Vibración torsional
La vibración torsional es una oscilación con una posición angular hacia una línea central,y es causada por fuerzas de torque oscilatorias por ejemplo,un motor acoplado a una flecha activando un engrane piñon en una caja de engranes tendrá una variación de torque,cada vez que un diente se junta con un diente del otro engrane.Este produce una vibración torsional en la flecha.Es importante cuidar que esas fuerzas no ocurren cerca de las frecuencias de resonancias torsionales,o los niveles de vibración pueden ser muy altas. Azima DLI suministra productos y servicios de Mantenimiento Predictivo incluyendo instrumentos de análisis de vibraciones, software de monitoreo y diagnóstico, y consultoria para programas de CBM (Mantenimiento Basado en Condición)
Cuál es vibración torsional?. La vibración torsional ocurre debido al desequilibrio en sistemas giratorios, tales como desalineamiento de un eje de rotación o de un acoplador débil que permita los movimientos pequeño-indeseados a lo largo del eje de la rotación. Las piezas se diseñan para hacer girar con una velocidad constante o, se requieren a veces para acelerar o para retrasar. Pocas vibraciones precipitadas o al azar que a la pieza de rotación experimenta mientras que es en funcionamiento, el más largo su vida. Muchos componentes torsionales se diseñan con los materiales que pueden soportar daño torsional de largo plazo, también conocidos como fatiga torsional. Sin la prueba adecuada bajo cargamento vibratorio, las piezas de giro pudieron agrietarse a través, fallando catastrófico, causando el daño periférico - incluso matar al maquinista.
Barras giratorias, generalmente parte de un tren de energía, tales como ejes de transmisión, árboles de levas, cigüeñales, ejes de transmisión, y vibraciones torsionales de la experiencia de los husos como transmiten energía de una cierta forma de generar el dispositivo. Tales ejes de rotación se construyen de materiales dúctiles, tales como metales que tengan mayor dureza de la fractura - resistencia a agrietarse. Las piezas de rotación metálicas fallan con agrietarse lento de la superficie donde está experimentada la tensión torsional más grande y donde están las más fáciles las grietas de identificar. Las grietas pueden también crecer de acopladores giratorios, de los defectos superficiales dentro de los agujeros del sujetador. Las grietas terminales en las superficies de la falta crecen en un perpendicular plano aproximado a la longitud del eje de rotación y sobre el eje central.
Un ejemplo simple de la vibración torsional es un camino firma adentro un viento constante. Los montajes y los soportes que llevan a cabo las muestras para arriba bajo condiciones normales no se diseñan para resistir el movimiento rotatorio. En una tormenta, las muestras de camino azotarán hacia adelante y hacia atrás en el viento bajo influencia de la vibración torsional. Incluso algunas muestras muy grandes se pueden rasgar de sus amarraduras, metralla que se convierte al descuidado cogido hacia fuera en un huracán.
Las vibraciones torsionales pueden ocurrir con las geometrías de resonancia específicas del eje o cuando las velocidades rotatorias son altas, del aumento sobre cierto valor límite. A este punto, la rotación sobre el eje de los shaft’s llega a ser dinámicamente inestable y las vibraciones perjudiciales sobrevienen. Estas vibraciones al azar, en desacuerdo con el movimiento continuo normal del eje, de las grietas abiertas en el metal y son las causas primarias de la falta de las piezas de rotación. Si la parte de un componente de rotación fino, por ejemplo, una lámina de turbina, falta catastrófica de las experiencias de a a través de la grieta, él puede llevar a desequilibrios más grandes que pudieron destruir los sistemas eléctricos enteros. La razón que la vibración torsional es difícil de explicar es que está complicada para aplicar cargas torsionales periódicas durante la prueba. Hoy, los ejes se diseñan con las herramientas analíticas para optimizar longitudes y diámetros de ejes para reducir al mínimo vibraciones torsionales.
CONTROL DE VIBRACIONES TORSIONALES CON UN ACOPLAMIENTO MAGNÉTICO ACTIVO *Ferreiro García R, **Haro Casado M, Calvo Rolle J.L, Perez Castelo J.,Piñón Pazos A *Dept. Ing. Industrial, ETSNM, Paseo de Ronda 51, 15011, La Coruña,
[email protected] **Dept. Ingeniería de Sistemas Automática y Electrónica, Univ. Cádiz Dept. Ing. Industrial, EUP Ferrol,
[email protected];
[email protected];
[email protected]
Resumen Se describe un sistema atenuación de vibraciones torsionales mediante el control de la corriente de alimentación de los electroimanes de un acoplamiento magnético flexible. El sistema de control propuesto consta de dos controladores actuando en paralelo sobre la misma variable manipulada. El sistema de control propuesto se funda en la adición de dos señales de salida de sendos controladotes. Uno de los controladores actúa en base a la realimentación de la distancia de separación de los electroimanes, lo cual equivale a una función del par motor. El controlador complementario actúa en base a la realimentación de la velocidad de rotación en términos de las oscilaciones o vibración torsional. El acoplamiento magnético activo responsable de la transmisión de par entre ambos tramos de eje (activo y pasivo) realiza la función de efector modulando la rigidez del acoplamiento para atenuar la transferencia de vibración entre los dos tramos de eje acoplados. Palabras Clave: Acoplamiento magnético activo,
del par tanto motriz como resistente.
2 MODELIZACIÓN DEL SISTEMA DE ACOPLE MAGNÉTICO ACTIVO La disposición de los electroimanes ensamblados en las bridas del acoplamiento magnético mostradas en la figura 1, asociada a la teoría fundamental del electromagnetismo proporcionan las bases para la descripción de la dinámica de las fuerzas de repulsión entre los polos iguales de los electroimanes del acoplamiento. Así el par magnético resistente Pmag, está dado como Pmag = F ⋅ R = (F1 − F2 ) ⋅ R (1) donde F es la fuerza de repulsión entre cada dos electroimanes, F1 es la fuerza del electroimán en un sentido de giro y F2 es la fuerza de repulsión en sentido contrario y R es el radio de giro del centro de acción de los electroimanes. El par engendrado por las fuerzas de repulsión entre las superficies del entrehierro de los electroimanes
