往復コンプレッサーの「高調波共振」による ウェーブスプリング の故障を分析します。

コンプレッサーの運転周波数がウェーブスプリングの固有振動数と一致すると、共振が発生し、振幅が拡大し、設計限界を大きく超える応力が発生します。 ウェーブスプリング の最初の固有振動数 $f_n$ は、$f_n = \frac{1}{2 \pi} \sqrt{\frac{k}{m_{eff}}}$ です。ここで、$k$ はバネ定数、$m_{eff}$ は有効質量です。破壊は通常、波の山または谷でのきれいな 45 度の疲労破壊によって特徴付けられます。トラブルシューティングを行うには、($t$ または $Z$ を変更して) バネ定数を変更して $f_n$ を動作周波数からずらすか、システムにダンピングを導入する必要があります。 Crest-to-Crest スプリングは、シングルターン スプリングよりも固有振動数が低いため、高速機械ではこの影響を受けやすくなります。