Zagadnienia wibracyjne | Serwis Maszyn, Inc.

Wibracje wału napędowego

Istnieje pięć rodzajów wibracji wywołanych przez wał napędowy, które są związane z parametrami instalacji wału napędowego. Mamy zamiar wyjaśnić wszystkie z nich w nadziei, że można „head-off” problem przed jego wystąpienia. Są to:

• Wibracje poprzeczne
• Wibracje skrętne
• Wibracje wzbudzone bezwładnościowo
• Wibracje pary wtórnej, oraz…
• Wibracje prędkości krytycznej

Wibracje poprzeczne

Są spowodowane niewyważeniem.

Wszystkie wały napędowe powinny być wyważone przy prędkościach ich zastosowania.

• Pomyśl o tym…kiedy ostatnio NIE WYWAŻONO opon?
• Wały napędowe są ciężkie…dużo cięższe niż opony
• Wały napędowe obracają się dużo szybciej niż opony.

Zdrowy rozsądek mówi, że nie powinniśmy się wahać przed wyważeniem obiektu, który jest cięższy i obraca się szybciej niż nasze opony…szczególnie jeśli istnieje możliwość, że może to doprowadzić do poważnej awarii.

Wszystkie wały napędowe powinny być sprawdzane pod kątem brakujących ciężarków wyważających przy każdym przeglądzie technicznym.

Wibracje poprzeczne ZAWSZE występują przy prędkości obrotowej wału napędowego, i występują raz na obrót. Jeśli doświadczasz wibracji, które są wrażliwe na prędkość, zleć sprawdzenie wyważenia wału napędowego w najbliższym punkcie Machine Service, Inc.

Wibracje skrętne

Są powodowane przez dwie rzeczy:

1. Kąt pracy przegubu U na „napędowym” końcu wału napędowego, oraz…
2. Zorientowanie (fazowanie) jarzm na każdym końcu wału napędowego

Wibracje skrętne to wibracje występujące dwa razy na obrót.

Wibracje skrętne spowodują, że wał napędowy, „za” przednim U-jointem, będzie „przyspieszał” i „zwalniał” dwa razy na obrót.

To oznacza, że zasilacz wytwarzający stałą prędkość 3,000 RPM może być w rzeczywistości podłączony do wału napędowego, który zmienia prędkość 6,000 razy na minutę.

Wartość tej zmiany prędkości, zwana magnitudą lub wielkością zmiany, jest proporcjonalna do wielkości kąta na końcu napędu wału napędowego lub wielkości niewspółosiowości między jarzmami na końcu napędu i napędzanego końca wału napędowego.

Wibracje skrętne są poważnymi wibracjami

Dlaczego? Ponieważ kiedy zmieniasz prędkość wału napędowego, nie tylko zmieniasz moment obrotowy na wszystkich jego komponentach, ale zmieniasz moment obrotowy na wszystkich komponentach, które są podłączone do wału napędowego Moment obrotowy to OBCIĄŻENIE.

Gdy zmieniasz obciążenie, dwa razy na obrót, zaczynasz zginać komponenty.

Wiesz co się wtedy dzieje…… ta sama rzecz, która dzieje się, gdy zginasz pokrywę puszki tam i z powrotem. pęka.

