि कम भार वाले अनुप्रयोगों में इसकी टॉर्क क्षमता लगभग M2 मॉड्यूल तक सीमित हो जाती है। मध्यम या भारी भार वाले अनुप्रयोगों में शोर कम करने के लिए प्लास्टिक व्हील का उपयोग न करें - वे यांत्रिक रूप से खराब हो जाएंगे।

शोर प्रदर्शन को निर्धारित करने वाली विनिर्माण प्रक्रियाएं

वर्म गियर कार्यशाला 1 वर्म गियर कार्यशाला 2 वर्म गियर कार्यशाला 4
मिश्र धातु इस्पात वर्म और वर्म गियर वर्म गियर से संबंधित उत्पाद बेलनाकार वर्म व्हील

स्थापना के बाद क्या किया जा सकता है — चालू होने के बाद शोर कम करना

जब वर्म गियर ड्राइव पहले से ही स्थापित हो और असहनीय शोर उत्पन्न कर रहा हो, तो बड़े पैमाने पर पुर्जे अलग किए बिना जो बदला जा सकता है, वही एकमात्र विकल्प बचता है। प्राथमिकता क्रम यह है: पहले शोर के स्रोत की पुष्टि करें (क्या यह गियर की आपस में जुड़ी हुई स्थिति है, बियरिंग में कोई समस्या है, या संरचना में?), फिर उपलब्ध सबसे प्रभावी उपाय लागू करें।

हस्तक्षेप कोशिश शोर कम करने की क्षमता कब उपयोग करें
PAO सिंथेटिक लुब्रिकेंट का उपयोग शुरू करें तेल कम है — केवल तेल निकालें और दोबारा भरें तापमान-संवेदनशील ड्राइव में 2-6 dB(A) जब शोर ठंड की तुलना में गर्म होने पर अधिक खराब होता है
स्नेहक की श्यानता श्रेणी बढ़ाएँ तेल कम है — केवल तेल निकालें और दोबारा भरें यदि वर्तमान में कम चिपचिपाहट हो तो 2-5 dB(A) जब ब्रॉडबैंड में हिसिंग की समस्या हो
लचीले कंपन-रोधी माउंट जोड़ें मध्यम — आवास से उतरना आवश्यक है 6-15 dB(A) संरचना-जनित कमी जब शोर उपकरण से नहीं बल्कि संरचना से निकलता है
गियर सेट को DIN 7 परिशुद्धता वाले गियर सेट से बदलें। उच्च — पूर्ण रूप से अलग करना 8-14 dB(A) मेश आवृत्ति शोर जब मेश फ्रीक्वेंसी टोनल शोर मुख्य शिकायत हो
प्रोफाइल-मैच किए गए पहिये के साथ गियर सेट को बदलें उच्च — पूर्ण रूप से अलग करना कुल 5-10 dB(A) जब संपर्क पैटर्न की तस्वीर में <50% कवरेज दिखाई देता है
गियर सेट को बड़े मॉड्यूल से बदलें उच्च — आवास में बदलाव की संभावना है समान भार पर 10 dB(A) तक जब शोर भार के अनुपात में हो और आवास स्थान अनुमति देता हो
बेयरिंग बदलें मध्यम — आंशिक रूप से अलग करना बेयरिंग शोर घटक को समाप्त करता है जब आवधिक खटखटाहट की पुष्टि बेयरिंग दोष आवृत्ति के रूप में हुई
नायलॉन/पीओएम व्हील से बदलें (केवल हल्के कार्यों के लिए) मध्यम — पहिया प्रतिस्थापन लोड अनुमति दे तो 10-18 dB(A) केवल हल्के कार्यों के लिए — प्लास्टिक की सीमा के भीतर टॉर्क की पुष्टि करें
कोरिया एवर-पावर

