El acoplamiento Geislinger es un todo de metal de acoplamiento para los ejes de rotación. Es elástico en torsión , lo que le permite absorber las vibraciones torsionales . [1]
A diferencia de otros tipos de acoplamientos, no está diseñado para compensar una gran desalineación radial entre ejes, pero puede compensar las desalineaciones axiales mejor que los acoplamientos de elastómero. El acoplamiento puede tener una pequeña capacidad para compensar la variación de alineación, pero si esto es necesario, generalmente se hace mediante el uso de un acoplamiento adicional en tándem. El acoplamiento también funciona a la misma velocidad para los ejes de entrada y salida, a diferencia de un convertidor de par .
Desarrollo
El diseño fue inventado por el Dr. Ing. Leonhard Geislinger en 1958. [2] Su primer uso fue para grandes motores diesel en locomotoras , pero también se usa ampliamente en barcos. [2]
Los acoplamientos Geislinger están construidos dentro de robustas carcasas de acero cerradas. Una carcasa exterior y un eje central o "estrella interior" [3] forman los elementos impulsores de entrada y salida. Internamente, la transmisión se transmite a través de una serie de ballestas radiales . [1] Los resortes de láminas de acero están disponibles en varias configuraciones y la rigidez aumenta linealmente con el desplazamiento. Estas ballestas están amortiguadas por un anillo de amortiguación, las puntas de las hojas más largas se enganchan en estrías en la estrella interior.
Se proporciona amortiguación hidráulica, ya que las ballestas están sumergidas en aceite. Cualquier movimiento de las placas de resorte debe exprimir el aceite a través de los estrechos espacios que las rodean entre las placas y la carcasa. Como los resortes tienen un área de superficie alta, pero hay solo un pequeño espacio entre ellos y su alojamiento, el factor de amortiguación puede ser alto. La amortiguación se puede ajustar de forma totalmente independiente de la rigidez a la torsión del acoplamiento. El aceite utilizado para la amortiguación suele ser suministrado por el sistema de lubricación del motor, a través de una perforación en el cigüeñal . [1] Si no está disponible, se puede utilizar un acoplamiento relleno de aceite. Este llenado de aceite también ayuda a la lubricación y fomenta una larga vida útil.
Usos
El acoplamiento se utiliza principalmente en la salida de grandes motores diésel . Aísla la vibración entre motores, ejes y componentes impulsados. Un beneficio importante puede ser evitar problemas de resonancia donde los sistemas tienen una velocidad crítica que debe evitarse. El uso de un acoplamiento amortiguado puede cambiar esta frecuencia a una velocidad sin importancia, fuera del rango de velocidad de funcionamiento del motor y pico de resonancia húmedo. La capacidad del acoplamiento Geislinger para adaptar fácilmente su amortiguación es valiosa aquí para permitir la sintonización de una frecuencia particular. La rigidez torsional casi lineal facilita el cálculo de las vibraciones torsionales.
Ventajas
- Amortiguación alta. La relación entre los pares de amortiguación y elásticos puede estar entre 0,2 y 0,7, considerablemente más alta que para un acoplamiento elastomérico. [4]
- Amplia gama de variaciones de rigidez. La rigidez y la amortiguación se ajustan de forma independiente entre sí. Estos también se pueden ajustar intercambiando paquetes de resortes, sin necesidad de reemplazar un acoplamiento completo.
- Sin envejecimiento. A diferencia de los acoplamientos de elastómero , los materiales no cambian ni se desgastan con el tiempo. La rigidez y la amortiguación permanecen constantes en servicio.
- Altos pares admisibles (hasta 6.500 kNm ) y alta resistencia a los pares vibratorios
- No se ve afectado por el ambiente caliente y aceitoso
- El acoplamiento puede continuar en servicio, incluso con las placas de resorte rotas.
- Diseño compacto
Desventajas
- El acoplamiento es grande y relativamente complejo. Es más adecuado para aplicaciones de alta potencia. En aplicaciones pequeñas, un engranaje elastomérico más simple o un acoplamiento estriado es adecuado y, a veces, más económico.
Amortiguador Geislinger
Un dispositivo relacionado es el amortiguador Geislinger. [5] En general, se trata del mismo acoplamiento, pero los ejes de entrada y salida están conectados al mismo eje central. La carcasa exterior maciza está conectada a este a través de paquetes de ballestas similares, pero puede moverse libremente por torsión, con amortiguación. Se utiliza como amortiguador armónico para controlar vibraciones en ejes.
Los resortes de acero están ajustados para optimizar la frecuencia natural de un sistema y se usa aceite de motor para reducir las vibraciones torsionales. Geislinger utiliza un software especialmente desarrollado para seleccionar los parámetros específicos del amortiguador que mejor protegen el cigüeñal y el árbol de levas del motor, así como los ejes intermedios y de la hélice de los daños causados por cargas vibratorias críticas. El amortiguador Geislinger proporciona una rigidez constante y una amortiguación muy alta durante la vida útil del amortiguador, independientemente de la temperatura de la sala del motor.
Referencias
- ^ a b c "Amortiguador Geislinger" . Austria: Geislinger GmbH. Archivado desde el original el 11 de diciembre de 2011 . Consultado el 14 de diciembre de 2011 .
- ^ a b "Lanzamiento del aniversario de Power Monitoring System" . Revista Marítima . 29 de julio de 2008. Archivado desde el original el 29 de enero de 2013.
- ^ Geislinger y catálogo , p. 3
- ^ "Catálogo de productos de acoplamiento" (PDF) . Austria: Geislinger GmbH. pag. 4.
- ^ "Acoplamiento Geislinger" . Austria: Geislinger GmbH. Archivado desde el original el 11 de diciembre de 2011 . Consultado el 14 de diciembre de 2011 .