دربخش نخست این مقاله درباره عملیات بررسی خرابی یک چرخ دنده و تاثیر روانکارها درشکست این قطعات حساس بحث شد. درقدم اول برای آزمایش عملی می‌خواهیم تست کنیم درشرایط خرابی، الگوی تماس دندانه‌ها به‌چه شکل بوده و آیا فشار بالا باعث خرابی آن‌ها شده یا استفاده از روغن نامناسب.
الگوهای تماس دندانه‌های دنده
برای بازرسی قبل از جدا کردن قطعات گیربکس این مراحل را انجام دهید؛ زیرا نحوه تماس دندانه‌های چرخ‌دنده نشان‌دهنده چگونگی عملکرد آن‌هاست. برای آزمایش بدون‌بار، دندانه‌های یک چرخ‌دنده را با ماژیک رنگ کنید.
سپس دندانه‌ها را از طریق محور بچرخانید تا الگوی تماس را به دنده بدون‌رنگ منتقل کند. برای ذخیره این الگوهای تماس می‌توانید از چسب کاغذی استفاده کنید.
برای آزمایش با بار، چندین دندانه از یک چرخ‌دنده یا هر دو چرخ‌دنده را به‌وسیله رنگ‌های الکلی(لاک) رنگ کنید؛ سپس محور را تحت‌بار به‌حرکت درآورده تا زمانی که سایش روی رنگ نمایان شود. دراین روش می‌توانید برای ذخیره الگو از آن عکس بگیرید.
نحوه بررسی تاثیر روغن برخرابی‌ها
درطول بازرسی شما شروع به‌تدوین فرضیه‌هایی درباره علت خرابی می‌کنید. باتوجه به‌این فرضیه‌ها نمونه‌هایی را برای آزمایش انتخاب کنید. قطعات شکسته را برای ارزیابی آزمایشگاهی نزد خود نگه‌دارید و درصورت نیاز برای تحلیل‌های بعدی از آن‌ها استفاده کنید. به‌طور قطع نمونه روغن می‌تواند بسیار مفید باشد. اما تجزیه‌وتحلیل روانکار موثر به این بستگی دارد که نمونه به‌خوبی مشخصه‌ها را نشان می‌دهد یا خیر.
برای گرفتن نمونه از شیرتخلیه گیربکس، ابتدا روغن راکد را از شیر تخلیه کنید. سپس هنگام شروع، وسط و انتهای تخلیه یک نمونه بگیرید تا از طبقه‌بندی جلوگیری کنید. برای نمونه‌گیری، نمونه‌هایی را از بالا، وسط و نزدیک پایین مخزن بگیرید. اطمینان حاصل کنید قبل از ترک سایت برای تکمیل تجزیه‌وتحلیل خرابی، همه ملزومات (فرم‌های بازرسی تکمیل‌شده، توضیحات کتبی و طراحی دستی، عکس‌ها و نمونه‌های آزمون) را به همراه دارید.
تعیین نوع خرابی
اکنون وقت آن رسیده است که همه اطلاعات را بررسی و مشخص کنیم که چگونه دنده (یا چرخ‌دنده‌ها) شکسته شده‌اند. چندین حالت خرابی ممکن است وجود داشته باشد و شما باید تشخیص دهید که حالت اولیه دنده‌ها به‌چه شکل بوده و درنهایت دنده‌ها به چه‌شکلی درآمده‌اند که ممکن است به‌خرابی منجر شده باشد. شش حالت خرابی کلی در دنده وجود دارد که به‌شما این امکان را می‌دهد علت شکسته شدن آن‌ها را مشخص کنید.
تست‌ها و محاسبات کمکی
در بسیاری از موارد قطعه‌های معیوب، داده و اطلاعات کافی را برای تعیین علت خرابی به‌همراه ندارند. معمولا هنگامی که این اتفاق می‌افتد برای تهیه و تایید فرضیه یا علت‌های احتمالی، محاسبات طراحی دنده و آزمایشگاه مورد نیاز است.
محاسبات طراحی چرخ‌دنده
داده‌های هندسه دنده، کمک زیادی دربرآورد تنش دندانه‌ها هنگام تماس، استرس خمشی، ضخامت فیلم روان‌کننده و دمای تماس دنده براساس بارهای منتقل‌شده برای هر دنده جمع‌آوری می‌کند.
این مقادیر مطابق استانداردهای انجمن تولیدکنندگان دنده آمریکا مانند ANSI / AGMA 2001-B88 برای چرخ‌دنده‌های حلقوی و مارپیچ محاسبه می‌شود. مقایسه این مقادیر محاسبه‌شده با مقادیر مجاز AGMA به‌تعیین وجود ریسک عواملی مانند مایکروپیتینگ، خستگی، خمش ناشی از خستگی و پدیده آینه‌ای شدن کمک می‌کند.
تست‌های آزمایشگاهی
معاینه میکروسکوپی ممکن است حالت خرابی را تایید کرده یا منشا ترک ناشی از خستگی را پیدا کند. هردو روش میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM) برای این منظور مفید هستند. روش SEM به‌طور ویژه برای شناسایی خوردگی، آلودگی یا شکاف‌ها مفید است. اگر علت اصلی خرابی به‌خاطر تغییر هندسه دنده باشد، هرگونه نقص هندسی یا متالورژیکالی دنده را که ممکن است دربروز خرابی نقش داشته باشد، بررسی کنید.
به‌عنوان مثال اگر الگوهای تماسی دندانه‌های چرخ‌دنده نشان از عدم عملکرد درست دارند، برای تشخیص دقت عملکرد دنده با استفاده از دستگاه‌ها بازرسی را انجام دهید. درغیراین صورت، اگر الگوهای تماس حاکی از کارکرد درست و درمحدوده ظرفیت قرار داشتن فشارهای محاسبه‌شده روی دنده بود، دندانه‌ها را برای نقص‌های متالورژیکال بررسی کنید. نکته پایانی اینکه قبل از انجام هرگونه آزمایش مخرب، آزمایش‌های غیرمخرب را انجام دهید.
* مسیح اریسیان - مهندس فروش صنعتی