शांत वर्म गियर संचालन के लिए उत्पाद

मिश्र धातु इस्पात वर्म गियर सेट -- शोर-अनुकूलित विशिष्टता
DIN 7 परिशुद्धता — कम शोर के लिए थ्रेड ग्राउंड
अलॉय स्टील वर्म गियर सेट — शोर-नियंत्रित विशिष्टता
उन अनुप्रयोगों के लिए जहाँ वर्म गियर शोर एक प्रमुख डिज़ाइन बाधा है — जैसे सहयोगी रोबोट कार्यक्षेत्र, कार्यालय और अस्पताल स्वचालन, सटीक प्रयोगशाला उपकरण और शांत विनिर्माण वातावरण — कोरिया एवर-पावर डीआईएन 7 परिशुद्धता वर्ग के मिश्र धातु इस्पात वर्म गियर सेट मानक के रूप में आपूर्ति करता है (ग्राउंड थ्रेड फ्लैंक, मॉड्यूल 5 पर प्रोफ़ाइल विचलन Ff =70% फेस चौड़ाई कवरेज की पुष्टि करता है, जो कम मेश शोर का प्राथमिक संकेतक है। इससे भी कम शोर की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए, अनुरोध पर डीआईएन 6 (Ff <=6 um) उपलब्ध है। डीआईएन 7 और बेहतर सेटों के साथ शामिल संपर्क पैटर्न की तस्वीर ग्राहक के गुणवत्ता इंजीनियर को स्थापना से पहले मेश शोर निर्धारित करने वाली स्थिति को सीधे सत्यापित करने की अनुमति देती है।

विनिर्देश देखें

प्लास्टिक वर्म गियर सेट -- लगभग शांत, हल्के उपयोग के लिए उपयुक्त
PA66 / POM — अधिकतम शोर कम करने वाला हल्का वाहन
प्लास्टिक वर्म गियर सेट — लगभग शांत, हल्के काम के लिए उपयुक्त
बहुत कम भार वाले अनुप्रयोगों (प्रयोगशाला में स्थिति निर्धारण, उपकरण, छोटे आकार के लेबल लगाने वाले यंत्र, कार्यालय और चिकित्सा उपकरण स्वचालन) के लिए, जहाँ ध्वनि उत्सर्जन को न्यूनतम करना आवश्यक है, PA66 नायलॉन या POM एसिटल वर्म व्हील लगभग शांत संचालन प्रदान करते हैं, हालांकि इसकी टॉर्क क्षमता कम हो जाती है। स्टील-ऑन-प्लास्टिक स्लाइडिंग संपर्क स्टील-ऑन-ब्रॉन्ज़ की तुलना में काफी कम ध्वनि उत्पन्न करता है - प्लास्टिक व्हील की टॉर्क सीमा के भीतर समान गति और भार पर आमतौर पर 10-18 dB(A) तक शांत। वर्म शाफ्ट को मानक के रूप में Ra <=0.8 um तक ग्राइंड और पॉलिश किया जाता है - खुरदरी शाफ्ट सतह प्लास्टिक व्हील के घिसाव को काफी बढ़ा देती है। ऑयल बाथ लुब्रिकेशन की आवश्यकता नहीं है; हल्की ग्रीस पैकिंग 80 डिग्री सेल्सियस तक शुष्क संचालन के लिए पर्याप्त लुब्रिकेशन प्रदान करती है। कम भार सीमा के लिए मॉड्यूल M0.5 से M4 तक उपलब्ध हैं।

विनिर्देश देखें

शोर निदान और विशिष्टता समीक्षा
शोर की जांच — एप्लिकेशन सहायता
शोर निदान और विशिष्टता समीक्षा
पहले से उपयोग में आ रहे वर्म गियर ड्राइव्स में असहनीय शोर उत्पन्न होने पर या नए मशीन डिज़ाइनों में जहां शोर एक महत्वपूर्ण स्वीकृति मानदंड है, कोरिया एवर-पावर विनिर्देश समीक्षा और शोर निदान सेवा प्रदान करता है। कृपया गियर सेट के आयाम, वर्तमान परिशुद्धता वर्ग (यदि ज्ञात हो), परिचालन गति, भार, वर्तमान स्नेहक और शोर के प्रकार का विवरण (स्वर, व्यापक, आंतरायिक, भार-आनुपातिक, गति-आनुपातिक) भेजें। कोरिया एवर-पावर मेश आवृत्ति की गणना करता है, विवरण से संभावित शोर स्रोतों की पहचान करता है और समस्या के समाधान के लिए सबसे उपयुक्त विनिर्देश परिवर्तन की अनुशंसा करता है। यह सेवा प्रतिस्थापन आदेशों और नए मशीन डिज़ाइन संबंधी पूछताछों के लिए नि:शुल्क प्रदान की जाती है।

