비틀림 진동이란?

비틀림 진동은 회전축의 정렬 불량이나 회전축을 따라 원치 않는 작은 움직임을 허용하는 약한 커플 링과 같은 회전 시스템의 불균형으로 인해 발생합니다. 부품은 일정한 속도로 회전하거나 때로는 속도를 높이거나 낮추는 데 필요합니다. 작동 중에 회전 부품이 경험하는 갑작스러운 진동이나 무작위 진동이 적을수록 수명이 길어집니다. 많은 비틀림 구성품은 비틀림 피로라고도하는 장기간 비틀림 손상을 견딜 수있는 재질로 설계되었습니다. 진동 하중 하에서 적절한 테스트를 거치지 않으면 회전 부품이 파손되어 심각한 고장이 발생하여 주변 장치가 손상되어 장비 작업자가 사망 할 수도 있습니다.

변속기 샤프트, 캠 샤프트, 크랭크 샤프트, 드라이브 샤프트 및 스핀들과 같은 동력 전달 장치의 일부인 회전로드는 어떤 형태의 발전 장치에서 전력을 전달할 때 비틀림 진동을 경험합니다. 이러한 회전 샤프트는 더 큰 파괴 인성-균열에 대한 내성을 갖는 금속과 같은 연성 재료로 구성된다. 금속 비틀림 부품은 가장 큰 비틀림 응력이 발생하고 균열을 식별하기 가장 쉬운 표면에서 느린 균열로 인해 파손됩니다. 패스너 구멍 내부의 표면 결함으로 인해 회전 커플 링에서 균열이 발생할 수도 있습니다. 파손면에서의 단자 균열은 회전축의 길이와 중심 축에 대해 대략적인 평면에서 자랍니다.

비틀림 진동의 간단한 예는 꾸준한 바람의 도로 표지판입니다. 정상적인 조건에서 사인을 유지하는 장착 및 브래킷은 회전 운동에 저항하도록 설계되지 않았습니다. 폭풍우에서는 비틀림 진동의 영향으로 도로 표지판이 바람에 앞뒤로 움직입니다. 매우 큰 표시조차도 그들의 계류에서 찢어 질 수 있으며, 허리케인에서 잡힌 경고에 대한 파편이됩니다.

비틀림 진동은 샤프트의 특정 공진 형상 또는 회전 속도가 높을 때 발생할 수 있으며 특정 제한 값 이상으로 증가합니다. 이 시점에서 샤프트 축을 중심으로 한 회전이 동적으로 불안정 해지고 진동이 손상됩니다. 이러한 임의의 진동은 샤프트의 정상적인 연속적인 움직임과 달리 금속에 균열이 생겨 회전 부품 고장의 주요 원인입니다.

터빈 블레이드와 같은 얇은 회전 부품의 일부가 관통 균열에서 치명적인 고장이 발생하면 불균형이 커져 전체 전력 시스템이 손상 될 수 있습니다. 비틀림 진동이 설명하기 어려운 이유는 테스트 중에주기적인 비틀림 하중을 가하기가 복잡하기 때문입니다. 오늘날 샤프트는 비틀림 진동을 최소화하기 위해 샤프트의 길이와 직경을 최적화하는 분석 도구로 설계되었습니다.