Probleembeschrijving en reikwijdte
Deze handleiding is bedoeld voor het diagnosticeren en elimineren van geluid en abnormale trillingen in industriële versnellingsbakken. Symptomen zijn onder meer meer geluid (meer dan 85 dB), trillingen van meer dan 4,5 mm/s, koppelinstabiliteit en een verhoogde temperatuur van het tandwielhuis van meer dan 80 °C.
Toepassingsgebied:
- Cilindrische en conische verloopstukken met een vermogen van 1-500 kW
- Wormtransmissies van industriële apparatuur
- Planetaire verloopstukken van transportsystemen
- Versnellingsbakken van metaalbewerkingsmachines
Classificatie van kritiek:
- Kritisch: trillingen >7,1 mm/s, geluid >90 dB, temperatuur >90°C
- Belangrijk: trillingen 4,5-7,1 mm/s, geluid 85-90 dB, temperatuur 80-90°C
- Minder: trillingen 2,8-4,5 mm/s, geluid 75-85 dB, temperatuur 70-80°C
Veiligheidsmaatregelen
LET OP! Voordat u de diagnose start:
- Pas de LOTO-procedure (Lockout/Tag) toe
- Gebruik PBM: veiligheidsbril, handschoenen, gehoorbescherming
- Opgeslagen energie: Ontlast de druk in hydraulische systemen
- Roterende delen: Stop volledig voordat u putdeksels verwijdert
- Heet vet: De temperatuur kan 100°C bereiken
- Chemisch gevaar: Dampen van gebruikt smeermiddel in afgesloten ruimtes
Er is diagnostische apparatuur vereist
| Gereedschap | Specificatie | Meetbereik | Doel |
|---|---|---|---|
| Vibro-analysator | SKF CMVA 65, Fluke 805 | 0,1-1000 mm/s | Meting van algemene trillingen en spectrale analyse |
| Geluidsmeter | Klasse 2 volgens IEC 61672 | 30-130 dB | Geluidsdrukniveauregeling |
| Warmtebeeldcamera | De resolutie bedraagt 160x120 | -20°C tot +250°C | Detectie van lokale oververhitting |
| Spelingssondes | Stel 0,05-1,0 mm in | Nauwkeurigheid ±0,02 mm | Meting van zijspeling van tanden |
| Endoscoop | Diameter 6-8 mm, lengte 1 meter | - | Interne inspectie van tandwielen |
| Mechanische stethoscoop | - | - | Lokalisatie van geluidsbronnen |
| Smeermiddelkeuzeset | Spuit, reageerbuisjes | 50-100 ml | Bemonstering voor analyse |
Controlelijst voor initiële beoordeling
| Parameter | Wat te observeren/registreren | norm | Angst |
|---|---|---|---|
| Totale trilling (RMS) | Meet op de behuizing nabij de lagers | <2,8 mm/s | >4,5 mm/s |
| Geluidsniveau | Op een afstand van 1 m van de versnellingsbak | <75dB | >85dB |
| Lichaamstemperatuur | Het heetste punt van het lichaam | <70°C | >80°C |
| Smeerniveau | De positie van de niveau-indicator | Tussen min./max. | Onder het minimum |
| Externe bronnen | Vetsporen onder de versnellingsbak | Afwezig | Beschikbaar | >
| De lading | % van het nominale koppel | 70-100% | >110% |
Systematische diagnostiek - besluitvormingsschema
1. Analyse van de aard van geluid en trillingen
- Periodiek geluid met de rotatiefrequentie van de ingaande as
- ALS de frequentie samenvalt met nvh - excentriciteit van het tandwiel
- ALS het gepaard gaat met schokken - een defect aan de tandwieltand
- Ga naar punt 3.1 (Diagnostiek van versnellingen)
- Periodiek geluid met de rotatiefrequentie van de uitgaande as
- ALS de frequentie samenvalt met de nde - excentriciteit van het wiel
- ALS de trillingen onder belasting toenemen: slijtage van de wieltanden
- Ga naar punt 3.1 (Diagnostiek van versnellingen)
- Hoogfrequent geluid en trillingen
- IF-frequentie >1000 Hz - wentellagers
- ALS de frequentie 500-1000 Hz is - glijlagers
- Ga naar punt 3.2 (Diagnose van lagers)
- Constant geluid zonder duidelijke frequentie
- ALS dit verandert met de viscositeit van het smeermiddel - onvoldoende smering
- INDIEN vergezeld van een temperatuurstijging - oververhitting
