Teräpäällystysaseman värähtelyongelmien selvitys

Thumbnail Image

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Helsinki University of Technology | Master's thesis
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Location:
P1 Ark Aalto

Authors

Date

2006

Department

Konetekniikan osasto

Major/Subject

Koneensuunnitteluoppi

Mcode

Kon-41

Degree programme

Language

fi

Pages

111

Series

Abstract

Tämän työn tavoitteena on selvittää teräpäällystysasemilla ilmeneviä värähtelyongelmia ja kartoittaa mahdolliset herätelähteet sekä tutustua menetelmiin, joilla haitallisia värähtelyjä voitaisiin vähentää. Aluksi työssä tutustutaan ilmiöön liittyvään värähtelyteoriaan sekä kirjallisuudesta löytyviin menetelmiin, jotka sopisivat juuri teräaseman/-palkin värähtelyiden hallintaan. Tämän jälkeen kartoitetaan mahdolliset herätelähteet, jotka tässä tapauksessa ovat aseman ympärillä pyörivät telat, ja tarkastellaan niiden vaikutuksia päällystysasemaan eri ajonopeuksilla ja leveyksillä. Tutustutaan myös erilaisiin mittausraportteihin sekä analysoidaan niitä syvällisemmin. Näiden tietojen perusteella työssä ehdotetaan erilaisia menetelmiä värähtelyiden vaimentamiseksi ja annetaan jatkotoimenpiteet, koska menetelmien yksityiskohtainen suunnittelu ei kuulu tämän työn laajuuteen. Päällystysprosessin kannalta suurimmat ongelmat esiintyvät silloin, kun herätteen taajuus osuu teräaseman ominaistaajuuksille. Vaimennusmenetelmiä mietittäessä kartoitettiin sekä menetelmiä, joilla aseman vaimennusta voitaisiin kasvattaa että menetelmiä, joilla haitallista resonanssia voidaan väistää. Vaimennuksen lisääminen päällystysasemaan osoittautui suhteellisen hankalaksi. Suurivaimennuksiset metalliseokset sopisivat mekaanisilta ominaisuuksiltaan vaihtoehtoiseksi materiaaliksi, mutta korroosionkestävyys ei niissä ole riittävää. Teräasemat valmistetaan nykyään pääosin haponkestävästä teräksestä. Pakotettujen kerrosten tekniikka voisi sopia aseman toisen ominaismuodon vaimentamiseen, mutta ensimmäiseen ominaismuotoon sillä ei ole suurta vaikutusta. Värähtelyiden hallitsemiseksi parempi vaihtoehto on haitallisten resonanssien väisteleminen. Teräasemalle tulee useita eritaajuuksisia herätteitä, joten vaimennusmekanismin tulee ottaa tämä huomioon. Passiiviset menetelmät ovat yksinkertaisia ja halpoja, mutta puoliaktiiviset menetelmät huomattavasti käyttökelpoisempia. Tällöin itse vaimenninelementti hoitaisi vaimentamisen, mikäli tarvetta siihen tulisi. Toinen hyvä vaihtoehto on nostaa aseman ominaistaajuudet niin korkealle, että telaherätteet jäävät niiden alapuolelle. Tätä tutkittaessa huomattiin, että aseman rakenteita jäykistämällä päästään melkein kaikkien telojen herätetaajuuksien yläpuolelle, mutta rakenteen toteuttaminen tuottaisi hankaluuksia. Ongelmana on, että tällä hetkellä ei tiedetä syytä siihen, miksi joskus värähtelyongelmat realisoituvat ja välillä eivät. Ei myöskään tiedetä mikä ominaistaajuuksista on haitallisin. Tämän selvittämistä varten pitää suorittaa tarpeeksi kattavat mittaukset, jotta päästäisiin suunnittelemaan juuri oikeaa vaimennusmenetelmää haitallisimman ominaismuodon vaimentamiseksi.

Description

Supervisor

Kuosmanen, Petri|Tuhkuri, Jukka

Thesis advisor

Kinnunen, Jorma

Keywords

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-2020120552582

Collections

[dipl] Teknillinen korkeakoulu / TKK