Gegebenheit:
Zwei Körper sind durch eine mechanische Welle verbunden.
Problem:
Treten starke rotationsenergetische Differenzen beider Körper auf, kann die Welle überlastet werden oder einer der Körper (wenn dieser ein empfindliches System darstellt) beschädigt werden.
Frage:
Gibt es Vorrichtungen oder Mechanismen die eine direkte mechanische Verbindung beider Körper im Falle einer oben geschilderten Überlastung trennen und ab einem gewissen Grenzwert Wiederherstellen?
Besten Dank im Voraus!
Hi,
ich tue mir mit dem Begriff „rotations energetische Differenzen“ etwas schwer.
Kannst du ein praktisches Beispiel nennen?
Mit Überlastung der Welle meinst du wahrscheinlich die Auftretenden Torsionskräfte nehme ich an?
Ich versuche die Frage zu beantworten.
Es kommt darauf an wie diese Differenzen zustande kommen.
Die Welle sollte grundsätzlich außerhalb des kritischen Drehzahlbereichs betrieben werden. Andernfalls sollte eine konstruktive Anpassung hier für Abhilfe sorgen.
Weitere Möglichkeiten sind Ausgleichsmassen oder Schwinungsdämpfende-Elemente, welche aber meist auch nur durch konstruktive Änderungen erreicht werden können. Ein Beispiel hierfür ist das 2-Massenschwungrad eines modernen Dieselmotors.
Eine Trennung der Welle von den Rotationskörpern stelle ich mir sehr schwierig vor. Auch hier könnte man beim Auto informieren. Es gibt bei Hybridmotoren die trennung des Antriebsstranges Verbrennungsmotor-Elektromotor-Getriebe.
Hoffe bischen geholfen haben zu können.
Danke für diese schnelle Antwort!
Ich habe mich missverständlich/falsch Ausgedrückt.
Mit rotations energetischen Differenzen (zwischen den versch. Körpern wollte ich mich auf die Torsionskräfte beziehen.
Da es schwierig ist ein konstruktives Beispiel zu erläutern,
wird Folgendes äußerst sinnlos erscheinen,
beschreibt den Sachverhalt aber relativ exakt.
Gegebenheit:
Die Turbinenwelle eines Atomkraftwerkes ist direkt mit einem Generator verbunden.
Problem:
Gerät die atomare Kettenreaktion im Reaktor außer Kontrolle, entsteht zu viel Wasserdampf und die Drehzahl der Turbine steigt. Somit wird der Generator überlastet.
(selbstverständlich sind in dieser Situation andere Probleme vordergründig)
Frage:
Gibt es ein mechanisches Bauteil, das in diesem Falle die direkte Verbindung zwischen Turbine und Generator trennt?
Danke!
Danke für die schnelle Antwort!
Ich habe mich absolut falsch Ausgedrückt,
doch mit rotationsenergetischen Differenzen meinte ich Torsionskräfte.
Danke!
Ich könnte mir eine Reibkupplung (mit Federvorspannung) vorstellen, die ab einem bestimmten Moment durchrutscht. Wenn die Kupplung allerdings sehr oft anspricht, dann kann eine Verminderung des max. übertragbaren Moments einsetzen. In diesem Fall löst die Kupplung schon bei geringeren Momenten aus.
Gruß
Ich muss dazu sagen ich bin nicht so sehr der Fachmann für Wellen und Co ^^
Also mir ist soweit nichts bekannt an baulichen Maßnahmen die man zuschalten könnte oder nicht.
Man kann grundsätzlich einen höheren Sicherheitsfaktor annehmen oder einen speziellen Sicherheitafaktor für erhöhte dynamische Belastungen. Somit wird die Welle von Grundauf anders ausgelegt für die evtl auftretenden Spannungen. Für Wellen gibt es den allg. K-Faktor, dieser setzt sich aus den auftretenden Belastungen zusammen, Schwinungen durch Motoren, Zahnradtrieb oder Riementrieb, Dauer der konstanten Belastung etc.