- Ga naar punt 3.3 (Smeermiddelanalyse)
2. Spectrale analyse van trillingen
Instellingen van de trillingsanalysator:
- Frequentiebereik: 10-10.000 Hz
- Aantal spectrumlijnen: 3200
- Venster: Hanning
- Middeling: 4 spectra
Matrix van oorzaken van storingen
| Symptoom | Waarschijnlijke oorzaak (volgens waarschijnlijkheid) | Diagnostische test | Verwacht resultaat na bevestiging |
|---|---|---|---|
| Onderbroken geluid bij de inschakelfrequentie | 1. Tandenslijtage (70%) 2. Onjuiste centrering (20%) 3. Smeermiddelverontreiniging (10%) |
Endoscopisch onderzoek + smeermiddelanalyse | Sporen van putjes op de tanden + metaalspaanders in olie |
| Trillingen op de rotatiefrequentie van de as | 1. Onevenwichtigheid (60%) 2. Onbewustheid (30%) 3. Schachtvervorming (10%) |
Trillingen in radiale richting | Pieken bij 1×RPM in horizontale en verticale richting |
| Hoogfrequente trillingen | 1. Lagerdefecten (80%) 2. Slechte smering (15%) 3. Vervuiling (5%) |
Spectrale analyse van de envelop | Pieken op BPFO, BPFI, BSF of FTF |
| Oververhitting behuizing >80°C | 1. Onvoldoende koeling (40%) 2. Overbelasting (35%) 3. Hoge wrijving in betrokkenheid (25%) |
Thermisch beeldonderzoek + belastingcontrole | Lokale hotspots >90°C nabij lagers/koppeling | >
| Metaalachtig kloppen bij het starten | 1. Grote zijspeling (50%) 2. Lagerslijtage (30%) 3. Verzwakking van bevestigingen (20%) |
Spelingsmeting met voelsprieten | Speling >0,3 mm voor een module van 3-5 mm |
Gedetailleerde analyse van de belangrijkste oorzaken van storingen
3.1 Slijtage en schade aan tandwielen
Pitting (pitting):
Treedt op als gevolg van contactmoeheid van tandoppervlakken wanneer toegestane contactspanningen worden overschreden. Kritische druk: >1500 MPa voor 40KHN-staal.
Diagnose:
- Visuele inspectie via inspectieluiken
- Endoscopische controle van ontoegankelijke gebieden
- Smeermiddelanalyse voor ijzergehalte >150 ppm
Slijtage door schuren:
De reden: verontreiniging van het smeermiddel met deeltjes >40 micron. De reinheidsklasse moet voldoen aan ISO 4406 niveau 19/17/14.
Meting van zijspeling:
- Vergrendel één wiel
- Meet de hoekspeling van het tweede wiel
- Bereken de lineaire speling: L = α × R (α in radialen, R is de straal van de cirkel)
- Vergelijk met de norm: 0,15-0,25 mm voor een module van 3-5 mm
3.2 Diagnose van lagers
Kenmerkende frequenties van lagerdefecten:
- BPFO (buitenste ringdefect) = 0,4 × n × z
- BPFI (defect aan de binnenring) = 0,6 × n × z
- BSF (rollichaamdefect) = 0,4 × n × z × (D/d)
- FTF (separatordefect) = 0,4 × n
waarbij n de rotatiefrequentie (Hz) is, z het aantal rolelementen is en D/d de diameterverhouding is
Temperatuurdiagnostiek:
- Normale werking: 40-60°C
- Waarschuwing: 60-80°C
- Noodsituatie: >80°C
3.3 Analyse van de toestand van het smeermiddel
Belangrijkste indicatoren om te monitoren:
| Parameter | norm | Waarschuwing | Kritieke toestand |
|---|---|---|---|
| Viscositeit bij 40°C, mm²/s | ±10% van nominaal | ±15% van nominaal | ±25% van nominaal |
| IJzergehalte, ppm | <50 | 50-150 | >150 |
| Water, % | <0,1 | 0,1-0,5 | >0,5 |
| Zuurgetal, mg KOH/g | <2 | 2-4 | >4 |
| Zuiverheidsklasse ISO 4406 | 17/19/14 | 20/18/15 | >21/19/16 |
Stapsgewijze procedures voor probleemoplossing
4.1 Eliminatie van tandwielslijtage
- In geval van kleine putjes (<10% van het tandoppervlak):
- Verminder de belasting tot 80% van de nominale
- Vervang de olie door een viscositeitsklasse die één stap hoger is
- Installeer een extra fijnfilter ≤25 μm
- Inspectie na 500 bedrijfsuren
- In geval van aanzienlijke slijtage (>10% van het tandoppervlak):
- Stop de apparatuur
