Vibrationen

[Gemballa]

hi Leute,
ich hätte da gern mal wieder ein problem. Und zwar hab ich Probleme mit auftreteneden Vibrationen bei meiner Turbine im aktuellen Teststand. Ich habe meine Bine direkt mit einem Abgasrohr das als Diffusor gebaut wurde verbunden. Das heißt die Abgase werden hier um ca 45 Grad nach oben gelenkt. Nun ist es so das wenn ich die Bine in dieser Konfiguration betreibe, dass ich leichte Vibrationen spüre wenn ich mim fingernagel am Verdichterdeckel fühl. Aber ohne dieses Abgassystem spüre ich keine Vibrationen. Also kann es nicht am Läufer liegen oder? Bzw die Bine wurde vor 20 Bertriebsmin beim service gewuchtet.
An was könnte das liegen? Resonanz? Aber dagegen würde sprechen das sich die Vibrationen nicht verändern über den ganzen Drehzahlbereich. Wenn überhaupt eine ganz leichte Tendenz das sie unwesentlich stärker werden beim beschleunigen, aber nur minimal. Was meint ihr?


Danke schon mal im vorraus
Stefan

 

[Eberhard Mauk]

Hallo Stefan,
Wenn die Bine Fibrationen bekommt, dann merkst du diese besonders in einem eng begrenzten Drehzahlbereich.
Ist wie beim Auto, hat ein Rad eine Unwucht, ist das auch nur in einem bestimmten Drehzahl/Geschwindigkeitsbereich merkbar.
Allerdings solltest du beim Anlassen nd auslaufen auch schauen, auch da kann Unwucht deutlich werden.

Dagegen vibrieren Schubrohre durch die bei hohen Abgasgeschwindigkeiten an Unebenheiten auftretenden Stoßwellen fast immer. Ich denke mal, dein ganzer Prüfstand wird dadurch gleichmäßig fibrieren.

Was du beherzigen solltest, Bine und Abgasführung sollten dadurch Entkoppelt sein, dass der Abgasstrahl über einen gut dimensionierten Trichter ausreichend Venturiluft ins Schubrohr saugen kann. Zudem sollte das Schubrohr am festen Teil des Prüfstandes befestigt sein und nicht mit der Bine zusammen am beweglichen Teil, sonst misst du nie den Turbinenschub alleine sondern den Binenschub minus des Strömungswiederstandes des Abgasrohres.

Gruß
Eberhard

 

[Gemballa]

Hallo Eberhard
vielen Dank für die Antwort. Also ja du hast recht der Teststand vibriert ebenfalls leicht und beim Auslaufen sind keinerlei Unwuchten festzustellen, von dem her muss es fast am Abgasrohr liegen.
Nur ich glaube ich hab mich nicht ganz richtig ausgedrückt. Also mein "schubrohr" besteht in diesem Fall aus einem Diffusor und an dem wurde ein 45 Grad Rohrbogen befestigt. Das heißt in dieser Anordnung sind keine Schubmessungen in dem Sinn möglich. Ist nämlich alles fest mit der Bine verbunden. Ich wollte nur rein aus interesse mal schaun wie stark ich die Abgastemperatur senken kann mit dieser Anordnung.
Kann ich irgendwie diese Vibrationen vermindern? bzw wenn die Vibrationen aufgrund der Abgasführung auftreten, in wie weit sind die schädlich für die Lager?

Schönen Tag
Stefan

 

[T. Oertel]

Also wenn die Turbine ohne deinen Abgasdiffusor einwandfrei läuft, dann ist Sie mit großer Wahrscheinlichkeit nicht das Problem. Wie groß ist denn der Öffnungswinkel des Diffusors, und wie ist die 45Grad Umlenkung gestaltet, eckig oder rund?


Eberhard, mit deiner Theorie zur Schubmessung liegst Du glaube ich falsch. Das Schubrohr muss zwingend am beweglichen Teil des Prüfstandes befestigt werden, ansonsten unterliegt man einer Fehlmessung. Durch den Spalt zwischen Turbine und Schubrohr wird eine Menge Venturiluft gezogen, dieser Luftstrom erzeugt eine nicht unerhebliche Kraft, die das Schubrohr Richtung Turbine zieht. Ich habe das mal mit eine Rohr an einer FS 70 grob gemessen, die Kraft betrug bis zu 10N. Eigentlich hatte ich erwartet, wie wohl fast jeder, das das Schubrohr kräftig nach hinten gedrückt werden würde, aber Pustekuchen, die Strömung ist je nach Abstand zwischen Rohr und Turbine extrem kräftig.
Erst wenn das Rohr sehr weit hinter der Turbine platziert wird, wird es auch nach hinten gedrückt, wobei dieser Abstand dann für den praktischen Einsatz zu groß ist.

 

[Gemballa]

Ja wie gesagt ich denke auch nicht das es an der Turbine selbst liegt.
Mein Aufbau sieht folgendermaßen aus. Der Diffusor wurde aus 0.2 mm Edelstahlblech gebogen und hat einen Öffnungswinkel von knapp 20 Grad. Für die 45 Grad Umlenkung habe ich ein 120 Ofenrohrsegment verwendet. Kann es sein das durch die in diesem Segment ja vorhandenen "knickfalze" die Vibrationen entstehen durch die Strömung?

 

[Michel-Modellbau]

... Durch den Spalt zwischen Turbine und Schubrohr wird eine Menge Venturiluft gezogen, dieser Luftstrom erzeugt eine nicht unerhebliche Kraft, die das Schubrohr Richtung Turbine zieht. Ich habe das mal mit eine Rohr an einer FS 70 grob gemessen, die Kraft betrug bis zu 10N.

Das beschreibt ja auch die Physik, wenn die Strömungsgeschwindigkeit steigt sinkt der Druck. Der Venturi-effekt eben (siehe auch Gesetz von Bernoulli). Der Druck in dem Rohr ist also niedriger als die Umgebung. Daraus resultiert die Kraft die das Rohr zur Biene zieht.

Gruß Axel