تست خستگی چرخدنده گیربکس صنعتی

چرخدنده ها اصلی ترین بخش سیستم گشتاوری و انتقال نیرو هستند این چرخدنده ها بسته به نوع گیربکس در سایز ها و با متریال های مختلفی ساخته می شوند. کارکرد آن ها و عمرشان بسته به میزان فشار و همچنین رعایت نکات نگهداری بستگی دارد. طبیعتا چرخ دنده ها با مشکلاتی نیز رو به رو می شوند برای مثال سایش یکی از رایج ترین مشکلات بوده که اجتناب ناپذیر است و دیر یا زود بسته به نوع نگهداری اتفاق می افتد. در این مقاله از آرشا صنعت قصد داریم تست خستگی چرخدنده گیربکس صنعتی را بررسی کنیم و نکات مهم در این مسئله را عنوان کنیم.

انواع تست خستگی چرخدنده گیربکس

ممکن است برخی چرخدنده ها از آنجه انتظار از آن ها می رود بهتر عمل کنند و یا برخی حتی در حد انتظار خود کار نکنند و بشکنند. از این رو تست خستگی روی ان ها انجام می شود

انواع تست خستگی چرخدنده

تست خستگی را می توان در دو حالت تکی و یا در حالت درگیر با یک جرخ دنده دیگر تعبیه کرد این تست در سه نوع تست خستگی خمشی، مقاومت در مقابل ضربه و تست بررسی کندگی ،خراش وسایش انجام می شود علاوه بر این تست ها می توان برای کل گیربکس صنعتی تست دوام را انجام داد این در زمانی است که شرایط واقعی و فشار کار اعمال می شود و تمام سه تست گفته شده نیز انجام می شوند.

تست خمشی چرخ دنده

در تست خمشی باید این نکته را در نظر گرفت که اغلب سیستم های گشتاوری در یک جهت می چرخند و در نتیجه خمش آن ها نیز یک طرفه است مثلا اگر حتی به خودرو ها هم دقت کنید که از گیربکس های صنعتی استفاده نمی کنند جهت جرخش میل لنگ موتور همیشه ثابت است و در نتیجه  چرخدنده های جعبه نیز در یک جهت دچار خمش می شوند. تنها چرخدنده های پینیول و کرانویل که در هر دو جهت کار  (‌ به خاطر قابلیت دنده عقب )‌می کنند دو طرفه دچار خمش می شوند.

البته از آن جا که حداکثر یک درصد عمر کاری آن ها در حالت دنده عقب است از آن در تست ها فاکتور می گیرند. در دیگر گیربکس های با قدرت بیشتر نیز که تقریبا در هر دو جهت به صورت برابر کار می کنند از آن جا که نیروی رو به جلو در ان ها بیشتر است باز هم تست باید به صورت یک طرفه انجام شود.

بهترین روش تست خمش٬ آزمایش چرخدنده ها به صورت تکی است نه در حالتی که با دیگر دنده ها درگیر هستند. چرا که اگر بتوان آن ها را به صورت تکی تست کرد می توان منحنی خستگی هر کدام را به صورت جداگانه تهیه کرد در ضمن این نمودار از حالتی که دو دنده درگیر با یک دیگر تست می شوند بسیار دقیق تر و پراکندگی کمتری خواهد داشت.

آزمایش خمش چرخ دنده های مارپیچ

در این تست از یک دنده به عنوان تکیه گاه استفاده می شود که به راحتی به یکی از صفحات فیکسچر جوش داده می شود. در این تست بار عکس العمل روی دو دندانه ار هر دو چرخدنده پخش می شود و بیشتر آن روی خط گام موثر اعمال می شود. برای بارکذاری چرخدنده ای که قصد آزمایش آن را داریم بهتر از یک محرک هیدرولیکی پالسی استفاده شود.پروفسور م . آلريش (M.ULRICH) كه در دهه 40 در آل براي بارگذاري از کشور آلمان این تست را برای اولین بار انجام داد برای اعمال فشار از يك سيستم هيدروليكي استفاده مي كرد كه در آن ارتعاشات 600 بار در دقيقه (600 c.p.m)  توسط يك پمپ غوطه ور (Plunger Pump) تزريق مي شد كه  البته مقدار ضربات اعمالي متغير و كاملا  قابل كنترل نبود. عاملیت فروش گیربکس های صنعتی ساخت برند های مختلف با گارانتی.

خوشبختانه تکنولوزی امروزی محرک های الکتروهیدرولیکی لازم را برای انجام این تست فراهم کرده است که در آن ها نیرویی که اعمال می شود به راحتی کنترل می شود

تست کندگی چرخدنده های گیربکس

کندگی که به انگلیسی pitting و نوع شدید تر آن به saplling و همچنین خراش هر سه  نوعی شکستگی سطحی برای دنده ها به شمار می روند این سه با هم تفاوت دارند و وجه اشتراک هایی بین سایش و خراش وجود دارد. دلیل اینکه هر سه را در یک دسته تست قرار داده اند این است که برای تست آن ها از یک سری تجهیرات استفاده می شود. تنش های هرتزین بالا سبب کندگی می شوند که در واقع یک خستگی سطحی است خراش و سایش اما به خاطر نا مناسب بودن شرایط روغن در گیربکس ایجاد می شوند.

مقدار و بار روغن و کیفیت آن به طور کلی رو هر سه مشکل تاثیرگذار است و بررسی روغن کاری در این تست از اهمیت بالایی برخودار است یکی از عمده تفاوت های بین تست کندگی و خراش این است که تست کندگی در بازه زمانی بلند مدت و تحت بار ثابتی انجام می شود. در حاليكه تست سايش تست روغنكاري بوده و براي يك سري از دوره هاي كوتاه (نوعا‌ 10 دقيقه اي) و همراه با افزايش بار در هر مرحله، انجام مي شود.

ساده ترین روش تست استفاده از شبیه ساز های حرکتی دنده هاست برای مثال می توان از دو دیسک و استوانه به جای چرخدنده ها استفاده کرد. به این صورت که آن ها را با هم درگیر می کنید و کندگی و خراش را بررسی می کنید. اما در کل بهترین روش آزمایش تحت شرایط واقعی و زیر بار ثابت است این روش تست جذب قدرت نیز نامیده می شود که محدودیت های زیر را دارد.

• هزینه بالای تست
• اشغال فضا در صورت بزرگ بودن تجهیزات
• قدرت خروجی در دیناموتر هدر می رود