Ursachen und Lösungen für starke Vibrationen von Vibrationssieben

1. Exzentrische Schwingung des Erregers

Die durch das Exzentergewicht während des Betriebs des Schwingungserregers erzeugte Zentrifugalkraft verbiegt die Exzenterwelle und bewirkt eine relative Auslenkung des Innen- und Außenrings des Lagers. Die Exzentrizität erzeugt Vibrationen, die durch die Frequenzrotation und ihre harmonischen Frequenzen verursacht werden.

Daher verursachen die während des Betriebs erzeugte Trägheitskraft und das Trägheitspaar die dynamische Reaktionskraft und Vibration des Lagers, beschädigen den stabilen Betriebszustand des Lagers und anderer Teile und erzeugen hochfrequente Vibrationen. Wenn die Lagervibrationsfrequenz des Vibrationssieberregers mit der Eigenfrequenz einer bestimmten Stufe der elastischen Vibration des Gerätesiebkastens übereinstimmt, verursacht dies starke Vibrationen des Siebkastenelastomers des Vibrationssiebs.

Sowohl die Antriebs- als auch die Abtriebswellensysteme des Lagers weisen eine Resonanzfrequenz eines bestimmten Wertes auf. Liegen einige Anregungsfrequenzen nahe der Resonanzfrequenz, tritt Resonanz auf. Zusätzlich entstehen aufgrund der Zentrifugalkraft in der Exzentrizität Biegeschwingungen. Liegt die Drehzahl nahe dem kritischen Wert, tritt Biegeresonanz auf.

2. Radiales Lagerspiel

Die Ergebnisse der Lagertests mit dem Schlammschüttler zeigen, dass ein zu kleiner oder zu großer Radialabstand zu stärkeren Vibrationen des Lagersystems führt. Ein zu kleiner Radialabstand führt zu hochfrequenten Vibrationen; ein zu großer Radialabstand führt zu niederfrequenten Vibrationen.

Ist der radiale Abstand zu groß, verringert sich die radiale Eigenfrequenz des elastischen Lagersystems, und es kommt leicht zu Resonanzen, die starke niederfrequente Schwingungen erzeugen. Ein zu großer radialer Abstand führt daher zu Schwingungen des Lagers im Durchlassbereich.

3. Geometrische Genauigkeit des Lagers

Ist die Anregungskraft des Vibrationssiebs zu groß, wirkt eine sehr hohe Radialkraft auf das Lager, was zu starken Vibrationen führt. Insbesondere die Welligkeit der Wälzkörperoberfläche beeinflusst die Lagervibrationen stark. Die Relativbewegung des Wälzkörperspiels zwischen Wälzkörper und Käfig sowie der Wälzfläche der Innen- und Außenringe verursacht die Lagervibrationen. Um die Lagervibrationen zu reduzieren, sollte daher zunächst die Oberflächenbearbeitungsgenauigkeit der Wälzkörper verbessert werden.

4. Lagerreibung und Schmierung

Das Lager ist die Hauptschwingungsquelle des Schüttelapparats und lässt sich nur schwer kontrollieren. Da der Schüttelapparat mit einer großen Anregungskraft arbeitet, wirkt auf das Lager eine große Radialkraft. Bei unzureichender Schmierung erhöht sich die Reibung, wodurch die Lagertemperatur zu schnell und zu hoch ansteigt und die Wärmeausdehnung zu groß wird. Dies verringert das Radialspiel deutlich und erhöht die Reibung, was wiederum die Temperatur weiter ansteigen lässt.

5. Passung des Außenrings und der Stützbohrung

Eine zu enge Passung führt zu Verformungen der Laufbahn, vergrößert den Formfehler und führt zu verstärkten Vibrationen. Eine lockere Passung kann den Ölfilm im Spalt blockieren. Wenn die Materialeigenschaften der Stützbohrungen des Außenrings und des Lagersitzes stark voneinander abweichen, insbesondere wenn Gummidämpfungsringe dazwischen eingesetzt werden, wird die Schwingungsübertragung eingeschränkt.