Was ist Torsionsvibration?

Torsionsvibrationen treten aufgrund von Unwechslungen in rotierenden Systemen wie Fehlausrichtung einer rotierenden Schacht oder einer schwachen Kopplung auf, die es ermöglicht, dass kleine Bewegungen entlang der Drehachse. Teile sind so ausgelegt, dass sie sich mit einer konstanten Geschwindigkeit drehen oder manchmal erforderlich sind, um zu beschleunigen oder zu verlangsamen. Je weniger abrupte oder zufällige Schwingungen ein rotierender Teil im Betrieb erfährt, desto länger ist das Leben. Viele Torsionskomponenten sind mit Materialien ausgelegt, die langfristige Torsionsschäden standhalten, auch als Torsionsmüdigkeit bezeichnet. Ohne angemessene Tests unter Schwingungsbelastung können sich drehende Teile durcheinander bringen und katastrophal fehlschlagen, was periphere Schäden verursacht - sogar den Maschinenbetreiber töten.

rotierende Stäbe, normalerweise Teil eines Leistungszugs, z. B. Getriebewellen, Nockenwellen, Kurbelwellen, Antriebswellen und Spindeln, erleben torsionale Schwingungen, wenn sie Strom aus irgendeiner Form der Erzeugung übertragen. Solche rotierenden Schächte sind aus duktile Matte errichtetErials wie Metalle, die eine größere Frakturschärfe aufweisen - Widerstand gegen Risse. Metallische rotierende Teile scheitern durch langsame Risse von der Oberfläche, wo der größte Torsionsspannung auftritt und wo die Risse am einfachsten identifizieren sind. Risse können auch aus rotierenden Kupplungen wachsen, von Oberflächenfehler in den Befestigungslöchern. Anschlussrisse an Versagensflächen wachsen in einer ungefähren Ebene senkrecht zur Länge der rotierenden Schacht und um die zentrale Achse.

Ein einfaches Beispiel für Torsionsvibrationen ist ein Straßenschild in einem stetigen Wind. Montage und Klammern, die die Anzeichen unter normalen Bedingungen halten, sind nicht so ausgelegt, dass sie der Drehbewegung widerstehen. In einem Sturm werden Straßenschilder im Wind unter dem Einfluss der Torsionsvibration hin und her peitschen. Sogar einige sehr große Schilder können aus ihren Liegeplätzen gerissen werden, um zu den Unachtsamen in einem HUR zu werdenRicane.

torsionale Schwingungen können mit spezifischen Resonanzgeometrien der Welle oder wenn die Rotationsgeschwindigkeiten hoch sind und über einem gewissen Grenzwert steigen. Zu diesem Zeitpunkt wird eine Drehung um die Achse des Schachtes dynamisch instabil und schädliche Schwingungen folgen. Diese zufälligen Vibrationen, die im Widerspruch zur normalen kontinuierlichen Bewegung des Schafts, offen im Metall und die Hauptursachen für das Versagen von rotierenden Teilen sind.

Wenn ein Teil einer dünnen rotierenden Komponente, beispielsweise einer Turbinenklinge, katastrophale Versagen von einem durch Riss erfährt, kann dies zu größeren Ungleichgewichten führen, die ganze Stromversorgungssysteme zerstören könnten. Der Grund, warum die Torsionsschwingung schwer zu berücksichtigen ist, ist, dass es kompliziert ist, regelmäßige Torsionslasten während des Tests anzuwenden. Heutzutage sind Wellen mit analytischen Werkzeugen ausgelegt, um Längen und Durchmesser von Wellen zu optimieren, um Torsionsschwingungen zu minimieren.