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机械设备振动的危害及减振方式

发布时间:2022.05.23 阅读量:958

机械设备振动超限,将产生较大的动载荷和噪声,影响其工作性能和使用寿命,严重时会导致零部件的早期失效。例如,轮机叶片因振动而产生的断裂,可以引起严重事故。

工业和运输业中广泛采用机器作原动力,机械振动的危害越发严重,减振要求日益迫切。汽轮机、水轮机和电机等动力机械,汽车、火车、船舶和飞机等交通运输工具,以及工作母机、矿山机械和工程机械等,都沿着高速重载方向发展,其振动也日益强烈。精密机床行业和精密加工技术的发展中,如果离开严格隔振的平静环境,工作就不正常,无法达到预期的精度目标。航空航天工业对减振的要求越来越高,卫星和飞船的太阳能帆板有的伸展可达数公里,因此其对振动控制具有较高的要求。材料工业和建筑工业的发展中,广泛采用高强度的建筑材料,建筑高度不断攀升使得建筑受风载激励后振幅达几米之大,难以满足舒适和安全要求,倘不能减振,此类高楼就无法继续发展下去。飞机、导弹、坦克、战车通常在最为恶劣的环境中工作,因此军工部门对减振环节的要求也日渐增多,尤其是如今的精确打击方向的研究,更需要各种减振理论的支持与指导。


无论是民用工业还是军事工业,其产品性能都与减振技术密切相关。产品性能又决定了企业的利润效益。因此,关于减振的研究永不过时。


对于减振,事实上,任何一项减振技术,都要给振动系统附加某种装置,以改变原先系统的幅频特性。最积极的办法是针对振动的原因对症下药。引起振动的原因有很多,所以,对于不同原因的振动应采取不同的减振方法。

目前机械隔振主要采取如下减振方式:


主动隔振平台(Active Vibration Lsolation System)

被动隔振平台在低频段难以隔离振动,为改善其隔振性能,主动隔振平台安装振动传感器和执行器,以此有效控制振动。主动隔振系统从隔振台上板处开始测试振动,由控制执行器推力的反馈控制,以及从隔振台地板处开始测试振动并以此来控制执行器推力的前馈控制组成。

使用这一控制系统,不仅能够大幅改善被动隔振平台的动特性,还能有效改善低频段隔振性能,并且不会出现共振。

被动隔振平台(Passive Vibration Lsolation System)

被动隔振平台一般由质量 – 弹簧 – 阻尼系统组成,主要使用线圈弹簧(Coil Spring)、隔振橡胶垫(Elastomer Pad)、空气弹簧(Air Speing)来隔离地基振动,或是隔离振动源使其振动不至于专递到地基。该系统的优点为简单的结构即可获得最大的隔振效果,但其缺点为在低频段的共振及隔振性能极低,需要很长的稳定时间,另外操作性也较差。



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