Vlt hilft dir das weiter.
Hallo,
ja die gibt es…
So etwas kann mit sog. Sicherheitdskupplungen realisiert werden.
Guck mal hier.:
http://www.mayr.com/fileadmin/user_upload/Image/Sich…
mfg
Joh.
Einfach eine Rutschkupplung einbauen.
Ja. Da gibt es grundlegend zwei mechanismen. Je nach Anwendung. Der eine ist eine Rutschkupplung, die nur ein bestimmtes Drehmoment auf der Welle zuläst. Die zweite möglichkeit wäre einen Abscherstift zu benutzen. Der Nachteil, er wird im extremfal eben abgeschert und geht zu bruch. er sollte also leicht erreichbar sein. Häuffigerweise wird dieser Stift auch durch ein Stück Draht ersetzt.
Grüsse Sebastian
Danke für diese hilfreiche Antwort!
Danke für diese hilfreichen Informationen
Danke fürs Resumer!
Joh.
Einfach eine Rutschkupplung einbauen.
Sehr Informativ, Danke!
Danke fürs Engagement!
Sehr deteiliert, sehr hilfreich!
Guten Tag,
Rutschkupplung wär auch meine Antwort gewesen, die Vorspannung ist hier wohl auch einstell- bzw nachstellbar.
Grundsätzlich sollte man ohne Fachausbildung aber nicht an Atomkraftwerken rumschrauben.
Einzige Möglichkeit sehe ich in der Torsionsüberwachung mittel Dehnungsmessstreifen, Ansteuerung einer elektromagnetischen Kupplung.
Beste Grüße G. Bresa
Ja, die gibt es: Rutschkupplungen. Wenn eine gewisse Last überschritten wird, rutscht die Kupplung und greift danach wieder. Mehr Hinweise dazu kann man bei den Kupplungsherstellern erfahren. So etwas wird gerne im Schwermaschinenbau und im Baumaschinenbau eingesetzt.
Gruß
Thomas
Also da gibt es mehrere Lösungen:
Wenn du nur die Welle vor den Torsionskräften schützen willst:
a) Ersetze die Welle durch ein Stirnradgetriebe
b) Ersetzte die Welle durch einen Keilriementrieb (gleicht vibrationen aus, rutscht bei Überlastung durch, dabei verschleißt zwar der Keilriemen, allerdings kostet der nicht die Welt)
c) Baue in die Verbindung zur Welle einen Abscherstift, der quasi im Falle einer Überlastung und damit verbundener Torsion abschert, also „bricht“. Nachteil dabei: Der Stift muss danach ersetzt werden.
Wenn du in erster Linie den Generator schützen willst:
Lösungen b) und c) kommen hierzu ebenfalls in Betracht, halte ich aber für ungünstig.
d) Schalte eine Art Kuppung zwischen Welle und Generator. Als einfaches Beispiel kann man sich hier die Kupplung an einem Motorad vorstellen. Wenn dem Generator hier die Überlastung droht, könnte man mittels einer solchen Kupplung die Reibschlüssige Verbindung zwischen den Kupplungsscheiben lösen und die Kraftübertragung unterbrechen. Lässt die Leistung der Turbine wieder nach kann die Verbindung wieder hergestellt werden. Die Kupplung könnte z.B. automatisch ab einer bestimmten Leistun pneumatisch oder hydraulisch betätigt werden. Auch eine Elektromagnetische Betätigung wäre denkbar. Die Kupplung könnte z.B. auch mittels Federkraft in der Grundstellung geöffnet sein (also genau anders rum wie beim Motorad) so würde nur eine Kraftübertragung stattfinden wenn das System funktioniert und die Kupplung z.B. mit Druckluft beaufschlagt wird. Fällt das System aus, trennt die Kupplung automatisch.
Da ich dein konkretes Projekt nicht kenne, sind dies hier nur ein paar Denkanstöße. Ich halte allerdings grundsätzlich eine Lösung gem. d) für die eleganteste Variante.