Jest inny sposób, aby to wyjaśnić

• Wyobraź sobie wał napędowy pracujący ze stałą prędkością i napędzający ciężarówkę lub duży wał w młynie.
  Przedni koniec wału napędowego jest podłączony do źródła zasilania i moment obrotowy wychodzący ze źródła zasilania jest dość stały.
• Tylny koniec wału napędowego jest podłączony do osi ciężarówki lub do wałka i widzi zmienne obciążenia oparte na terenie lub na tym, jak dużo pracy wykonuje.
• Jak przedni koniec wytwarza obciążenie, tylny koniec przekazuje je do pojazdu lub aplikacji stacjonarnej i jeśli wszystko jest w porządku, to obciążenie jest względnie stałe i dobrze w ramach możliwości przenoszenia momentu obrotowego wału napędowego
• Gdy coś się dzieje, aby zmienić kąt roboczy w przednim U-joint wału napędowego, dwa razy na obrót zmiana prędkości jest wprowadzona do aplikacji.
• Przednia część wału napędowego utrzymuje stałą prędkość, ale tylna część wału napędowego zaczyna dostrzegać zmianę prędkości dwa razy na obrót i zawsze „dogania” przednią część wału napędowego.
• To powoduje „skręcanie” wału napędowego dwa razy na obrót
• Moment „zginający” dwa razy na obrót jest wprowadzany do spawów wału napędowego, wielowypustów ślizgowych, przegubów U i do wszystkich połączonych komponentów w aplikacji.
• W efekcie przeprowadzasz test zmęczenia skrętnego na wale napędowym i wszystkim, co jest używane do dołączenia go do aplikacji.
• Producenci wałów napędowych przeprowadzają testy zmęczeniowe na komponentach i spoinach w swoich wałach napędowych, robiąc to samo w swoich laboratoriach badawczych. Trzymają jeden koniec wału napędowego nieruchomo, a drugi koniec zaczepiają do siłownika obrotowego. Następnie skręcają go, aż do momentu, gdy zawiedzie.
• Jeśli masz problem z drganiami skrętnymi, doświadczysz spawów rur wału napędowego, które pękają, wielowypustów, które zużywają się przedwcześnie oraz nakrętek i śrub, które zaczynają się luzować.
• Zaczniesz również doświadczać wibracji.
• Jeśli widzisz awarię, która wygląda w ten sposób, powinieneś podejrzewać problem drgań skrętnych.

Gdy wał napędowy jest zmontowany, jego wewnętrzne elementy zazwyczaj składają się z jarzma ślizgowego na jednym końcu i jarzma rurowego na drugim końcu, i są one zazwyczaj montowane względem siebie. Nazywa się to FAZOWANIEM.

Większość wałów napędowych jest montowana z ich jarzmami w linii, lub „W FAZIE”.

Fazowanie wpływa na drgania skrętne

Wał napędowy, który jest „w fazie” i ma prawidłowe kąty robocze na końcu wału napędowego nie powoduje drgań skrętnych.

Wały napędowe, które NIE są w fazie będą drgać z takimi samymi drganiami dwa razy na obrót jak wał napędowy z niewłaściwymi kątami roboczymi.

Najprostszym sposobem, aby upewnić się, że wał napędowy jest w swojej prawidłowej fazie jest oznaczenie rury i jarzma ślizgowego za każdym razem, gdy go rozebrać, dzięki czemu można umieścić go z powrotem w oryginalnej orientacji, gdy ponownie zmontować go.Ponowny montaż wału napędowego z fazy jest # 1 przyczyną drgań skrętnych, które „all-of-a-sudden pojawia się” w aplikacji. Jeśli podejrzewasz, że Twój wał napędowy nie jest w fazie, zabierz go do najbliższego serwisu maszyn w celu sprawdzenia.

Jak upewnić się, że Twoja aplikacja wału napędowego nie spowoduje drgań skrętnych?

