Trillingskwesties | Machine Service, Inc.

Aandrijfastrillingen

Er zijn vijf soorten aandrijfastrillingen die te maken hebben met de installatieparameters van een aandrijfas. We gaan ze allemaal uitleggen in de hoop dat u een probleem kunt “voorkomen” voordat het zich voordoet. Het zijn:

• Transversale trillingen
• Torsietrillingen
• Inertietrillingen
• Secondaire koppeltrillingen, en…
• Kritische toerentaltrillingen

Transversale trillingen

Worden veroorzaakt door onbalans.

Alle aandrijfassen moeten gebalanceerd zijn bij de toerentallen die ze gebruiken.

• Denk hier eens over na…wanneer was de laatste keer dat u uw banden NIET heeft laten balanceren?
• Aandrijfassen zijn zwaar…veel zwaarder dan een band
• Aandrijfassen draaien veel sneller dan een band.

Het gezonde verstand zegt dat we niet moeten aarzelen om een object te balanceren dat zwaarder is en sneller draait dan onze banden…vooral als er een mogelijkheid is dat dit kan leiden tot een ernstig defect.

Alle aandrijfassen moeten bij elk onderhoudsinterval worden geïnspecteerd op ontbrekende balansgewichten.

Een dwarse trilling treedt ALTIJD op bij aandrijfassnelheid, en treedt één keer per omwenteling op. Als u een trilling ervaart die snelheidsgevoelig is, laat dan de balans van uw aandrijfas controleren bij uw dichtstbijzijnde vestiging van Machine Service, Inc.

Torsietrillingen

worden veroorzaakt door twee dingen:

1. De werkingshoek van de U-verbinding aan het “aandrijf”-uiteinde van de aandrijfas, en…
2. De oriëntatie (fasering) van de jukken aan elk uiteinde van de aandrijfas

Een torsietrilling is een trilling die twee keer per omwenteling optreedt.

Een torsietrilling zal de aandrijfas, “stroomafwaarts” van het voorste U-gewricht, tweemaal per omwenteling doen “versnellen” en “vertragen”.

Dat betekent dat een voeding die een constante snelheid van 3.000 RPM produceert, in feite kan worden aangesloten op een aandrijfas die 6.000 keer per minuut van snelheid verandert.

De grootte van die snelheidsverandering, de magnitude of grootte van de verandering genoemd, is evenredig met de grootte van de hoek aan het aandrijfuiteinde van de aandrijfas, of de mate van scheefstand tussen de jukken aan het aandrijf- en aangedreven uiteinde van uw aandrijfas.

Torsietrillingen zijn SERIEUZE trillingen

Waarom? Omdat wanneer je de snelheid van een aandrijfas varieert, je niet alleen het koppel op alle onderdelen varieert, maar je varieert ook het koppel op alle onderdelen die met de aandrijfas zijn verbonden. Koppel is belasting.

Wanneer je de belasting varieert, tweemaal per omwenteling, begin je onderdelen te buigen.

Je weet wat er dan gebeurt……hetzelfde wat er gebeurt wanneer je een blikdeksel heen en weer buigt. Het breekt.

Hier is een andere manier om het uit te leggen

• Stel je een aandrijfas voor die met een constante snelheid een vrachtwagen aandrijft of een grote wals in een molen.
  De voorkant van de aandrijfas is verbonden met de krachtbron en het koppel dat uit de krachtbron komt is vrij constant.
• De achterkant van de aandrijfas is verbonden met de as van de vrachtwagen of met de wals en deze ziet wisselende belastingen op basis van het terrein of van de hoeveelheid werk die hij doet.
• Zoals de voorkant de belasting produceert, geeft de achterkant het door aan het voertuig of de stationaire toepassing en als alles goed is, is die belasting relatief constant en ruim binnen de koppel dragende mogelijkheden van uw aandrijfas
• Wanneer er iets gebeurt om de werkingshoek bij het voorste U-gewricht van de aandrijfas te veranderen, wordt een tweemaal per omwenteling verandering in snelheid geïntroduceerd in de toepassing.
• De voorkant van de aandrijfas blijft constant, maar de achterkant van de aandrijfas begint de snelheidsverandering van tweemaal per omwenteling te zien, en speelt altijd “catch-up” met de voorkant.
• Dit veroorzaakt een tweemaal per omwenteling “twist” in de aandrijfas
• Een tweemaal per omwenteling “buigend” moment wordt geïntroduceerd in de aandrijfaslassen, slip splines, U-koppelingen en in alle verbonden componenten in de toepassing.
• U voert in feite een torsievermoeiingstest uit op de aandrijfas en alles wat wordt gebruikt om deze aan uw toepassing te bevestigen.
• De fabrikanten van aandrijfassen voeren vermoeiingstests uit op de componenten en lassen in hun aandrijfassen door hetzelfde te doen in hun testlaboratoria. Zij houden één eind van de aandrijvingsas stationair en haken het andere eind aan een roterende actuator. Dan verdraaien ze hem totdat hij het begeeft.
• Als u een torsietrillingsprobleem hebt, zult u last krijgen van aandrijfasbuislassen die breken, splines die voortijdig slijten en moeren en bouten die beginnen los te komen.
• U zult ook trillingen gaan ondervinden.
• Als u een storing ziet die er zo uitziet, moet u een torsietrillingsprobleem vermoeden.

Wanneer een aandrijfas wordt geassembleerd, bestaan de binnenste componenten meestal uit een slipjuk aan het ene uiteinde en een buisjuk aan het andere uiteinde, en ze worden meestal ten opzichte van elkaar geassembleerd. Dit wordt PHASING genoemd.

De meeste aandrijfassen worden geassembleerd met hun jukken in lijn, of “IN FASE”.

