Vibrační problémy | Machine Service, Inc.

Vibrace hnacího hřídele

Existuje pět typů vibrací vyvolaných hnacím hřídelem, které souvisejí s montážními parametry hnacího hřídele. Všechny je vysvětlíme v naději, že se vám podaří „předejít“ problému dříve, než nastane. Jsou to:

• Příčné vibrace
• Torzní vibrace
• Inerciální budicí vibrace
• Vibrace sekundárního páru a…
• Kritické otáčkové vibrace

Příčné vibrace

Jsou způsobeny nevyvážeností.

Všechny hnací hřídele by měly být vyváženy při svých aplikačních otáčkách.

• Přemýšlejte o tom… Kdy jste si naposledy NECHALI vyvážit pneumatiky?
• Hnací hřídele jsou těžké… mnohem těžší než pneumatika
• Hnací hřídele se otáčejí mnohem rychleji než pneumatika.

Společný rozum říká, že bychom neměli váhat s vyvážením objektu, který je těžší a otáčí se rychleji než naše pneumatiky… zejména pokud existuje možnost, že to může vést k vážné poruše.

Všechny hnací hřídele by měly být v každém servisním intervalu kontrolovány, zda na nich nechybí vyvažovací závaží.

Příčné vibrace VŽDY vznikají při otáčkách hnacího hřídele a vyskytují se jednou za otáčku. Pokud se objeví vibrace, které jsou citlivé na otáčky, nechte si zkontrolovat vyvážení hnacího hřídele na nejbližším pracovišti společnosti Machine Service, Inc.

Torzní vibrace

Jsou způsobeny dvěma věcmi:

1. Pracovní úhel U-kloubu na „hnacím“ konci hnacího hřídele a…
2. orientace (fázování) třmenů na obou koncích hnacího hřídele

Torzní vibrace je vibrace dvakrát za otáčku.

Torzní vibrace způsobí, že hnací hřídel „za“ předním U-kloubem dvakrát za otáčku „zrychlí“ a „zpomalí“.

To znamená, že zdroj produkující konstantní otáčky 3 000 ot/min může být ve skutečnosti připojen k hnacímu hřídeli, který mění otáčky 6 000krát za minutu.

Velikost této změny otáček, nazývaná magnituda neboli velikost změny, je úměrná velikosti úhlu na hnacím konci hnacího hřídele neboli velikosti nesouososti mezi třmeny na hnacím a hnaném konci vašeho hnacího hřídele.

Torzní vibrace jsou vážné vibrace

Proč? Protože když měníte otáčky hnacího hřídele, měníte nejen točivý moment na všech jeho součástech, ale měníte točivý moment na všech součástech, které jsou připojeny k hnacímu hřídeli Točivý moment je ZATÍŽENÍ.

Když měníte zatížení, dvakrát za otáčku začnete ohýbat součásti.

Víte, co se pak stane……to samé, co se stane, když ohnete víko plechovky tam a zpět. ZLOMÍ SE.

Tady je další způsob, jak to vysvětlit

• Představte si hnací hřídel, který běží konstantní rychlostí a pohání nákladní automobil nebo velký válec ve mlýně.
  Přední konec hnacího hřídele je připojen ke zdroji energie a točivý moment vycházející ze zdroje energie je poměrně konstantní.
• Zadní konec hnacího hřídele je připojen k nápravě nákladního automobilu nebo k válci a dochází k jeho proměnlivému zatížení v závislosti na terénu nebo na tom, kolik práce vykonává.
• Když přední konec vytváří zatížení, zadní konec ho předává dál do vozidla nebo do stacionární aplikace, a pokud je vše v pořádku, je toto zatížení relativně konstantní a dobře odpovídá schopnostem hnacího hřídele přenášet točivý moment
• Když se něco stane, co změní pracovní úhel na předním U-kloubu hnacího hřídele, do aplikace se vnese změna otáček dvakrát za otáčku.
• Přední část hnacího hřídele jede stále konstantně, ale zadní část hnacího hřídele začne zaznamenávat změnu otáček dvakrát za otáčku a stále „dohání“ přední část.
• To způsobuje „zkroucení“ hnacího hřídele dvakrát za otáčku
• Dvakrát za otáčku se vnáší „ohybový“ moment do svarů hnacího hřídele, kluzných drážek, U-kloubů a do všech připojených součástí v aplikaci.
• V podstatě provedete torzní únavovou zkoušku hnacího hřídele a všeho, co se používá k jeho připojení k aplikaci.
• Výrobci hnacích hřídelů provádějí únavové zkoušky součástí a svarů svých hnacích hřídelů tak, že ve svých zkušebnách provádějí totéž. Jeden konec hnacího hřídele drží v klidu a druhý konec připojí k rotačnímu pohonu. Pak s ním kroutí tak dlouho, až selže.
• Pokud máte problém s torzními vibracemi, začnou se vám lámat svary trubek hnacího hřídele, předčasně opotřebovávat drážky a začnou se uvolňovat matice a šrouby.
• Začnete také pociťovat vibrace.
• Pokud zaznamenáte poruchu, která vypadá takto, měli byste mít podezření na problém s torzními vibracemi.

Při montáži hnacího hřídele se jeho vnitřní součásti obvykle skládají z kluzného třmenu na jednom konci a trubkového třmenu na druhém konci a obvykle se montují ve vzájemné souvislosti. Tomu se říká FÁZOVÁNÍ.

Většina hnacích hřídelů je sestavena tak, že jejich třmeny jsou v jedné linii neboli „VE FÁZI“.