1. Upewnij się, że kąt roboczy z przodu Twojego wału napędowego i kąt roboczy z tyłu Twojego wału napędowego są mniejsze niż trzy stopnie i są równe w granicach jednego stopnia. Upewnij się, że te kąty są prawidłowe. Obrócić zębnik, jeśli problem występuje w pojeździe. Podłożyć podkładkę pod koniec napędzający lub napędzany, jeśli aplikacja jest stacjonarna. Korekcja problemów z drganiami skrętnymi nie jest nauką o rakietach. Fix kąty i będzie naprawić problem, to jest takie proste.
   1. Aby upewnić się, że drgania skrętne nie wchodzi do systemu napędowego, zrobić kąty na każdym końcu wału napędowego równe ze sobą, aby anulować drgania skrętne. Jednak wibracje nadal będą występować, jeśli kąty będą zbyt duże… więc zrób wszystko, co konieczne, aby kąty pracy były małe.
2. Upewnij się, że twój wał napędowy jest w fazie… w tej samej fazie, w której był, gdy został wyprodukowany. Nie demontuj zespołu poślizgu wału napędowego, chyba że jest to absolutnie konieczne.
3. Jeśli masz wieloczęściowy zestaw wału napędowego, upewnij się, że kąt roboczy z przodu każdego z wałów sprzęgła (wałów) (wał (wały) z łożyskiem (łożyskami) lub poduszką (poduszkami) na nim (nich)) jest mniejszy niż półtora stopnia. Upewnij się również, że kąty robocze na tylnym wale napędowym (zwykle wał napędowy z poślizgiem w nim) są mniejsze niż trzy stopnie i są równe w granicach jednego stopnia.

Wibracje wzbudzane bezwładnościowo

• Wibracje bezwładnościowe są również powodowane przez kąt roboczy na końcu napędowym twojego wału napędowego.
• Wibracje bezwładnościowe powstają, gdy zaczynasz zmieniać prędkość wału napędowego HEAVY.
• Wibracje bezwładnościowe powodują również zginanie elementów mocujących wału napędowego.
• JEST TYLKO JEDEN SPOSÓB na kontrolowanie wibracji bezwładnościowych… ZAWSZE upewnij się, że kąt roboczy na końcu wału napędowego jest mniejszy niż TRZY stopnie.
• Duży kąt, nawet jeśli jest to „równy” kąt, nadal będzie powodował problemy bezwładnościowe.

Wibracje pary wtórnej

• Wibracje pary wtórnej są również spowodowane przez kąt pracy na końcu wału napędowego.
• Każdy przegub typu U, który pracuje pod kątem, tworzy obciążenie pary wtórnej, które przemieszcza się w dół linii środkowej wału napędowego.

Wibracje przy prędkości krytycznej

Prędkość krytyczna występuje, gdy wał napędowy obraca się zbyt szybko dla swojej długości.
Jest to funkcja jego prędkości obrotowej i masy i jest to RPM, gdzie wał napędowy zaczyna się wyginać ze swojej normalnej linii środkowej obrotu.
Jak wał napędowy się wygina, robi dwie rzeczy:

1. Skraca się. Jeśli jest wystarczająco krótki, może wyciągnąć z poślizgu i upuścić na podłogę lub ziemię.
2. Zaczyna „biczować” w górę i w dół lub w przód i w tył jak lina do skakania. Jeśli biczuje się wystarczająco daleko, pęknie w środku rury.

UWAGA: Jeśli kiedykolwiek zobaczysz wał napędowy z wygiętą, pękniętą rurą, nie zastępuj go nowym wałem napędowym o tej samej konstrukcji. Może on ponownie ulec awarii. Natychmiast skontaktuj się z serwisem maszyn.

• Każdy wał napędowy, bez względu na długość i masę, ma prędkość krytyczną.
  Im krótszy wał napędowy, tym wyższa jego prędkość krytyczna.
  I odwrotnie… im dłuższy wał napędowy, tym niższa jego prędkość krytyczna.
• PAMIĘTAJ O TYM: Kiedy wał napędowy pracuje z prędkością krytyczną, ZAWSZE ZAWODZI, a awaria jest ZAWSZE KATASTROFICZNA.
• Inżynierowie Serwisu Maszynowego ZAWSZE obliczają prędkość krytyczną każdego wału napędowego, który produkują.
• Inżynierowie Machine Service ZAWSZE upewnią się, że wały napędowe zainstalowane lub „wyspecyfikowane” przez Machine Service NIGDY nie zawiodą z powodu prędkości krytycznej.
• Jeśli zajmujesz się naprawą lub przerabianiem wałów napędowych, NIGDY nie wydłużaj ŻADNEGO wału napędowego, w ŻADNYM zastosowaniu, bez kontaktu z działem inżynieryjnym Machine Service.

.