विनिर्देश देखें

शोर से संबंधित अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

वर्म गियर का शोर और कंपन — यांत्रिक और ध्वनिक इंजीनियरों के प्रश्न

मेरे वर्म गियर ड्राइव में अब पहले से ज़्यादा आवाज़ आ रही है, जबकि छह महीने पहले इसे लगाया गया था। आवाज़ बढ़ने का कारण क्या है?+

वर्म गियर ड्राइव में महीनों तक शोर का धीरे-धीरे बढ़ना लगभग हमेशा तीन प्रक्रियाओं में से एक का संकेत देता है: (1) घर्षण - प्रारंभिक संचालन अवधि के दौरान जमा हुए कण 50-100 घंटे के तेल परिवर्तन के दौरान नहीं हटाए गए (जिसे कई कारखाने छोड़ देते हैं), और ये धीरे-धीरे दांतों के किनारों को घिस रहे हैं, जिससे प्रोफाइल विचलन और मेश शोर बढ़ रहा है। (2) स्नेहन का क्षरण - मूल तेल में धातु के कण और ऑक्सीकरण उत्पाद जमा हो गए हैं जो मेश घर्षण और शोर को बढ़ाते हैं। (3) बेयरिंग का घिसाव - वर्म शाफ्ट या व्हील शाफ्ट में रोलिंग एलिमेंट बेयरिंग में थकान के कारण टूटन हो रही है। अंतर करने के लिए: यदि शोर में वृद्धि भार और गति के अनुपात में एक सहज, क्रमिक वृद्धि है, तो (1) या (2) की संभावना है। यदि शोर में आवधिक खटखटाहट या क्लिकिंग जैसी ध्वनि उत्पन्न हो गई है, तो (3) की संभावना है। सबसे पहले तेल निकालें और बदलें - यदि तेल बदलने और 2 घंटे के संचालन के बाद भी शोर कम नहीं होता है, तो बेयरिंग की जांच करें।

क्या मैं स्मार्टफोन से वर्म गियर की आवाज माप सकता हूं, और क्या यह समस्याओं का निदान करने के लिए पर्याप्त विश्वसनीय है?+

जी हां, उचित सावधानी के साथ। आधुनिक स्मार्टफ़ोन में MEMS एक्सेलेरोमीटर और माइक्रोफ़ोन होते हैं जो 20-2,000 हर्ट्ज़ रेंज में आवृत्ति का पता लगाने के लिए पर्याप्त हैं — जो विशिष्ट औद्योगिक ड्राइव के लिए सभी गियर मेश आवृत्तियों को कवर करता है। iOS और Android दोनों के लिए मुफ़्त वाइब्रेशन एनालाइज़र और FFT (फास्ट फ़ोरियर ट्रांसफ़ॉर्म) ऐप उपलब्ध हैं। यह माप आवधिक आवृत्तियों की पहचान करने के लिए सबसे उपयोगी है: एक ज्ञात आवृत्ति (गणना की गई मेश आवृत्ति, बेयरिंग दोष आवृत्ति, या शाफ़्ट रोटेशन आवृत्ति) पर FFT स्पेक्ट्रम में एक तीव्र शिखर, स्मार्टफ़ोन माप की गुणवत्ता के बावजूद भी एक विश्वसनीय संकेतक है। सीमाएँ: निरपेक्ष आयाम माप अविश्वसनीय है (स्मार्टफ़ोन की स्थिति और कपलिंग रीडिंग को प्रभावित करते हैं); बहुत कम आवृत्ति (20 हर्ट्ज़ से नीचे) कैप्चर नहीं की जाती है; और माप के लिए स्मार्टफ़ोन को हाउसिंग या माउंटिंग संरचना के संपर्क में रखना आवश्यक है, हवा में नहीं रखा जा सकता।