Fázování ovlivňuje torzní vibrace

Hnací hřídel, který je „ve fázi“ a má správné pracovní úhly na hnacím konci hřídele, nevytváří torzní vibrace.

Hnací hřídele, které NEJSOU ve fázi, budou vibrovat stejnými vibracemi dvakrát za otáčku jako hnací hřídel s nesprávnými pracovními úhly.

Nejjednodušší způsob, jak se ujistit, že je hnací hřídel ve správné fázi, je označit trubku a kluzný třmen při každé demontáži, abyste je mohli při opětovné montáži uvést do původní orientace. opětovná montáž hnacího hřídele mimo fázi je příčinou č. 1 torzních vibrací, které se „zničehonic objeví“ ve vaší aplikaci. Pokud máte podezření, že váš hnací hřídel není ve fázi, odvezte jej ke kontrole do nejbližšího servisu strojů.

Jak se ujistíte, že vaše aplikace hnacího hřídele nebude vytvářet torzní vibrace?

1. Ujistěte se, že pracovní úhel v přední části hnacího hřídele a pracovní úhel v zadní části hnacího hřídele jsou menší než tři stupně a rovnají se v rozmezí jednoho stupně. Zkontrolujte, zda jsou tyto úhly správné. Pokud je problém ve vozidle, otočte pastorek. Posuňte hnací nebo hnaný konec, pokud se jedná o stacionární aplikaci. Náprava problémů s torzními vibracemi není raketová věda. Opravte úhly a vyřešíte problém, je to tak jednoduché.
   1. Abyste se ujistili, že se torzní vibrace nedostanou do vašeho hnacího systému, vyrovnejte úhly na obou koncích hnacího hřídele, aby se torzní vibrace vzájemně vyrušily. Vibrace se však budou objevovat i v případě, že úhly budou příliš velké… proto udělejte vše potřebné, aby byly provozní úhly malé.
2. Ujistěte se, že je váš hnací hřídel ve fázi… ve stejné fázi, v jaké byl při výrobě. Nerozebírejte kluznou sestavu hnacího hřídele, pokud to není nezbytně nutné.
3. Pokud máte vícedílnou sestavu hnacího hřídele, ujistěte se, že provozní úhel v přední části každého z vašich spojovacích hřídelů (hřídel(e) s ložiskem(y) nebo polštářovým blokem(y) na něm(nich)) je menší než jeden a půl stupně. Rovněž se ujistěte, že pracovní úhly na zadním hnacím hřídeli (obvykle hnací hřídel s prokluzem v něm) jsou menší než tři stupně a rovnají se v rozmezí jednoho stupně.

Inerciální budicí vibrace

• Inerciální vibrace jsou také způsobeny pracovním úhlem na hnacím konci vašeho hnacího hřídele.
• Inerciální vibrace vznikají, když začnete měnit otáčky TĚŽKÉHO hnacího hřídele.
• Inerční vibrace také vytvářejí ohyb na upevňovacích součástech hnacího hřídele.
• Existuje pouze JEDINÝ ZPŮSOB, jak kontrolovat setrvačné vibrace… VŽDY se ujistěte, že provozní úhel na hnacím konci vašeho hnacího hřídele je menší než TŘI stupně.
• Velký úhel, i když je „rovný“, stále způsobuje problémy se setrvačností.

Vibrace sekundárního páru

• Vibrace sekundárního páru jsou rovněž způsobeny pracovním úhlem na hnacím konci vašeho hnacího hřídele.
• Každý U-kloub, který pracuje pod úhlem, vytváří sekundární párové zatížení, které se pohybuje po ose hnacího hřídele.

Kritické otáčky vibrací

Kritické otáčky vznikají, když se hnací hřídel otáčí příliš rychle na svou délku.
Jsou funkcí otáček a hmotnosti a jsou to otáčky, při kterých se hnací hřídel začíná ohýbat mimo svou normální osu otáčení.
Při ohýbání hnacího hřídele dochází ke dvěma věcem:

1. Zkracuje se. Pokud se zkrátí dostatečně, může se vytrhnout z prokluzu a spadnout na podlahu nebo na zem.
2. Začne „bičovat“ nahoru a dolů nebo dopředu a dozadu jako švihadlo. Pokud bičuje dostatečně daleko, zlomí se uprostřed trubky.

UPOZORNĚNÍ: Pokud někdy uvidíte hnací hřídel s ohnutou, zlomenou trubkou, nevyměňujte ji za novou hnací hřídel stejné konstrukce. Mohlo by dojít k jeho opětovné poruše. Okamžitě kontaktujte technický servis stroje.

• Každý hnací hřídel, bez ohledu na jeho délku a hmotnost, má kritické otáčky.
  Čím kratší je hnací hřídel, tím vyšší jsou jeho kritické otáčky.
  A naopak… čím delší je hnací hřídel, tím nižší jsou jeho kritické otáčky.
• PAMATUJTE SI TO: Když hnací hřídel pracuje při své kritické rychlosti, VŽDY SE PORUŠÍ a porucha je VŽDY KATASTROFICKÁ.
• Inženýři strojního servisu VŽDY vypočítají kritickou rychlost jakéhokoli hnacího hřídele, který vyrábějí.
• Inženýři společnosti Machine Service se VŽDY ujistí, že hnací hřídele instalované nebo „specifikované“ společností Machine Service NIKDY neselžou z důvodu kritické rychlosti.
• Pokud se zabýváte opravami nebo úpravami hnacích hřídelí, NIKDY neprodlužujte ŽÁDNOU hnací hřídel, v ŽÁDNÉ aplikaci, aniž byste kontaktovali technické oddělení společnosti Machine Service.

.