Wat is torsieanalyse? Beoordeling van torsietrillingen • Draagbare balancer, trillingsanalysator "Balanset" voor het dynamisch balanceren van brekers, ventilatoren, mulchers, vijzels op maaidorsers, assen, centrifuges, turbines en vele andere rotoren. Wat is torsieanalyse? Beoordeling van torsietrillingen • Draagbare balancer, trillingsanalysator "Balanset" voor het dynamisch balanceren van brekers, ventilatoren, mulchers, vijzels op maaidorsers, assen, centrifuges, turbines en vele andere rotoren.

Wat is torsieanalyse? Beoordeling van torsietrillingen

Gepubliceerd door admin op

Inzicht in torsieanalyse

Definitie: Wat is torsieanalyse?

Torsieanalyse is de meting, evaluatie en modellering van torsietrillingen—draaiende oscillaties rond de as van de as—in roterende aandrijflijnen van machines. In tegenstelling tot laterale trilling (buiging) die gemakkelijk kan worden gemeten met een standaard versnellingsmeters, Voor torsietrillingen zijn gespecialiseerde meetmethoden (rekstrookjes, dubbele tachometers, laservibrometrie) en analyses nodig om hoektrillingen te detecteren, de eigenfrequenties van torsie te bepalen en het vermoeiingsrisico in assen, koppelingen en tandwielen te beoordelen.

Torsieanalyse is cruciaal voor toepassingen met heen-en-weergaande motoraandrijvingen, lange aandrijfassen, krachtige tandwielkasten en VFD-motoren, waarbij torsietrillingen catastrofale as- of koppelingsdefecten kunnen veroorzaken, ondanks acceptabele laterale trillingsniveaus. Het is een gespecialiseerde maar essentiële diagnostische mogelijkheid om plotselinge, onverwachte storingen in krachtoverbrengingssystemen te voorkomen.

Waarom torsieanalyse nodig is

Torsie versus laterale trillingen

  • Lateraal: Buigen, zijwaartse beweging, gemeten met standaard accelerometers
  • Torsie: Draaiend om de as, geen laterale verplaatsing, onzichtbaar voor standaardsensoren
  • Onafhankelijkheid: Kan ernstige torsie hebben met lage laterale (en vice versa)
  • Schade: Torsie kan as-/koppelingsfouten veroorzaken zonder waarschuwing bij laterale metingen

Failmodi

  • Schachtvermoeidheidsbreuken (meestal 45° ten opzichte van de as)
  • Koppelingselement defect (tandwielen, flexibele elementen)
  • Tandwielbreuk door oscillerende lasten
  • Schade aan sleutel en sleutelgat door wrijving

Meetmethoden

1. Rekstrookmethode

Directe torsiespanningsmeting:

  • Rekstrookjes verbonden onder een hoek van 45° ten opzichte van de as (maximale schuifspanningsoriëntatie)
  • Meet de schuifspanning door verdraaiing
  • Vereist sleepringen of draadloze telemetrie voor roterende assen
  • Meest nauwkeurig, maar complex en duur
  • Primair gebruik van onderzoek en ontwikkeling

2. Dubbele toerentellermethode

  • Twee optische sensoren op verschillende aslocaties
  • Meet faseverschil tussen locaties
  • Faseverschil = hoekverdraaiing = torsietrilling
  • Contactloos en praktisch
  • Beperkt tot laagfrequente torsie ((typisch < 100 Hz)

3. Laser torsievibrometer

  • Gespecialiseerd laser-Dopplersysteem
  • Meet hoeksnelheidsfluctuaties
  • Contactloos
  • Breed frequentiebereik
  • Duur maar krachtig

4. Motorstroomanalyse

  • Torsievibratie veroorzaakt stroomschommelingen
  • Analyseer het motorstroomspectrum
  • Indirect maar niet-invasief
  • Nuttige screeningstool

Analytische torsieanalyse

Wiskundige modellering

  • Torsiemodel van de aandrijflijn met geklonterde massa
  • Bereken torsie-eigenfrequenties
  • Voorspel de reactie op excitatiebronnen
  • Identificeer kritische snelheden en resonanties

Excitatiebronnen

  • Zuigermotoren: Ontstekingspulsen creëren torsie-excitatie
  • Tandwielnetwerk: Tandingrijping creëert oscillerend koppel
  • VFD's: PWM-schakelfrequentieharmonischen
  • Elektrisch: Motorpooldoorlaat- en slipfrequenties

Campbell-diagram voor torsie

  • Plot torsie-natuurlijke frequenties versus snelheid
  • Overlay excitatie orderregels
  • Identificeer torsiekritieke snelheden (interferentiepunten)
  • Gids voor het selecteren van de bedrijfssnelheid

Kritische toepassingen

Aandrijvingen met heen-en-weergaande motoren

  • Dieselgeneratoren
  • Gasmotorcompressoren
  • Maritieme voortstuwing
  • Grote koppelpulsaties vereisen analyse

Lange aandrijfassen

  • Aandrijvingen voor walsmolens
  • Marine schroefassen
  • Aandrijvingen voor papiermachines
  • De lengte zorgt voor een lage torsiestijfheid

Krachtige tandwielkasten

  • Tandwielkasten voor windturbines
  • Industriële tandwielkasten > 1000 pk
  • Tandwielinteractie-excitatie van torsiemodi

VFD-motorsystemen

  • Frequentieregelaars creëren torsie-excitatie
  • PWM-harmonischen kunnen torsieresonanties opwekken
  • Toenemende bezorgdheid over de proliferatie van VFD's

Analyse Resultaten

Torsie-natuurlijke frequenties

  • Identificeren op basis van meting of berekening
  • Vergelijk met excitatiefrequenties
  • Controleer of er voldoende scheiding is

Stressniveaus

  • Bereken de wisselende schuifspanning uit de gemeten trillingen
  • Vergelijk met de duurzaamheidslimieten van het materiaal
  • Beoordeel de vermoeidheidslevensconsumptie
  • Bepalen of de spanningen acceptabel zijn

Demping

  • Meten van de respons bij torsieresonanties
  • Meestal zeer laag (< 1% van kritisch)
  • Lage demping betekent scherpe resonanties

Mitigatiestrategieën

Frequentiescheiding

  • Zorg ervoor dat torsie-natuurwaarden gescheiden zijn van excitatiefrequenties
  • Verander de diameter, lengte of koppelingsstijfheid van de as
  • Traagheid aanpassen (vliegwiel toevoegen)

Demping toevoeging

  • Torsiedempers (viskeus of wrijvingsdempers)
  • Koppelingen met hoge demping
  • Vermindert resonantieversterking

Veranderingen in de bedrijfssnelheid

  • Vermijd continu bedrijf bij torsiekritische snelheden
  • Beperk snelheidsbereiken
  • VFD-afstemming om excitatie te minimaliseren

Torsieanalyse is een gespecialiseerde trillingsdiscipline die zich richt op torsietrillingen die catastrofale storingen kunnen veroorzaken die onzichtbaar zijn voor standaard laterale trillingsmeting. Hoewel er gespecialiseerde meet- en analysetechnieken nodig zijn, is torsieanalyse essentieel voor reciprocating motoraandrijvingen, lange assen, krachtige tandwielkasten en VFD-systemen waar torsietrillingen aanzienlijke betrouwbaarheids- en veiligheidsrisico's met zich meebrengen.

← Terug naar hoofdindex

Categorieën:
WhatsApp