हमारे वर्म गियर ड्राइव से आने वाला शोर स्पष्ट रूप से भार के अनुपात में है — कन्वेयर पर भार होने पर शोर बढ़ जाता है और खाली चलने पर कम हो जाता है। इसका कारण क्या है?+

वर्म गियर ड्राइव में भार के अनुपात में उत्पन्न होने वाले शोर के दो मुख्य कारण हैं। पहला कारण यह है कि अधिक भार से मेश संपर्क बल भी अधिक होता है, जिससे मेश आवृत्ति पर उच्च आयाम वाला ध्वनिक आउटपुट उत्पन्न होता है। यह सामान्य व्यवहार है और जब तक शोर का स्तर अस्वीकार्य न हो, तब तक यह किसी समस्या का संकेत नहीं देता। दूसरा कारण, जो विनिर्देश संबंधी समस्या को दर्शाता है: अपर्याप्त संपर्क पैटर्न (70% फेस चौड़ाई कवरेज से कम) मेश भार को एक छोटे से दांत क्षेत्र पर केंद्रित कर देता है। हल्के भार के तहत, संपर्क बल इतना कम होता है कि छोटा संपर्क क्षेत्र भी स्वीकार्य शोर उत्पन्न करता है। पूर्ण भार के तहत, वही छोटा संपर्क क्षेत्र अत्यधिक तनावग्रस्त हो जाता है, जिससे प्रत्येक दांत के जुड़ाव पर उच्च आयाम वाले बल स्पाइक्स उत्पन्न होते हैं - जो भार के अनुपात में मेश आवृत्ति शोर के रूप में विकीर्ण होते हैं। सामान्य भार-आनुपातिक शोर को संपर्क पैटर्न-प्रेरित शोर से अलग करने के लिए, शोर वृद्धि दर की तुलना करें: यदि भार को दोगुना करने पर शोर का आयाम भी दोगुना हो जाता है (6 dB की वृद्धि), तो यह सामान्य बल-आयाम स्केलिंग है। यदि शोर भार के अनुपात से अधिक बढ़ता है, तो अपर्याप्त संपर्क पैटर्न इसका संभावित कारण है।

हम एक कार्यालय के वातावरण के लिए वर्म गियर ड्राइव डिजाइन कर रहे हैं, जहां 1 मीटर की दूरी पर शोर का स्तर 60 dB(A) से कम रहना चाहिए। क्या यह संभव है?+

कम से मध्यम भार और गति पर वर्म गियर ड्राइव के लिए गियर हाउसिंग से 1 मीटर की दूरी पर 60 dB(A) का ध्वनि स्तर प्राप्त किया जा सकता है। यह स्तर मुख्य रूप से तीन मापदंडों पर निर्भर करता है: (1) मॉड्यूल का आकार - समान भार अनुपात पर छोटा मॉड्यूल कम मेश आवृत्ति और कम ध्वनिक आउटपुट उत्पन्न करता है; (2) परिशुद्धता वर्ग - प्रलेखित >=70% संपर्क पैटर्न वाला DIN 7 थ्रेड-ग्राउंड गियर सेट समान भार पर DIN 9 की तुलना में आमतौर पर 8-14 dB(A) कम ध्वनि उत्पन्न करता है; (3) संलग्न हाउसिंग - मशीन संरचना तक ध्वनि संचरण पथों के बिना एक ऑयल-बाथ हाउसिंग, खुले गियर सेट की तुलना में 6-10 dB(A) अतिरिक्त ध्वनि पृथक्करण प्रदान करता है। अत्यधिक संवेदनशील ध्वनिक वातावरणों (चिकित्सा कार्यालय, कॉन्सर्ट हॉल, रिकॉर्डिंग स्टूडियो) के लिए, यदि टॉर्क अनुमति देता है, तो PA66 नायलॉन व्हील, PAO स्नेहक, लचीले कंपन-रोधी माउंट और हाउसिंग के आंतरिक भाग पर ध्वनिक फोम लाइनिंग के साथ DIN 6 या DIN 7 गियर सेट निर्दिष्ट करें।

