Vibrationsspørgsmål | Machine Service, Inc.

Drivakselvibrationer

Der findes fem typer af drivakselinducerede vibrationer, der er forbundet med installationsparametrene for en drivaksel. Vi vil forklare dem alle i håb om, at du kan “afværge” et problem, før det opstår. De er:

• Transversale vibrationer
• Torsionsvibrationer
• Inertial excitationsvibrationer
• Sekundære parvibrationer, og…
• Kritiske hastighedsvibrationer

Transversale vibrationer

Er forårsaget af ubalance.

Alle drivaksler bør afbalanceres ved deres anvendelseshastigheder.

• Tænk over dette…hvornår var sidste gang, du IKKE fik dine dæk afbalanceret?
• Driveaksler er tunge … meget tungere end et dæk
• Driveaksler roterer meget hurtigere end et dæk.

Den sunde fornuft siger, at vi ikke bør tøve med at afbalancere et objekt, der er tungere og roterer hurtigere end vores dæk … især hvis der er en mulighed for, at det kan føre til en alvorlig fejl.

Alle drivaksler bør inspiceres for manglende balancevægte ved hvert serviceinterval.

En tværgående vibration opstår ALTID ved drivakslens hastighed og forekommer én gang pr. omdrejning. Hvis du oplever en vibration, der er hastighedsfølsom, skal du få din drivakselbalance kontrolleret på dit nærmeste Machine Service, Inc. sted.

Torsionsvibrationer

Er forårsaget af to ting:

1. U-leddets betjeningsvinkel i “driv”-enden af drivakslen, og…
2. Orienteringen (fasningen) af yokkerne i hver ende af drivakslen

En torsionsvibration er en vibration to gange pr. omdrejning.

En torsionsvibration får drivakslen, “nedstrøms” fra det forreste U-led, til at “fremskynde” og “bremse” to gange pr. omdrejning.

Det betyder, at en strømforsyning, der producerer en konstant hastighed på 3.000 omdrejninger pr. minut, faktisk kan være tilsluttet en drivaksel, der ændrer hastighed 6.000 gange pr. minut.

Mængden af denne hastighedsændring, kaldet størrelsen, eller ændringens størrelse, er proportional med størrelsen af vinklen i drivakslens drivende, eller størrelsen af forskydningen mellem åklerne i den drevne og den drevne ende af din drivaksel.

Torsionsvibrationer er SERIØSE vibrationer

Hvorfor? Fordi når du varierer en drivakels hastighed, varierer du ikke kun drejningsmomentet på alle dens komponenter, men du varierer også drejningsmomentet på alle de komponenter, der er forbundet med drivakslen Drejningsmoment er LOAD.

Når du varierer belastningen, to gange pr. omdrejning, begynder du at bøje komponenterne.

Du ved, hvad der så sker…… det samme, som sker, når du bøjer et dåselåg frem og tilbage. DET BRÆKKER.

Her er en anden måde at forklare det på

• Forestil dig en drivaksel, der kører med konstant hastighed og driver en lastbil eller en stor tromle i en mølle.
  Den forreste ende af drivakslen er forbundet med strømkilden, og det drejningsmoment, der kommer fra strømkilden, er forholdsvis konstant.
• Den bageste ende af drivakslen er forbundet med lastbilens aksel eller med valsen, og den oplever varierende belastninger baseret på terrænet eller på, hvor meget arbejde den udfører.
• Da den forreste ende producerer belastningen, sender den bageste ende den videre til køretøjet eller den stationære anvendelse, og hvis alt er godt, er denne belastning relativt konstant og ligger godt inden for drivakslens momentbærende kapacitet
• Når der sker noget, der ændrer betjeningsvinklen ved drivakslens forreste U-led, indføres der en ændring i hastigheden to gange pr. omdrejning i anvendelsen.
• Den forreste del af drivakslen fortsætter med at køre konstant, men den bageste del af drivakslen begynder at se den to gange omdrejningsmæssige ændring i omdrejningstallet, og den spiller altid “indhentning” med den forreste del.
• Dette forårsager et to gange omdrejningsmæssigt “vrid” i drivakslen
• Et to gange omdrejningsmæssigt “bøjningsmoment” indføres i drivakslens svejsninger, glidsplinter, U-led og i alle de tilsluttede komponenter i applikationen.
• Du udfører i realiteten en torsionsudmattelsesprøvning af drivakslen og alt, hvad der bruges til at fastgøre den til din applikation.
• Drivakselproducenter udfører udmattelsesprøvninger af komponenterne og svejsningerne i deres drivaksler ved at gøre det samme i deres testlaboratorier. De holder den ene ende af drivakslen stationær og kobler den anden ende til en roterende aktuator. Derefter vrider de den, indtil den svigter.
• Hvis du har et problem med torsionsvibrationer, vil du opleve svejsninger i drivakselrør, der går i stykker, splines, der slides for tidligt, og møtrikker og bolte, der begynder at løsne sig.
• Du vil også begynde at opleve vibrationer.
• Hvis du ser en fejl, der ser sådan ud, bør du mistænke et problem med torsionsvibrationer.

Når en drivaksel er samlet, består dens indre komponenter normalt af et glidejoke i den ene ende og et rørjoke i den anden ende, og de er normalt samlet i forhold til hinanden. Dette kaldes PHASERING.

