Rohrleitung mit Schwingungen

Meine Rohre: (fixed pitch Font verwenden)                                             p3                             E   __________________________ F                                /                          \                                |                          |                                |                          | G                                |                                |p2                                |                                |  C  ___________________________/ D    /                p1    |    |    |    |    |    |    |     | ___/  B A,p0

Ich habe hier ein solches Rohrleitungsystem für ein Schüttgut, das Gut wird bei 'A' mit Luft vermischt hineingeblasen, bedingt durch die relativ scharfen Knicke muss das Gemisch mit hoher Geschwindigkeit hineingeblasen werden, die Rohrleitung fängt nun in seinen Eigenformen an zu schwingen, die Positionen p0 bis p3 kennzeichnen die Befestigungs- orte. Bei p1 und p2 reißt (regelmäßig) die Befestigung aus. Bei p0 ist das Rohr fest in der Wand verbaut, bei p3 ist das Rohr lediglich in vertikaler Richtung fixiert.

Wo kann ich bei diesem System am ehesten mit Schwingungsknoten rechnen, d.h. wo wäre die Belastung für die Befestigung geringer?

tia Klaus

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Klaus Reinke
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Moin,

Klaus Reinke hat geschrieben:

Etwas in den Nebel geschossen, würde ich sagen, daß der ganze Bereich CDE ein Schwingungsbauch ist. Dort wäre zumindest der Bauch der Druckschwingung der Luft im Rohr. Und Druck im Rohr lässt dieses immer dazu neigen, sich gerade zu strecken.

In der fraglichen Region wirst du - sollte ich recht haben - also keine Befestigungsmöglichkeiten finden, es sei denn auch nur mit einwertigen Lagern.

Aber mal generell, die Schwingung unterbindest du am Besten, wenn du das Rohr genau an den Schwingungsmaxima befestigst. Die Tatsache, daß die Befestigungen ausreißen zeigt eigentlich nur, daß sie schon an der richtigen Stelle sitzen. Würden sie nicht abreißen, dann würde vielleicht das ganze Rohr durchbrechen was vielleicht noch schlimmer wäre.

Tip: Denk' dir eine federnde Aufhängung aus. Beim Auto wird der Auspuff auch nur mit Gummiringen angehängt. Das bringt sowieso gleich noch ein bischen Dämpfung und Dämpfung ist das, was man braucht - vielleicht fällt dir sogar was ein, was noch besser dämpft als Gummi. Man kann natürlich auch mit solchen Tricks wie Tilgern arbeiten, daher deren optimale Position nach dieser Zeichnung zu erraten ist nun wirklich Kaffeesatzleserei (und ich kann's sowieso nicht). Ach ja, eine Veränderung der Aufhängung verändert selbstverständlich die Eigenschwingungsform, also wenn du das Problem an den fraglichen Punkten gelöst hast (z.B. mit Gummiringen) könnte es an den bisher unproblematischen Punkten auftreten...

CU Rollo

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Roland Damm

Wirkt die Schüttgut/Luftmischung bei hohen Fördergeschwindigkeiten nicht abrassiv auf das Rohr? Ich hatte auch einmal so einen Förderstrang, da war schon bald das Rohr durchgescheuert. Ausserdem hat man immer die Gefahr des Versatzes beim (notfallmässigen) Abfahren der Förderung unter Produktaufgabe. Evt. hilft auch das Umwickeln der Rohre um die Resonanzfrequenz zu ändern. Ansonsten sollte man die Leitung so fest wie möglich verankern da schwingende Rohre immer einen Leitungsbruch durch Materialermüdung begünstigen. MfG Roland "Klaus Reinke" schrieb im Newsbeitrag news:d5dhqg$1se$03$ snipped-for-privacy@news.t-online.com...

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Roland Michl

Moin,

Roland Michl hat geschrieben:

Kann man nicht das Gebläse weiter nachlaufen lassen?

Mit der Betonung auf 'ändern', denn eine Verbesserung bringt das nicht zwangsläufig.

Scheint erstaunlicherweise noch nicht vorgekommen zu sein.

CU Rollo

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Roland Damm

Was heisst das Rohr streckt sich, es dehnt sich oder wie? Das Schüttgut läuft nicht halb so kontinuierlich dadurch wie ich mit das wünschen würde, das Problem wäre latürnich halb so wild wenn ich die vorhandenen Bögen gegen solche mit sehr viel größerem Radius tausche, da sehe ich aber wenig möglichkeit. Kurzum die Biegeschwingungen meines Systems machen mir zu schaffen. Vielleicht sollte ich bei "A" sogar eine kleine Strebe einbauen, was dem Schüttgut etwas mehr Kontinuität verleihen könnte. (Das wird meinem Lieferanten aber gar nicht gefallen)

Das sehe ich anders ich habe mal von einem Stahlbauer gehört, das wenn ich etwas zu steif baue, dann handel ich mir Risse ein, und eine Resonanzkatastrofe sehe ich hier nicht als mögliches Risiko.