वर्म गियर ड्राइव से उत्पन्न होने वाले वायुजनित शोर और संरचनाजनित शोर में क्या अंतर है, और यह अंतर क्यों महत्वपूर्ण है?+

वायुजनित शोर, गियर हाउसिंग से सीधे हवा के माध्यम से श्रोता तक पहुंचने वाली ध्वनिक दबाव तरंगें हैं। संरचनाजनित शोर, मशीन संरचना (माउंटिंग बोल्ट, फ्रेम सदस्य, पैनल) से होकर गुजरने वाली कंपन ऊर्जा है, जो गियर से दूर एक बड़े सतह क्षेत्र से ध्वनिक ऊर्जा के रूप में विकीर्ण होती है। यह अंतर महत्वपूर्ण है क्योंकि इसके निवारण के तरीके अलग-अलग हैं। वायुजनित शोर को गियर के चारों ओर ध्वनिक आवरण लगाकर या गियर के शोर स्रोत को कम करके कम किया जाता है। संरचनाजनित शोर को गियर हाउसिंग और विकीर्ण संरचना के बीच कंपन संचरण पथ को तोड़कर कम किया जाता है - इसके लिए लचीले कंपन-रोधी माउंट, लचीले कपलिंग या ध्वनिक अवमंदन पैड का उपयोग किया जाता है। व्यवहार में, औद्योगिक मशीनों में वर्म गियर शोर की अधिकांश शिकायतें संरचनाजनित शोर से संबंधित होती हैं - गियर हाउसिंग कठोर बोल्ट के माध्यम से मशीन फ्रेम से जुड़ा होता है, और पूरा मशीन पैनल मेश आवृत्ति पर एक बड़े क्षेत्र का रेडिएटर बन जाता है।

हमारे वर्म गियर से एक विशिष्ट मोटर गति पर तेज आवाज आती है, लेकिन अन्य गतियों पर नहीं। इसका कारण क्या है और हम इसे कैसे ठीक कर सकते हैं?+

एक विशिष्ट परिचालन गति पर ही स्पष्ट रूप से सुनाई देने वाला शोर, अन्य गतियों पर नहीं, संरचनात्मक अनुनाद की विशेषता है। इस विशिष्ट गति पर, मेश आवृत्ति (f_mesh = n_worm x z1 / 60) हाउसिंग, माउंटिंग संरचना या मशीन पैनल की प्राकृतिक आवृत्ति के साथ मेल खाती है। उस आवृत्ति पर, संरचना गियर मेश बल कंपन को बढ़ाती है और उसे ज़ोर से विकीर्ण करती है। कार्यान्वयन में आसानी के क्रम में समाधान: (1) मेश आवृत्ति को संरचनात्मक अनुनाद से विचलित करने के लिए परिचालन गति को थोड़ा बदलें (यहां तक ​​कि 3-5% भी) - यदि परिवर्तनीय गति ड्राइव का उपयोग किया जाता है, तो यह एक नियंत्रक पैरामीटर परिवर्तन है; (2) अनुनादी संरचना में द्रव्यमान या कठोरता जोड़कर उसकी प्राकृतिक आवृत्ति को मेश आवृत्ति से दूर करें; (3) अनुनादी पैनल में अवमंदन (प्रतिबंधित परत अवमंदन सामग्री) जोड़कर अनुनाद पर उसकी प्रतिक्रिया को कम करें; (4) समान परिचालन गति पर एक अलग मेश आवृत्ति उत्पन्न करने के लिए एक अलग गियर अनुपात में बदलें।

