¿Cómo se mide y minimiza la vibración torsional en la transmisión?

1 ¿Qué es la vibración torsional?

La vibración torsional es la oscilación angular de un eje giratorio o un sistema de ejes conectados. Es causada por la diferencia entre el par aplicado y el par resistente de la carga. El par aplicado varía con la velocidad y la carga del motor, mientras que el par de resistencia depende de la inercia, la rigidez y la amortiguación de los componentes del tren motriz. Cuando el par aplicado excede el par de resistencia, el eje acelera; Cuando el par aplicado es menor que el par resistente, el eje desacelera. Esto resulta en un cambio periódico en la velocidad de rotación del eje, que se llama vibración torsional.

2 ¿Por qué es dañina la vibración torsional?

La vibración torsional puede tener graves consecuencias en el rendimiento, la durabilidad y la fiabilidad del motor y la transmisión. Puede generar ruido audible y vibración, lo que puede afectar la comodidad y seguridad del conductor y los pasajeros, así como interferir con otros dispositivos electrónicos y sensores en el vehículo. Además, puede causar fricción, calor y estrés en componentes como el cigüeñal, el volante de inercia, el embrague, la caja de cambios, el eje de transmisión, el diferencial y los ejes; lo que lleva al desgaste prematuro y la fatiga de los materiales. Además, la vibración torsional puede inducir resonancia; hacer coincidir la frecuencia natural de un componente con la frecuencia de la vibración. Esto puede amplificar la amplitud significativamente y resultar en daños severos o fallas de ese componente. Por ejemplo, puede causar fallas en el cigüeñal, fractura del volante de inercia, deslizamiento del embrague, rotura de dientes del engranaje, torsión del eje de transmisión o bloqueo del diferencial.

3 ¿Cómo medir la vibración torsional?

Para medir la vibración torsional, debe usar un dispositivo que pueda capturar la velocidad de rotación y el ángulo del eje o sistema de ejes. Los tacómetros pueden proporcionar una medición simple y precisa de la velocidad promedio, pero no pueden capturar la velocidad instantánea o las variaciones de ángulo debidas a la vibración torsional. Alternativamente, los codificadores miden el ángulo de rotación de un eje utilizando un sensor que detecta una serie de marcas o ranuras en la superficie del eje, pero requieren un punto de referencia o posición cero para calcular el ángulo. Por último, las galgas extensométricas miden la tensión o deformación de un eje utilizando un sensor que cambia su resistencia eléctrica cuando se estira o se comprime; sin embargo, requieren calibración y fuente de alimentación para funcionar.

4 ¿Cómo minimizar la vibración torsional?

Para minimizar la vibración torsional, debe reducir las fuentes de variación de par, aumentar la rigidez y la amortiguación de los componentes del tren motriz y evitar las condiciones de resonancia. El equilibrio, el ajuste, el aislamiento y la coincidencia son algunos de los métodos y herramientas que se pueden utilizar. El equilibrado es ajustar la distribución de masa de un componente giratorio para reducir su desequilibrio, que es una causa de la variación del par. Esto se puede hacer con una máquina equilibradora o un equilibrador portátil. Tuning es ajustar los parámetros del motor o sistema de transmisión para optimizar su rendimiento y eficiencia, lo que puede reducir la variación de par. Esto se puede hacer con un software o dispositivo de ajuste. Aislar es insertar un dispositivo o material entre dos componentes para reducir la transmisión de la variación de par y la vibración. Esto podría implicar un aislador o amortiguador como un acoplamiento de goma, acoplamiento viscoso, acoplamiento de resorte, amortiguador torsional o volante de inercia de doble masa. La coincidencia es seleccionar o diseñar los componentes de la transmisión para que coincidan con sus frecuencias naturales y evitar la resonancia. Esto se puede hacer con un software o fórmula para calcular frecuencias naturales y compararlas con el rango de frecuencia de la vibración torsional. Además, un analizador o dispositivo de vibración puede medir y monitorear la frecuencia y amplitud de la vibración torsional para detectar cualquier resonancia.

5 ¿Cómo aprender más sobre la vibración torsional?

Obtener una comprensión de la vibración torsional requiere conocimiento de los motores de combustión interna y los sistemas de transmisión. Para obtener más información sobre la vibración torsional, puede leer libros y artículos que cubren los fundamentos y las aplicaciones, ver videos y tutoriales que demuestran cómo medir y minimizar la vibración, o tomar cursos y talleres que le enseñan y capacitan cómo hacerlo. Puede encontrar estos recursos en línea o en su biblioteca local, así como en YouTube, Udemy, Coursera y otras plataformas.

6 Esto es lo que más debe considerar

Este es un espacio para compartir ejemplos, historias o ideas que no encajan en ninguna de las secciones anteriores. ¿Qué más le gustaría añadir?