Estudio Experimental del Factor de Penetración del Eje en la Respuesta Dinámica Torsional de un Tren de Potencia
Autores: Meeus, Hans; Verrelst, Björn; Moens, David; Guillaume, Patrick; Lefeber, Dirk
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2018
Acceso abierto
Artículo científico
2018
Estudio Experimental del Factor de Penetración del Eje en la Respuesta Dinámica Torsional de un Tren de Potencia
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Maquinaria rotativa
Vibraciones torsionales
Acoplamientos
Ejes
Análisis de vibraciones torsionales
Factor de penetración del eje
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 37
Citaciones: Sin citaciones
Los trenes de transmisión de maquinaria rotativa típicos son propensos a vibraciones torsionales. Especialmente aquellos trenes de transmisión que comprenden uno o más acoplamientos que conectan los múltiples ejes. Dado que estas vibraciones rara vez producen ruido o vibración en el marco estacionario, su presencia es apenas notable. Además, a menos que un costoso problema relacionado con la torsión se haya vuelto obvio, tales trenes de transmisión no están instrumentados con equipos de medición de vibraciones torsionales. Niveles excesivos pueden causar fácilmente daños o incluso fallos completos de la máquina. Por lo tanto, al diseñar o modernizar una máquina, un análisis numérico torsional exhaustivo y detallado es crucial para evitar tales problemas. Sin embargo, para calcular con precisión los modos torsionales, se debe tener en cuenta el efecto de penetración del eje en el cubo del acoplamiento, indicado por el factor de penetración del eje, en el cálculo de la rigidez torsional. Se han publicado muchas pautas y suposiciones para el cálculo de la rigidez, sin embargo, su efecto en la amortiguación y el factor de amplificación dinámica es menos conocido. En este artículo, se determina el efecto del factor de penetración del eje, y por ende la conexión del cubo del acoplamiento al eje, en la respuesta torsional dinámica del sistema mediante un estudio experimental. Más específicamente, la amortiguación es de gran interés. En consecuencia, se desarrolla un nuevo montaje de prueba académica en el que se consideran varias configuraciones, cada una con un factor de penetración del eje diferente. Además, se utilizan diferentes niveles de amplitud, junto con una excitación de barrido hacia arriba y hacia abajo, para identificar su efecto en la respuesta torsional. Los resultados de las mediciones muestran una influencia significativa del factor de penetración del eje en el primer modo torsional del sistema. Al aumentar el factor de penetración del eje, y por lo tanto disminuir la interferencia del cubo al eje, se observa una clara caída de la frecuencia propia junto con un aumento igualmente notable de la amortiguación. Por el contrario, la influencia de la excitación de barrido hacia arriba frente a hacia abajo es menos pronunciada.
Descripción
Los trenes de transmisión de maquinaria rotativa típicos son propensos a vibraciones torsionales. Especialmente aquellos trenes de transmisión que comprenden uno o más acoplamientos que conectan los múltiples ejes. Dado que estas vibraciones rara vez producen ruido o vibración en el marco estacionario, su presencia es apenas notable. Además, a menos que un costoso problema relacionado con la torsión se haya vuelto obvio, tales trenes de transmisión no están instrumentados con equipos de medición de vibraciones torsionales. Niveles excesivos pueden causar fácilmente daños o incluso fallos completos de la máquina. Por lo tanto, al diseñar o modernizar una máquina, un análisis numérico torsional exhaustivo y detallado es crucial para evitar tales problemas. Sin embargo, para calcular con precisión los modos torsionales, se debe tener en cuenta el efecto de penetración del eje en el cubo del acoplamiento, indicado por el factor de penetración del eje, en el cálculo de la rigidez torsional. Se han publicado muchas pautas y suposiciones para el cálculo de la rigidez, sin embargo, su efecto en la amortiguación y el factor de amplificación dinámica es menos conocido. En este artículo, se determina el efecto del factor de penetración del eje, y por ende la conexión del cubo del acoplamiento al eje, en la respuesta torsional dinámica del sistema mediante un estudio experimental. Más específicamente, la amortiguación es de gran interés. En consecuencia, se desarrolla un nuevo montaje de prueba académica en el que se consideran varias configuraciones, cada una con un factor de penetración del eje diferente. Además, se utilizan diferentes niveles de amplitud, junto con una excitación de barrido hacia arriba y hacia abajo, para identificar su efecto en la respuesta torsional. Los resultados de las mediciones muestran una influencia significativa del factor de penetración del eje en el primer modo torsional del sistema. Al aumentar el factor de penetración del eje, y por lo tanto disminuir la interferencia del cubo al eje, se observa una clara caída de la frecuencia propia junto con un aumento igualmente notable de la amortiguación. Por el contrario, la influencia de la excitación de barrido hacia arriba frente a hacia abajo es menos pronunciada.