क्या ठंडे मौसम में स्टार्टअप के समय वर्म गियर का अधिक शोर करना सामान्य बात है?+

जी हां, और आमतौर पर यह किसी समस्या का संकेत नहीं होता। ठंडे मिनरल गियर ऑयल की चिपचिपाहट ऑपरेटिंग तापमान की तुलना में बहुत अधिक होती है — ISO VG 460 मिनरल ऑयल 5 डिग्री सेल्सियस पर 40 डिग्री सेल्सियस की तुलना में 6-8 गुना अधिक चिपचिपा हो सकता है। यह उच्च चिपचिपाहट वाला ठंडा तेल वर्म थ्रेड के घूमने पर अधिक चिपचिपा खिंचाव पैदा करता है, जिससे कम आवृत्ति वाली मंथन ध्वनि उत्पन्न होती है। जैसे-जैसे हाउसिंग गर्म होती है और तेल की चिपचिपाहट अपने डिज़ाइन किए गए ऑपरेटिंग रेंज तक गिरती है, शोर का स्तर कम हो जाता है। यदि स्टार्टअप शोर मंथन या गड़गड़ाहट जैसा है और 10-20 मिनट चलने के बाद ठीक हो जाता है, तो यह सामान्य कोल्ड-स्टार्ट व्यवहार है। यदि स्टार्टअप शोर धातु की खटखटाहट या घर्षण जैसा है जो गर्म होने पर भी ठीक नहीं होता है, तो यह एक अलग समस्या है — रुकें और जांच करें। कोल्ड-स्टार्ट शोर को खत्म करने के लिए: मिनरल ऑयल से PAO सिंथेटिक ऑयल पर स्विच करें, जिसका विस्कोसिटी इंडेक्स (VI >150) बहुत अधिक होता है और स्टार्टअप से ऑपरेटिंग तापमान रेंज में अधिक स्थिर चिपचिपाहट बनाए रखता है।

हमें अपनी मशीन के लिए यूरोपीय संघ के मशीनरी निर्देश के ध्वनि उत्सर्जन संबंधी आवश्यकताओं को पूरा करना होगा। गियर सेट के ध्वनिक योगदान के संबंध में कोरिया एवर-पावर क्या दस्तावेज़ उपलब्ध कराता है?+

कोरिया एवर-पावर गियर सेट के लिए अलग-अलग घटकों के रूप में ध्वनिक परीक्षण डेटा प्रदान नहीं करता है — ध्वनिक आउटपुट पूरी मशीन पर निर्भर करता है, जिसमें हाउसिंग, माउंटिंग संरचना, कपलिंग और परिचालन स्थितियाँ शामिल हैं, न कि केवल गियर सेट पर। यूरोपीय संघ मशीनरी निर्देश के शोर उत्सर्जन दस्तावेज़ीकरण (परिशिष्ट I, धारा 1.7.4 के तहत आवश्यक) के लिए ज़िम्मेदार व्यक्ति मशीन निर्माता है, न कि गियर घटक आपूर्तिकर्ता। कोरिया एवर-पावर मशीन निर्माता के शोर उत्सर्जन मूल्यांकन में निम्नलिखित जानकारी प्रदान करके सहायता कर सकता है: गियर परिशुद्धता वर्ग (DIN वर्ग संख्या) और संपर्क पैटर्न कवरेज प्रतिशत — दोनों मेश शोर योगदान की भविष्यवाणी के लिए प्रासंगिक हैं; अनुशंसित स्नेहक विनिर्देश — स्नेहन शोर योगदान के लिए प्रासंगिक है; और समान गियर सेट विनिर्देश के पिछले इंस्टॉलेशन से कोई भी अनुप्रयोग-विशिष्ट शोर परीक्षण डेटा, यदि हमारे अनुप्रयोग इंजीनियरिंग रिकॉर्ड से उपलब्ध हो। मशीन तकनीकी फ़ाइल में शामिल करने के लिए ऑर्डर देते समय इस जानकारी का अनुरोध करें।

कम शोर करने वाले वर्म गियर ड्राइव का चयन करें

परिचालन गति, भार, वर्तमान शोर संबंधी शिकायत, परिशुद्धता वर्ग (यदि ज्ञात हो), और ध्वनिक लक्ष्य प्रदान करें। कोरिया एवर-पावर शोर संबंधी आवश्यकता को पूरा करने के लिए सबसे उपयुक्त विनिर्देश परिवर्तन की पहचान करता है और एक कार्य दिवस के भीतर पुष्टिकृत कोटेशन वापस भेजता है।

संपादक: सीएक्सएम

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