Vibrációs kérdések | Machine Service, Inc.

Hajtótengelyrezgések

A hajtótengely által kiváltott rezgéseknek öt típusa létezik, amelyek a hajtótengely beépítési paramétereivel függnek össze. Mindegyiket elmagyarázzuk abban a reményben, hogy “megelőzheti” a problémát, mielőtt az bekövetkezne. Ezek a következők:

• Transzverzális rezgések
• Torziós rezgések
• Inerciális gerjesztésű rezgések
• Szekunder páros rezgések, és…
• Kritikus sebességű rezgések

Transzverzális rezgések

Az egyensúlytalanság okozza.

Minden hajtótengelyt ki kell egyensúlyozni az alkalmazási sebességüknél.

• Gondoljon bele…mikor volt utoljára, hogy NEM volt kiegyensúlyozva a gumiabroncsa?
• A meghajtótengelyek nehezek… sokkal nehezebbek, mint egy gumiabroncs
• A meghajtótengelyek sokkal gyorsabban forognak, mint egy gumiabroncs.

A józan ész azt mondja, hogy ne habozzunk kiegyensúlyozni egy olyan tárgyat, ami nehezebb és gyorsabban forog, mint a gumiabroncsunk… különösen, ha fennáll a lehetősége, hogy ez komoly meghibásodáshoz vezethet.

Minden hajtótengelyt minden szervizintervallumban ellenőrizni kell a hiányzó kiegyensúlyozó súlyok tekintetében.

A keresztirányú rezgés MINDIG hajtótengelysebességnél jelentkezik, és fordulatonként egyszer fordul elő. Ha olyan rezgést tapasztal, amely érzékeny a fordulatszámra, ellenőriztesse a meghajtótengely egyensúlyát a legközelebbi Machine Service, Inc. telephelyen.

A torziós rezgéseket

Két dolog okozza:

1. A hajtótengely “meghajtó” végén lévő U-csukló működési szöge, és…
2. A hajtótengely mindkét végén lévő igekötők tájolása (fázisa)

A torziós rezgés fordulatonként kétszeres rezgés.

A torziós rezgés hatására a hajtótengely az első U-csuklótól “lefelé” “felgyorsul” és “lelassul” fordulatonként kétszer.

Ez azt jelenti, hogy egy 3000 fordulat/perc állandó fordulatszámot produkáló tápegység valójában egy percenként 6000-szer sebességet változtató hajtótengelyhez csatlakoztatható.

Ez a sebességváltozás mértéke, amit nagyságrendnek vagy a változás nagyságának nevezünk, arányos a hajtástengely meghajtó végén lévő szög nagyságával, vagy a hajtástengely meghajtó és meghajtott végén lévő igekötők közötti eltérés nagyságával.

A torziós rezgések SÜRGŐS rezgések

Miért? Mert amikor egy hajtótengely fordulatszámát változtatja, nemcsak az összes alkatrészre ható nyomatékot változtatja, hanem a hajtótengelyhez csatlakozó összes alkatrészre ható nyomatékot is változtatja A nyomaték terhelést jelent.

Amikor a terhelést változtatja, fordulatonként kétszer, elkezdi hajlítani az alkatrészeket.

Tudja, mi történik akkor…… ugyanaz, ami akkor történik, amikor egy konzervdoboz fedelét előre-hátra hajlítja. Eltörik.

