Wormwieloverbrenging Geluid en trillingen Wat het geluid onthult en hoe je het met behulp van geluidstechniek kunt wegwerken.

Een geleidelijke toename van het geluid in een wormwielaandrijving gedurende enkele maanden duidt bijna altijd op een van de volgende drie processen: (1) Slijtage door wrijving – deeltjes die tijdens de eerste gebruiksperiode zijn achtergebleven, zijn niet verwijderd bij de olieverversing na 50-100 uur (wat veel bedrijven overslaan) en hebben de tandflanken geleidelijk afgesleten, waardoor de profielafwijking en het geluid van de tandwielen toenemen. (2) Verslechtering van de smering – de oorspronkelijke olie heeft metaaldeeltjes en oxidatieproducten opgehoopt die de wrijving en het geluid van de tandwielen verhogen. (3) Lagerslijtage – de rollagers in de wormas of wielas vertonen vermoeiingsafschilfering. Om onderscheid te maken: als de geluidstoename een vloeiende, geleidelijke toename is die evenredig is met de belasting en het toerental, is (1) of (2) waarschijnlijk. Als het geluid een periodiek kloppend of klikkend karakter heeft gekregen, is (3) waarschijnlijk. Ververs eerst de olie – als het geluid na de olieverversing en 2 uur gebruik niet afneemt, ga dan over tot een lagerinspectie.

Ja, met de nodige voorzichtigheid. Moderne smartphones bevatten MEMS-accelerometers en microfoons die geschikt zijn voor het detecteren van frequenties in het bereik van 20-2000 Hz – wat alle tandwieloverbrengingsfrequenties van typische industriële aandrijvingen omvat. Er zijn gratis apps voor trillingsanalyse en FFT (Fast Fourier Transform) beschikbaar voor zowel iOS als Android. De meting is vooral nuttig voor het identificeren van periodieke frequenties: een scherpe piek in het FFT-spectrum bij een bekende frequentie (berekende tandwieloverbrengingsfrequentie, lagerdefectfrequentie of asrotatiefrequentie) is een betrouwbare indicator, zelfs met de meetkwaliteit van een smartphone. De beperkingen: absolute amplitudemeting is onbetrouwbaar (de plaatsing en koppeling van de smartphone beïnvloeden de meting); zeer lage frequenties (onder 20 Hz) worden niet geregistreerd; en de meting vereist dat de smartphone contact maakt met de behuizing of montagestructuur, en niet in de lucht wordt gehouden.

Belastingsafhankelijke ruis in een wormwieloverbrenging heeft twee hoofdoorzaken. De eerste is simpelweg dat een hogere belasting een hogere contactkracht in de vertanding produceert, wat leidt tot een hogere akoestische output met de vertandingsfrequentie. Dit is normaal gedrag en duidt niet op een probleem, tenzij het absolute geluidsniveau onacceptabel is. De tweede oorzaak, die wijst op een specificatieprobleem, is een ontoereikend contactpatroon (minder dan de 70%-tandbreedte). Hierdoor wordt de belasting geconcentreerd op een klein tandoppervlak. Bij lichte belasting is de contactkracht laag genoeg, waardoor zelfs dit kleine contactoppervlak acceptabele ruis produceert. Bij volledige belasting wordt hetzelfde kleine contactoppervlak zwaar belast, wat leidt tot pieken in de kracht bij elke tandaangrijping. Deze pieken stralen uit als belastingsafhankelijke ruis met de vertandingsfrequentie. Om normale belastingsafhankelijke ruis te onderscheiden van ruis die wordt veroorzaakt door het contactpatroon, moet de toename van de ruis worden vergeleken: als een verdubbeling van de belasting de amplitude van de ruis verdubbelt (een toename van 6 dB), is dit een normale kracht-amplitude-schaling. Als de ruis meer dan evenredig toeneemt met de belasting, is een ontoereikend contactpatroon waarschijnlijk de oorzaak.

Een geluidsniveau van 60 dB(A) op 1 meter afstand van de tandwielkast is haalbaar voor een wormwieloverbrenging bij een lage tot gemiddelde belasting en snelheid. De haalbaarheid hangt voornamelijk af van drie parameters: (1) Modulegrootte — een kleinere module produceert een lagere vertandingsfrequentie en een lagere geluidsproductie bij dezelfde belastingverhouding; (2) Precisieklasse — een DIN 7 draadgeslepen tandwielset met een gedocumenteerd contactpatroon van >=70% is doorgaans 8-14 dB(A) stiller dan een DIN 9 bij gelijke belasting; (3) Gesloten behuizing — een oliebadbehuizing zonder akoestische transmissiepaden naar de machineconstructie biedt 6-10 dB(A) extra geluidsisolatie in vergelijking met een open tandwielset. Voor zeer gevoelige akoestische omgevingen (medische praktijken, concertzalen, opnamestudio's) dient u een DIN 6 of DIN 7 tandwielset te specificeren met een PA66 nylon wiel (indien het koppel dit toelaat), PAO-smeermiddel, veerkrachtige anti-vibratiebevestigingen en akoestische schuimvoering aan de binnenzijde van de behuizing.