Hihi Tilger, als wenn mein System noch nicht genug Freiheitsgrade hätte.

Eben aber wenn mir das hier einer löst hätte ich wenigstens einen Sündenbock :)

Das Hauptproblem dürfte nach wie vor sein, dass jedes Lager ob ein- oder mehrwertig, gedämpft, gefedert oder sonstwie, sich in einer Gittersteinwand abstützen muss :((

mfg Klaus

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Klaus Reinke

Davon gehe ich aus, aber ohne hohe Geschwindigkeit kommt erst gar nix oben an. Das Gut ist in seinen Bestandteilen eher weich.

Genau da ist das Problem, fest verankern in einer Gittersteinwand?!? Die Rohre sind sehr viel stabiler wie die Wand, d.h. ich mache mir eigentlich mehr sorgen um die Wand.

Ich denke ich überlege mir eine federnde Aufhängung.

mfg Klaus

--

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(Lesen auf eigene Gefahr)

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Klaus Reinke

Ich wollte Dir eben Silent-Blocks (Gummimetall-Puffer*)) vorschlagen. Mir erscheint es sinnvoller, die Befestigungen möglichst nah an die Umlenkungen zu bringen, weil genau da die Schwingungen entstehen. Wenn die freien Rohrstücke Biegeschwingungen machen, scheint mir das nicht so schlimm. Die Silentblocks sind in Längsrichtung auf Druck am höchsten belastbar, darum an jedem Knick so anbringen, dass sie längs dem folgenden Rohrstück verlaufen. Also bei C links+hor., bei D unten+ver., bei E links+hor., bei F oben+vert.

HTH + ohne Gewähr.

Gruß, Nick

*) Richtig sollte es Gummi-Metall-Puffer heißen, irgendwie[tm] hat sich diese "Legierung" aber eingebürgert.
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Nick Müller

"Klaus Reinke" schrieb im Newsbeitrag news:d5dhqg$1se$03$ snipped-for-privacy@news.t-online.com...

(...)

Ein gewaltsames punktartiges Arretieren der Rohrleitung scheint mir in jedem Fall ungünstig zu sein. Das Erregerspektrum dürfte dann andere Resonanzen anregen. Ein Versuch mit "Rohr im Rohr" und Füllung des im Querschnitt vorhandenen Kreisringes mit einer viskosen Flüssigkeit (z. B. Schweröl)könnte als linienartige Stützung und Dämpfung des Förderrohres Abhilfe schaffen. Als Distanzstücke im Kreisring könnten Gummiringe helfen. Nur das äußere Rohr wird dabei an Schellen/Konsolen gestützt.

Gruß, Alfred Flaßhaar

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Alfred Flaßhaar

Moin,

Klaus Reinke hat geschrieben:

War so eine Idee, wenn im Rohr der Druck zunimmt, dann versuchen alle Knicke sich gerade zu biegen. Aber ist wohl doch in diesem Fall unsinnig. Wenn das Schüttgut nicht kontinuierlich läuft, dürfte das viel mehr ausmachen.

Ja, das hatte ich falsch vermutet. Da schwingt also nichts in dem Sinne, sondern hauptsächlich läuft das Schüttgut stoßweise durch das Rohr und schlägt halt an jeder Biegung unangenehm an.

Und es soll sogar Leute geben, die sowas durchrechnen können. Aber wenn du eh kein Problem mit Resonanzen hast, dann ist das eh über.

Dann stehst du da vor dem Schritthaufen und versuchst deinem Chef zu erzählen, daß jemand im Internet dir versichert hätte, daß das so gehen muß. Tolle Ausrede:-).

Was meinst du denn mit Gittersteinen? Diese ganz normalen Ziegelsteine mit ein paar senkrechten Löchern drin? Da gibt's doch prima Spezialdübel für. Ein bischen Kopfplatte mit 4 Schrauben und gut ist:-). Die Befestigungstechnik war doch nicht dein wirkliches Problem. Und wenn die Aufhängungen nur genügend federn, dann sind die Kräfte auf die Mauerbefestigung ja auch nicht mehr so groß.

CU Rollo

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Roland Damm

Roland Damm posted:

Dübeln in Mauerwerk ist immer problematisch. Die zulässigen Dübelkräfte sind sehr gering. Zudem ist keiner dieser Dübel für dynamische Lasten geeignet.