Itt egy másik magyarázat

• Képzeljünk el egy állandó sebességgel futó hajtótengelyt, amely egy teherautót vagy egy nagy hengert hajt egy malomban.
  A hajtótengely elülső vége az erőforráshoz csatlakozik, és az erőforrásból érkező nyomaték meglehetősen állandó.
• A hajtótengely hátsó vége a teherautó tengelyéhez vagy a hengerhez csatlakozik, és változó terhelést kap a terepviszonyoktól vagy attól függően, hogy mennyi munkát végez.
• Amint az első vég termeli a terhelést, a hátsó vég továbbítja azt a járműbe vagy az álló alkalmazásba, és ha minden rendben van, akkor ez a terhelés viszonylag állandó, és bőven a meghajtótengelye nyomatékszállító képességén belül van
• Amikor valami történik, ami megváltoztatja a meghajtótengely első U-csuklójánál a működési szöget, akkor fordulatonként kétszeres sebességváltozás lép be az alkalmazásba.
• A hajtótengely elülső része állandó sebességgel halad, de a hajtótengely hátsó vége elkezdi érzékelni a fordulatonként kétszeres sebességváltozást, és mindig “felzárkózik” az elülső részhez.
• Ez a hajtótengelyben fordulatonként kétszeres “csavart” okoz
• Egy fordulatonként kétszeres “hajlító” pillanat kerül a hajtótengely hegesztésébe, csúszócsapjaiba, U-csuklóiba és az alkalmazás összes kapcsolódó alkatrészébe.
• Gyakorlatilag egy torziós fáradásvizsgálatot végez a hajtótengelyen és mindenen, amit az alkalmazáshoz való rögzítéséhez használnak.
• A hajtótengelygyártók fáradásvizsgálatokat végeznek a hajtótengelyeik alkatrészein és hegesztési varratain, ugyanezt a tesztlaboratóriumukban végezve. A hajtótengely egyik végét mozdulatlanul tartják, a másik végét pedig egy forgó működtetőre akasztják. Ezután addig csavarják, amíg meg nem hibásodik.
• Ha torziós rezgésproblémája van, akkor a hajtótengelycső hegesztési varratai elszakadnak, a fogazott csavarok idő előtt elkopnak, az anyák és csavarok pedig lazulni kezdenek.
• Vibrációkat is tapasztalni fog.
• Ha ilyen jellegű meghibásodást tapasztal, akkor torziós rezgésproblémára kell gyanakodnia.

A meghajtótengely összeszerelésekor a belső alkatrészek általában az egyik végén egy csúszótárcsából, a másik végén pedig egy csőtárcsából állnak, és ezeket általában egymáshoz képest szerelik össze. Ezt nevezzük fázistolásnak.

A legtöbb hajtótengelyt úgy szerelik össze, hogy a küllők egy vonalban, azaz “FÁZISBAN” vannak.

A fázistolás befolyásolja a torziós rezgéseket

A “fázisban” lévő hajtótengely, amelynek a hajtótengely végén a megfelelő működési szögek vannak, nem okoz torziós rezgést.

A NEM fázisban lévő meghajtótengelyek ugyanolyan fordulatonkénti kétszeres rezgéssel rezegnek, mint a helytelen működési szögekkel rendelkező meghajtótengelyek.

A legegyszerűbb módja annak, hogy megbizonyosodjon arról, hogy a hajtótengelye a megfelelő fázisban van, ha minden alkalommal, amikor szétszedi, megjelöli a csövet és a csúszótekercset, hogy az újbóli összeszereléskor vissza tudja helyezni az eredeti orientációba. a fázison kívüli hajtótengely újbóli összeszerelése a “hirtelen megjelenő” torziós rezgés első számú oka az alkalmazásban. Ha azt gyanítja, hogy a hajtótengelye nincs fázisban, vigye el a legközelebbi gépszervizbe ellenőrzésre.

Hogyan győződjön meg arról, hogy a hajtótengely alkalmazása nem okoz torziós rezgést?