Fasering beïnvloedt torsietrillingen

Een aandrijfas die “in fase” is en de juiste werkingshoeken heeft aan de aandrijfzijde van de as, veroorzaakt geen torsietrillingen.

Aandrijfassen die NIET in fase zijn, zullen trillen met dezelfde twee keer per omwenteling trilling als een aandrijfas met onjuiste werkingshoeken.

De eenvoudigste manier om er zeker van te zijn dat uw aandrijfas in de juiste fase is, is om de buis en het slipjuk te markeren telkens wanneer u ze uit elkaar haalt, zodat u ze in de oorspronkelijke oriëntatie kunt terugzetten wanneer u ze opnieuw monteert.Het opnieuw monteren van een aandrijfas die uit fase is, is de #1 oorzaak van torsietrilling die “ineens verschijnt” in uw toepassing. Als u vermoedt dat uw aandrijfas niet in fase is, breng hem dan naar de dichtstbijzijnde Machine Service locatie voor inspectie.

Hoe zorgt u ervoor dat uw aandrijfas toepassing geen torsietrilling zal veroorzaken?

1. Zorg ervoor dat de werkingshoek aan de voorzijde van uw aandrijfas en de werkingshoek aan de achterzijde van uw aandrijfas minder dan drie graden zijn en gelijk zijn binnen één graad. Zorg ervoor dat deze hoeken correct zijn. Draai het rondsel als het probleem zich in een voertuig voordoet. Shim het aandrijvende uiteinde of het aangedreven uiteinde als de toepassing een stationaire toepassing is. Het corrigeren van torsietrillingsproblemen is geen raketwetenschap. Repareer de hoeken en u zult het probleem oplossen, zo simpel is het.
   1. Om er zeker van te zijn dat de torsietrilling uw aandrijfsysteem niet binnendringt, moet u de hoeken aan elk uiteinde van de aandrijfas gelijk maken aan elkaar om de torsietrilling op te heffen. De trilling blijft echter aanwezig als de hoeken te groot zijn…dus doe al het nodige om de werkingshoeken klein te maken.
2. Zorg ervoor dat uw aandrijfas in fase is…dezelfde fase als waarin hij zich bevond toen hij werd vervaardigd. Demonteer uw aandrijfas slip montage niet, tenzij het absoluut noodzakelijk is.
3. Als u een meerdelige aandrijfas set-up, zorg ervoor dat de operationele hoek aan de voorzijde van elk van uw koppeling as (sen) (de as (sen) met het (de) lager(s) of kussenblok (s) op het (hen)) zijn minder dan anderhalve graden. Zorg er ook voor dat de werkingshoeken op de achterste aandrijfas (meestal de aandrijfas met slip erin) minder dan drie graden bedragen en gelijk zijn binnen één graad.

Inertietrillingen

• Inertietrillingen worden ook veroorzaakt door de werkingshoek aan het aandrijfuiteinde van uw aandrijfas.
• Inertietrillingen ontstaan wanneer u het toerental van een Zware aandrijfas gaat veranderen.
• Inertietrillingen veroorzaken ook verbuiging op onderdelen van de aandrijfas.
• Er is maar EEN WEG om een inertietrilling te beheersen… Zorg er ALTIJD voor dat de werkingshoek aan het aandrijfuiteinde van uw aandrijfas minder dan DRIE graden is.
• Een grote hoek, zelfs als het een “gelijke” hoek is, zal nog steeds inertieproblemen veroorzaken.

Secundaire koppeltrillingen

• Secondaire koppeltrillingen worden ook veroorzaakt door de werkingshoek aan het aandrijfuiteinde van uw aandrijfas.
• Elke U-koppeling die onder een hoek werkt, creëert een secundaire koppelbelasting die langs de middellijn van de aandrijfas loopt.

Kritische toerentaltrillingen

Kritisch toerental ontstaat wanneer een aandrijfas te snel draait voor zijn lengte.
Het is een functie van zijn draaisnelheid en massa en het is het toerental waarbij een aandrijfas begint af te buigen van zijn normale roterende middellijn.
Als een aandrijfas buigt, doet hij twee dingen:

1. Hij wordt korter. Als hij kort genoeg wordt, kan hij uit de slip raken en op de grond of de grond vallen.
2. Hij begint op en neer of heen en weer te “zwiepen” als een springtouw. Als hij ver genoeg op en neer gaat, breekt hij in het midden van de buis.

LET OP: Als u ooit een aandrijfas ziet met een verbogen, gebroken buis, vervang hem dan niet door een nieuwe aandrijfas van dezelfde constructie. Hij kan het opnieuw begeven. Neem onmiddellijk contact op met Machine Service Engineering.

• Elke aandrijfas, ongeacht zijn lengte en massa, heeft een kritische snelheid.
  Hoe korter de aandrijfas, hoe hoger de kritische snelheid.
  Omgekeerd…hoe langer een aandrijfas, hoe lager de kritische snelheid.
• Herinner u hieraan: Wanneer een aandrijfas op zijn kritieke snelheid loopt, FALT HET ALTIJD, en de mislukking is ALTIJD CATASTROPHISCH.
• Machine Service ingenieurs zullen ALTIJD de kritieke snelheid berekenen van elke aandrijfas die zij vervaardigen.
• De ingenieurs van Machine Service zullen er ALTIJD voor zorgen dat de door Machine Service geïnstalleerde of “spec’d” aandrijfassen NOOIT zullen falen ten gevolge van de kritische snelheid.
• Als u zich bezighoudt met het repareren of wijzigen van aandrijfassen, verleng dan NOOIT ELKE aandrijfas, in ELKE toepassing, zonder contact op te nemen met de technische afdeling van Machine Service.