Bei gemauerten Aufzugschächten behilft man sich damit, daß man pro Geschoß je 2, ca. 30 cm hohe, Stahlbetongurte anordnet, in denen der Aufzugbauer seinen Krempel verankern kann.

Gruss, Werner

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Werner Jakobi

Sorry, das Leitungssystem kann ich so nicht erkennen ????

Kollege Flaßhaar ist einer Lösung vermutlich nahe. Mit weniger Aufwand kann an geeigneter Stelle mit Impedanz-Masse der gleiche Effekt erreicht werden. Die Variablen sind dabei: 1. Rohrleitunggeometrie 2. Strömungsgeschw. u. Masse

  1. Material der Leitung

Eine elastische Aufhängung (wenn möglich) ist ebenfalls sehr hilfreich.

Wolfgang Johannes

PS. Ermüdungsbrüche in derartigen Leitungen sind NICHT aussergewöhnlich. Sie werden von den Konstrukteuren nur nicht erfasst, da die Reparatur oftmals einfach vor Ort mit Aufschweissen von zusätzlichen Befestigungen behoben werden werden.

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johannes

kein Wunder ohne fixed-pitch sieht mein System wahrlich seltsam aus :) (Unter Windows ist z.B. courier eine solche Schriftart)

Was ist eine Impedanz-Masse? (an dieser Stelle möchte ich noch für de.wikipedia.org werben, mit wenig Aufwand kann hier jeder Fachkundige einen Beitrag leisten.) Für mich klingt der Begriff ein wenig nach Tilgermasse, ist das damit gemeint?

normaler Baustahl.

Das ist meine einzige Möglichkeit und statt Dübel vielleicht ein Rückfall in die Zeit vor den Dübeln, d.h. Löcher stemmen und mit Mörtel Holzklötze einsetzen. Oder eben die von Werner Jakobi erwähnten Bänder. Wenn alle Stricke reißen muß halt die Wand neu.

Meiner Erfahrung nach sind sie außergewöhnlich, eher ist das Rohr an den Umlenkstellen durch. Was ich nicht wirklich bedauern würde, gäbe dass doch auch die Möglichkeit größere Bögen einzusetzen.

mfg Klaus

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Klaus Reinke

Hallo, erst muß ich mich entschuldigen, wollte früher antworten, aber der neuinstallierte Donnervogel ist abgestürzt :-(( naja, auch NichtMicrosofter kochen mit Wasser.

Mir ist der Begriff Tilgermasse fremd, aber vermutlich das Gleiche. Ein Massesprung in der Leitung. Verhindert das Schwingen in der Eigenfrequenz.

....... oder lagern in einer elastischen Befestigung. Wenn keine allzugroßen Kräfte auftreten.

Das heißt, du arbeitest bewusst mit einer zu dünnen Wandung? Alle Achtung, so steigert man die Verkaufszahlen :-))

johannes

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johannes

ich nehm auch schon mal Fett :)

Ich vermute die Eigenfrequenz wird schlicht verschoben?

Das Schwingen in der Eigenfrequenz ist schwerlich zu verhindern, so hab ich das jedenfalls gelernt, den einfachsten Tilger muss man sich etwa so vorstellen:

| | | /\ | | || | | \/ | soll eine periodische weg-Anregung | | in vertikaler Richtung darstellen sei z=f(t) / \f_1 soll eine Feder sein / _________ | | | m_1 | |_______| \ / \f_2 noch ne Feder / _________ | | | m_2 | |_______| Wenn nun die Anregung z in der Eigenfr. des ersten Feder-Masse-Systems liegt ist das schlecht bzw nicht gewünscht, mit einem zweiten FM-System lässt sich das Gesamtsystem so auslegen, dass m_1 in Ruhe bleibt, m_2 ist dabei die Tilgermasse, welche nun latürnich wie wild schwingt.

mfg Klaus

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Klaus Reinke

Yep. Benutzt man auch gerne in der Automobilindustrie, z. B. bei Abgasanlagen oder auch Lenksäulen. Das sind in der Regel Gummiklötze, die zwar dämpfende Eigenschaften haben, aber meist ist dort, wo man einen Dämpfer bräuchte, einfach kein Platz...

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Stephan Peuckmann

"Stephan Peuckmann" schrieb im Newsbeitrag news:428e1ea5$0$10986$ snipped-for-privacy@news.freenet.de...

