¿Qué es la vibración torsional?

La vibración torsional ocurre debido al desequilibrio en los sistemas giratorios, como la desalineación de un eje giratorio o un acoplamiento débil que permite movimientos pequeños no hundidos a lo largo del eje de rotación. Las piezas están diseñadas para girar con una velocidad constante o, a veces, requeridas para acelerar o reducir la velocidad. Cuantas menos vibraciones bruscas o aleatorias experimentan una parte giratoria mientras está en funcionamiento, más larga su vida. Muchos componentes torsionales están diseñados con materiales que pueden soportar el daño torsional a largo plazo, también conocido como fatiga torsional. Sin pruebas adecuadas bajo carga vibratoria, las piezas giratorias pueden romperse, fallar catastróficamente, causando daños periféricos, incluso matando al operador de la máquina.

Las varillas giratorias, generalmente parte de un tren de potencia, como ejes de transmisión, árboles de levas, cigüeñales, eje de transmisión y husillos experimentan vibraciones torsionales a medida que transmiten potencia de alguna forma de dispositivo generador. Tales ejes giratorios están construidos de estera dúctilErials, como los metales que tienen mayor resistencia a la fractura, resistencia al agrietamiento. Las piezas rotativas metálicas fallan a través de grietas lentas desde la superficie donde se experimenta el mayor estrés torsional y donde las grietas son más fáciles de identificar. Las grietas también pueden crecer con los acoplamientos giratorios, desde fallas de superficie dentro de los orificios del sujetador. Las grietas terminales en las superficies de falla crecen en un plano aproximado perpendicular a la longitud del eje giratorio y alrededor del eje central.

Un simple ejemplo de vibración torsional es una señal de carretera con un viento constante. Los montajes y los soportes que mantienen las firmas en condiciones normales no están diseñados para resistir el movimiento de rotación. En una tormenta, los letreros de la carretera se lanzarán de un lado a otro en el viento bajo la influencia de la vibración torsional. Incluso se pueden arrancar algunas señales muy grandes de sus amarres, convirtiéndose en metralla a los incautos atrapados en un Hur.ricano.

Las vibraciones torsionales

pueden ocurrir con geometrías resonantes específicas del eje o cuando las velocidades de rotación son altas, aumentando por encima de un cierto valor limitante. En este punto, la rotación sobre el eje del eje se vuelve dinámicamente inestable y vibraciones dañinas. Estas vibraciones aleatorias, en desacuerdo con el movimiento continuo normal del eje, abren grietas en el metal y son las causas principales de falla de las piezas giratorias.

Si parte de un componente giratorio delgado, por ejemplo, una cuchilla de turbina, experimenta una falla catastrófica desde una grieta a través de una grieta, puede conducir a desequilibrios más grandes que podrían destruir sistemas de energía enteros. La razón por la que la vibración torsional es difícil de tener en cuenta es que es complicado aplicar cargas torsionales periódicas durante las pruebas. Hoy en día, los ejes están diseñados con herramientas analíticas para optimizar las longitudes y los diámetros de los ejes para minimizar las vibraciones torsionales.