1. GYőződjön meg arról, hogy a hajtótengely elülső és hátsó működési szöge három foknál kisebb, és egy fokon belül megegyezik. Győződjön meg arról, hogy ezek a szögek megfelelőek. Forgassa el a fogaskereket, ha a probléma egy járműben van. Állítsa be a hajtóvéget vagy a hajtott véget, ha az alkalmazás álló alkalmazásról van szó. A torziós rezgési problémák kijavítása nem rakétatudomány. Javítsa ki a szögeket, és megoldja a problémát, ez ilyen egyszerű.
   1. Azért, hogy a torziós rezgés ne kerüljön be a hajtásrendszerbe, a hajtott tengely mindkét végén a szögeket egyenlővé kell tenni egymással, hogy a torziós rezgés kiegyenlítődjön. A rezgés azonban akkor is jelen lesz, ha a szögek túl nagyok… ezért tegyen meg mindent, hogy a működési szögek kicsik legyenek.
2. Győződjön meg róla, hogy a hajtótengelye fázisban van… ugyanabban a fázisban, mint amiben a gyártáskor volt. Ne szedje szét a hajtótengelye csúszószerelvényét, hacsak nem feltétlenül szükséges.
3. Ha több darabból álló hajtótengely-összeállítása van, győződjön meg arról, hogy a tengelykapcsoló tengely(ek) (a tengely(ek), amelyen a csapágy(ak) vagy a párnatömb(ök) van(nak)) elülső részén a működési szög kisebb, mint másfél fok. Győződjön meg arról is, hogy a hátsó hajtótengelyen (általában a csúszós hajtótengelyen) a működési szögek három foknál kisebbek és egy fokon belül megegyeznek.

Inerciális gerjesztésű rezgések

• Az inerciális rezgéseket szintén a meghajtótengelye meghajtási végén lévő működési szög okozza.
• Az inerciális rezgések akkor keletkeznek, amikor egy NAGY hajtástengely sebességét elkezdi változtatni.
• Az inerciális rezgések a meghajtótengelyt rögzítő alkatrészeken is elhajlást okoznak.
• Az inerciális rezgések ellenőrzésére csak EGY ÚT van… MINDIG győződjön meg arról, hogy a meghajtótengely meghajtó végének működési szöge kisebb, mint HÁROM fok.
• A nagy szög, még ha “egyenlő” szög is, akkor is inerciális problémákat okoz.

Szekunder párrezgések

• A másodlagos párrezgéseket szintén a hajtótengelye meghajtó végének működési szöge okozza.
• Minden szögben működő U-csukló másodlagos párterhelést hoz létre, amely a hajtótengely középvonalán halad lefelé.

Kritikus fordulatszámú rezgések

A kritikus fordulatszám akkor lép fel, amikor egy hajtótengely túl gyorsan forog a hosszához képest.
Ez a fordulatszám és a tömeg függvénye, és ez az a fordulatszám, ahol a hajtótengely elkezd elhajolni a normál forgó középvonalától.
Amint egy hajtótengely elhajlik, két dolgot tesz:

1. Kisebb lesz. Ha eléggé megrövidül, akkor kihúzódhat a csúszásból, és a padlóra vagy a földre eshet.
2. Elkezd fel-le vagy előre-hátra “csapkodni”, mint egy ugrókötél. Ha elég messzire csapkod, akkor a cső közepén eltörik.

FIGYELMEZTETÉS: Ha valaha is meggörbült, törött csővel rendelkező hajtótengelyt lát, ne cserélje ki új, azonos konstrukciójú hajtótengelyre. Előfordulhat, hogy ismét meghibásodik. Azonnal forduljon a gépészeti szervizmérnökséghez.

• Minden hajtótengelynek, függetlenül a hosszától és tömegétől, van egy kritikus fordulatszáma.
  Minél rövidebb a hajtótengely, annál nagyobb a kritikus fordulatszáma.
  Fordítva…minél hosszabb egy hajtótengely, annál kisebb a kritikus fordulatszáma.
• MEGEMLÉKEZÉS:
• A gépi szervizmérnökök MINDIG kiszámítják az általuk gyártott hajtótengelyek kritikus fordulatszámát.
• A Machine Service mérnökei MINDIG megbizonyosodnak arról, hogy a Machine Service által beszerelt vagy “specifikált” hajtótengelyek SOHA nem fognak meghibásodni a kritikus sebesség miatt.
• Ha hajtótengelyek javításával vagy módosításával foglalkozik, SOHA NE hosszabbítson meg SEMMELY hajtótengelyt, SEMMELY alkalmazásban, anélkül, hogy kapcsolatba lépne a Machine Service műszaki osztályával.