Hier sollte etwas zurechtgerückt werden:

Eine Tilgermasse hat nur als federnd mit dem Ausgangssystem gekoppelt technisch einen Sinn, wenn auch eine Dämpfung vorhanden ist. Google liefert zu "Schwingung Tilger" einige Hinweise. Jedenfalls wird die schädliche Resonanzfrequenz mit Hilfe solcher Tilger verschoben, manchmal auch geteilt in mehrere benachbarte verkraftbare Resonanzen, das hängt z. B. vom Modell "Punktsystem" oder "kontinuierliches System" ab. Die Dämpfung "verzehrt" die Energie. Also schwingt die Tilgermasse nicht wie doll und verrückt. Dazu verwendet man zur Abstimmung des Tilgers neben dem Ort seines Einbaus im System die freien Parameter "Federkonstante" und "Dämpfung". Das ist die "Abstimmung". Die hier offenbar aus dem Silobau stammende Aufgabe ist altbekannt (Zementsilos, Getreidesilos, ...). Mathematische Modelle werden allerdings recht schnell kompliziert, wenn man es genau wissen will und dann meist nur numerisch behandelbar. Über Probeläufe ist dann die Wahrheit herauszubekommen.

Beliebt als Tilger sind z. B. Pendel, deren Massen sich in Öl oder Sand bewegen.

Jedenfalls halte ich eine knallharte Rohrstützung im vorliegenden Fall für falsch.

Gruß, Alfred Flaßhaar

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Alfred Flaßhaar

Ist klar sonst hat man einen Peak links und einen Peak rechts vom Ursprungs-Peak, aber immerhin ist meine ASCII-'Kunst' schon zweimal gequoted worden.

Ich bin eher ein de.wikipedia.org Fan. Mich würde in diesem Zusammenhang mal der Begriff Scheinresonanz interessieren, hat der Begriff etwas mit dem Thema der Parametererregten-Schwingungen zu tun?

mfg Klaus

Reply to
Klaus Reinke

Moin,

Klaus Reinke hat geschrieben:

Allerdings gilt das Ganze IMO nur bei richtigen Schwingungen.

Der OP hat - so schätze ich es inzwischen ein - ein Problem damit, daß das Schüttgut stoßweise durch das Roh läuft und immer wieder mal ein Schwall Schüttgut in die Rohrbiegung einschlägt und diese anschubst. Also alles andere als stationäre Schwingungen. Und bei der Auslenkung infolge so einer Stoßanregung dürfte ein Tilger leider garnichts nutzen. So ein Tilger braucht schon mehrere Schwingungsperioden um sich auf die Phasenlage einzuschwingen, die er haben soll um wirksam die Kräfte oder Auslenkungen zu bekämpfen. Falls ich recht habe, dann hat die vorhandene Problematik sowieso nicht viel mit Eigenschwingungen zu tun. Klar werden Eigenschwingungen angeregt, aber deren Amplitude ist eventuell viel kleiner als die der Stoßartigen Anregung. Obendrein ist Schüttgut in einem Rohr ja sowieso ein prima Dämpfer auf allen Frequenzen.

CU Rollo

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Roland Damm

Klaus Reinke posted:

Wie Roland schon sagte, nutzt bei reinen stoßinduzierten Schwingungen, die nicht regelmäßig kommen, ein Tilger gar nichts.

Ich würde, nachdem sich angeschweißte Flansche nicht bewährten, es mal mit Rohrschellen mit 5 mm Neoprenefutter versuchen. In die Verschraubung wird über ein mittiges Blech ein Stativ (Dreibein) eingefügt, das wiederum auf einer Sohlplatte aus Beton, oder einer ähnlich soliden Unterkonstruktion befestigt ist.

Damit werden alle Longtidunalkräfte von dem Dreibein aufgenommen, während Drehungen, die für das Abreißen von Laschen hauptverantwortlich sind, weiterhin möglich sind.

Die Schellen sind natürlich so zu konstruieren, daß sie mit hinreichendem Anpreßdruck am Rohr anliegen.

Gruss, Werner

Reply to
Werner Jakobi

Das kann man so auch nicht sagen, der von mir skizzierte Tilger sollte eigentlich nur den mir einfachst bekannten Tilger darstellen, ohne explizite Dämpfer und so. (Es gab ja mal das Problem der toten Glocke, das ungeschickt dimensionierte Pendel könnte man auch als Tilger bezeichnen.) In der Fahrzeugtechnik sind auch quasi intelligente Tilger bekannt, im beschriebenen Fall der Rohrschwingungs-Aufhängungen könnte das etwa so aussehen ein, über einen Regler, angesteuerter Hydraulikzylinder wirkt den Schwingungen entgegen :-) Allerdings wäre ein Lotto-Gewinn vorher nicht schlecht. Spezielle Lagerungen mit Neopren oä Dämpfungsmaterial liegen da schon eher im Bereich des Möglichen.

mfg Klaus

Reply to
Klaus Reinke

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