De fleste drivaksler samles med deres åkler på linje eller “I FASE”.

Fasering påvirker torsionsvibrationer

En drivaksel, der er “i fase” og har de korrekte betjeningsvinkler i den drivende ende af akslen, skaber ikke torsionsvibrationer.

Driveaksler, der IKKE er i fase, vil vibrere med de samme vibrationer to gange pr. omdrejning som en drivaksel med forkerte betjeningsvinkler.

Den nemmeste måde at sikre, at din drivaksel er i den korrekte fase, er at markere røret og slip yoke, hver gang du skiller den ad, så du kan sætte den tilbage i den oprindelige retning, når du samler den igen.At samle en drivaksel ude af fase igen er den vigtigste årsag til torsionsvibrationer, der “pludselig dukker op” i din applikation. Hvis du har mistanke om, at din drivaksel ikke er i fase, skal du tage den med til det nærmeste maskinservicested til inspektion.

Hvordan sikrer du dig, at din drivakselapplikation ikke skaber torsionsvibrationer?

1. Sørg for, at betjeningsvinklen foran på din drivaksel og betjeningsvinklen bag på din drivaksel er mindre end tre grader og er lige store inden for en grad. Sørg for, at disse vinkler er korrekte. Drej pinionet, hvis problemet er i et køretøj. Skim den drivende ende eller den drevne ende, hvis der er tale om en stationær anvendelse. Det er ikke raketvidenskab at korrigere problemer med torsionsvibrationer. Ret vinklerne, og du vil løse problemet, så enkelt er det.
   1. For at sikre, at torsionsvibrationerne ikke kommer ind i dit drivsystem, skal du gøre vinklerne i hver ende af drivakslen lige store med hinanden for at ophæve torsionsvibrationerne. Vibrationerne vil dog stadig være der, hvis vinklerne er for store … så gør det nødvendige for at gøre driftsvinklerne små.
2. Sørg for, at din drivaksel er i fase … den samme fase, som den var i, da den blev fremstillet. Du må ikke adskille din drivaksel-slip-enhed, medmindre det er absolut nødvendigt.
3. Hvis du har en drivakselopstilling med flere dele, skal du sikre dig, at betjeningsvinklen på forsiden af hver af dine koblingsaksel(r) (den eller de aksler med leje(r) eller pudeblok(er) på) er mindre end halvanden grad. Sørg også for, at betjeningsvinklerne på den bageste drivaksel (normalt den drivaksel med slip i den) er mindre end tre grader og er lige store inden for en grad.

Inertial excitationsvibrationer

• Inertialvibrationer er også forårsaget af betjeningsvinklen i drivenden på din drivaksel.
• Inertialvibrationer opstår, når du begynder at ændre omdrejningstallet på en HØJT drivaksel.
• Inertialvibrationer skaber også bøjning på komponenter til fastgørelse af drivakslen.
• Der er kun EN MÅDE at kontrollere en inertialvibration på … Sørg ALTID for, at betjeningsvinklen i drivenden af din drivaksel er mindre end TRE grader.
• En stor vinkel, selv om det er en “lige” vinkel, vil stadig forårsage inertialproblemer.

Sekundære koblingsvibrationer

• Sekundære koblingsvibrationer er også forårsaget af betjeningsvinklen i drivakslens ende.
• Hvert U-led, der fungerer i en vinkel, skaber en sekundær koblingsbelastning, der bevæger sig ned langs drivakslens midterlinje.

Kritiske hastighedsvibrationer

Kritisk hastighed opstår, når en drivaksel roterer for hurtigt i forhold til sin længde.
Det er en funktion af dens rotationshastighed og masse, og det er det omdrejningstal, hvor en drivaksel begynder at bøje ud fra sin normale roterende centerlinje.
Når en drivaksel bøjer, gør den to ting:

1. Den bliver kortere. Hvis den bliver kort nok, kan den trække sig ud af sit slip og falde ned på gulvet eller jorden.
2. Den begynder at “piske” op og ned eller frem og tilbage som et hoppetov. Hvis den pisker langt nok, vil den briste midt i røret.

FORSIGTIG: Hvis du nogensinde ser en drivaksel med et bøjet, brækket rør, må du ikke erstatte den med en ny drivaksel af samme konstruktion. Den kan gå i stykker igen. Kontakt straks maskinserviceteknikken.

• HVER drivaksel, uanset længde og masse, har en kritisk hastighed.
  Jo kortere drivakslen er, jo højere er dens kritiske hastighed.
  Omvendt … jo længere en drivaksel er, jo lavere er dens kritiske hastighed.
• HUSK DETTE: Når en drivaksel kører ved sin kritiske hastighed, fejler den ALTID, og fejlen er ALTID KATASTROPHISK.
• Maskineserviceingeniører vil ALTID beregne den kritiske hastighed for enhver drivaksel, de fremstiller.
• Maskin Service-ingeniører vil ALTID sikre sig, at drivaksler, der er installeret eller “specificeret” af Machine Service, ALDRIG vil fejle på grund af kritisk hastighed.
• Hvis du beskæftiger dig med reparation eller ændring af drivaksler, må du ALDRIG forlænge nogen drivaksel, i nogen anvendelse, uden at kontakte maskinafdelingen hos Machine Service.