Luchtgeluid bestaat uit akoestische drukgolven die zich rechtstreeks vanuit de tandwielkast door de lucht naar de luisteraar voortplanten. Structuurgeluid bestaat uit trillingsenergie die zich door de machineconstructie verplaatst – bevestigingsbouten, frameonderdelen, panelen – en die als akoestische energie uitstraalt vanaf een groter oppervlak verder van de tandwielkast. Het onderscheid is belangrijk omdat de oplossing anders is. Luchtgeluid wordt verminderd door akoestische behuizingen rond de tandwielkast of door de geluidsbron van de tandwielkast te verminderen. Structuurgeluid wordt verminderd door het trillingsoverdrachtspad tussen de tandwielkast en de uitstralende constructie te onderbreken – met behulp van veerkrachtige anti-vibratiebevestigingen, flexibele koppelingen of akoestische dempingspads. In de praktijk worden de meeste klachten over wormwieloverbrengingen in industriële machines gedomineerd door structuurgeluid – de tandwielkast is via starre bouten aan het machineframe bevestigd en het gehele machinepaneel wordt een groot stralingsoppervlak bij de vertandingsfrequentie.

Een geluid dat alleen bij één specifieke bedrijfssnelheid prominent aanwezig is, maar niet bij andere, is kenmerkend voor structurele resonantie. Bij die specifieke snelheid valt de vertandingsfrequentie (f_mesh = n_worm x z1 / 60) samen met een eigenfrequentie van de behuizing, de montagestructuur of het machinepaneel. Bij die frequentie versterkt de structuur de trillingen van de vertandingskracht en straalt deze luid uit. Oplossingen in volgorde van implementatiegemak: (1) Verander de bedrijfssnelheid iets (zelfs 3-5%) om de vertandingsfrequentie te ontstemmen van de structurele resonantie — als een frequentieregelaar wordt gebruikt, is dit een aanpassing van de controllerparameter; (2) Voeg massa of versteviging toe aan de resonerende structuur om de eigenfrequentie ervan weg te verschuiven van de vertandingsfrequentie; (3) Voeg demping (gedempt materiaal met een beperkte laag) toe aan het resonerende paneel om de respons bij resonantie te verminderen; (4) Wijzig de overbrengingsverhouding om een ​​andere vertandingsfrequentie te verkrijgen bij dezelfde bedrijfssnelheid.

Ja, en dat is meestal geen teken van een probleem. Koude minerale tandwielolie heeft een veel hogere viscositeit dan bij bedrijfstemperatuur — minerale olie volgens ISO VG 460 kan bij 5 graden Celsius 6-8 keer stroperiger zijn dan bij 40 graden Celsius. Deze hoge viscositeit van de koude olie zorgt voor een verhoogde wrijving wanneer de wormwieloverbrenging erdoorheen draait, wat een laagfrequent draaiend geluid produceert. Naarmate de behuizing opwarmt en de viscositeit van de olie daalt tot het ontwerpbereik, neemt het geluidsniveau af. Als het startgeluid een draaiend of borrelend karakter heeft en binnen 10-20 minuten na het starten verdwijnt, is dit normaal gedrag bij een koude start. Als het startgeluid een metaalachtig kloppen of schurend geluid is dat niet verdwijnt na het opwarmen, is er een ander probleem — stop en onderzoek de oorzaak. Om het geluid bij een koude start te elimineren: schakel over van minerale olie naar PAO synthetische olie, die een veel hogere viscositeitsindex (VI >150) heeft en een consistentere viscositeit behoudt over het temperatuurbereik van starten tot bedrijfstemperatuur.

Korea Ever-Power levert geen akoestische testgegevens voor tandwielsets als losse componenten. De akoestische output is namelijk afhankelijk van de complete machine, inclusief behuizing, montagestructuur, koppeling en bedrijfsomstandigheden, en niet alleen van de tandwielset zelf. Voor de documentatie met betrekking tot geluidsemissies volgens de EU-machinerichtlijn (vereist onder bijlage I, paragraaf 1.7.4) is de machinefabrikant verantwoordelijk, niet de leverancier van de tandwielcomponenten. Korea Ever-Power kan de machinefabrikant ondersteunen bij de beoordeling van de geluidsemissies door de volgende informatie te verstrekken: de precisieklasse van de tandwielen (DIN-klassenummer) en het percentage contactoppervlakte – beide relevant voor het voorspellen van de bijdrage van het tandwielgeluid; de aanbevolen smeermiddelspecificatie – relevant voor de bijdrage van het smeergeluid; en eventuele toepassingsspecifieke geluidstestgegevens van eerdere installaties van dezelfde tandwielsetspecificatie, indien beschikbaar in onze technische documentatie. Vraag deze informatie aan bij het plaatsen van uw bestelling, zodat deze kan worden opgenomen in het technisch dossier van de machine.