- Meet de resterende dikte van de tand met een schuifmaat
- ALS de dikte <80% van de nominale dikte bedraagt, vervang dan het tandwiel
- Controleer de centrering van de assen met een tolerantie van ±0,05 mm
- Aanpassing van de zijspeling na vervanging:
- Stel de speling in van 0,20±0,05 mm voor module 3-5 mm
- Gebruik stelafstandhouders met een dikte van 0,1-0,5 mm
- Aanhaalmoment dekselbouten: 150-200 Nm
4.2 Vervanging van lagers
- Demontage:
- Het lichaam verwarmen tot 80-100°C met een inductieverhitter
- Gebruik de trekker met gelijkmatige kracht
- Reinig de zitvlakken met oplosmiddel
- Controle van stoelen:
- Ovaliteit van de as: <0,01 mm
- Oppervlakteruwheid: Ra 0,8-1,6 μm
- Radiale slingering: <0,02 mm
- Installatie van nieuwe lagers:
- Het lager verwarmen tot 80°C in een oliebad
- Installatietijd: maximaal 2 minuten na verwarming
- Axiale spanning: 0,02-0,05 mm voor de behuizing
- Vullen met smering: 30-50% van het interne volume
4.3 Smeermiddel vervangen en reinigen
- Volledige olieverversing:
- Tap de gebruikte olie af via de aftapplug
- Spoel de behuizing gedurende 30 minuten met spoelvet
- Vul met vers vet tot aan het niveau van de indicator
- Laat de versnellingsbak gedurende 15 minuten stationair draaien
- Volume van tanken per type versnellingsbak:
- Cilindrische eentraps: 2-5 liter
- Cilindrische tweetraps: 5-15 liter
- Worm: 1-8 liter
- Planetair: 3-12 liter
Preventieve maatregelen
| De reden voor de storing | Preventiestrategie | Controlemethode | Aanbevolen interval |
|---|---|---|---|
| Tand slijtage | Belastingcontrole ≤100% van nominaal | Endoscopisch onderzoek | Elke 2000 uur |
| Smeermiddelverontreiniging | ISO 4406 Filtratie 19/17/14 | Analyse van smeermiddelmonsters | Elke 1000 uur |
| Lagerdefecten | Temperatuurregeling <70°C | Vibrodiagnose | Elke 500 uur |
| Verkeerde uitlijning van de assen | Nauwkeurige centrering tijdens installatie | Controle van koppelingen met een lasercenterer | Bij elke reparatie |
| Versnellingsbak oververhit | Het reinigen van de koelribben | Controle van thermische beeldvorming | Elke 3 maanden |
Reserveonderdelen en componenten
| Beschrijving van het onderdeel | Specificatie | Wanneer vervangen | Categorie UNITEC |
|---|---|---|---|
| Kogellagers | SKF 6000-6400-serie | Bij trillingen >7 mm/s of verwarming >80°C | Rollagers |
| Rollagers | SKF NU, NJ-serie | Wanneer er metaalspaanders in de olie verschijnen | Rollagers | >
| Asafdichting | NBR 70-90 Kust A | In geval van olielekkage | Afdichtingselementen |
| Industrieel smeermiddel | ISO VG 220-460 | Elke 4.000-8.000 uur of met KCH >4 mg KOH/g | Smeermiddelen |
| Elementen filteren | De filtratiefijnheid is 25 micron | Als de drukval >0,5 bar bedraagt | Filters en afscheiders |
| Magnetische stoppers | NdFeB-neodymiummagneten | In geval van mechanische schade | Accessoires voor verloopstukken | >
Als u reserveonderdelen wilt bestellen, gaat u naar onze elektronische catalogus: https://www.unitecd.com/e-catalog/
Referentiematerialen
- DSTU 2860-94 "Cilindrische tandwielen. Sterkteberekening"
- ISO 14635-1:2000 "Versnellingen - FZG-testprocedures"
- ISO 10816-3: 2009 "Mechanische trillingen - Evaluatie van machinetrillingen door metingen aan niet-roterende onderdelen"
- EN 13824:2004 "Conditiebewaking en diagnostiek van machines - Algemene richtlijnen"
- ISO 4406:2017 "Hydraulische vloeistofkracht - Vloeistoffen - Methode voor het coderen van het verontreinigingsniveau door vaste deeltjes"
- UNITEC-D onderhoudshandleiding voor industriële versnellingsbakken
- Handleiding over trillingsdiagnostiek van mechanische apparatuur
