機器振動特徵分析(共振問題)

2021-01-09 智能美學

共振問題的識別

高度定向的振動

在HVA三個方向上,共振方向振動比其它兩個方向振動大5到15倍。

這也是要在每個軸承的所有三個方向測量振動的原因。

共振測量方向的相位特性

在機器共振方向,相位隨轉速變化很大,在共振頻率處相位將變化90度,通過共振時相位幾乎變化180度,與存在的阻尼值有關。

非共振測量方向相位的變化可能很小,因為它們未經受共振。

與共振測量方向垂直方向的相位差

如果一個徑向方向共振,振動傳感器轉過90度測量其他方向的振動時,相位差將接近0度或180度,共振時引入附加的90度相位變化。

出現共振的頻率

共振不僅發生在1X轉速頻率。它可以是對與自振頻率一致的任何強迫振動頻率的響應。這個頻率可能是4X、5X、或6X轉速頻率處的振動尖峰(或者甚至更高頻率),這些頻率也可能是葉片通過頻率(BPF),軸承故障頻率,齒輪嚙合頻率(GMF),或者甚至機器鬆動狀態的振動頻率。

共振體振動過大

不僅必須研究機器轉子(旋轉件)的共振,還應研究激起支承框架,基礎甚至連接管道的自振頻率。

連接框架或管道上經常發生疲勞故障,這是因為它們與機器的強迫振動頻率發生共振。

解決問題的方法一般是,降低機器中強迫振動頻率源;把共振框架體與機器隔離;改變轉子轉速或者改變框架體本身的自振頻率。

a.改變剛性

增強軸承座或框架的剛性,夾緊地腳,消除加墊引起的變形或採用減小軸承間隙有時可解決共振問題(這些措施將通過影響剛性,從而影響固有頻率)。

b.增加或減掉重量(質量)

增加或減掉重量也改變自振頻率。這種效果只是局部共振時才有效

c.採取隔振措施

對外部振動激起機器共振時,隔振可能很有效。

例:設計1780rpm 運轉的泵,有一個750cpm 的固有頻率,如果附近有一臺以750rpm 運轉的大風機不平衡,則該泵可能出現共振問題。這種情況下,可把泵與風機隔離,動平衡風機,或者把泵本身與地板隔離。

e.安裝調諧阻尼器(減振器):

在其他技術措施無法實施或者不能有效把振動降到可接受的水平時,可以安裝調諧阻尼器。然而,這種調諧阻尼器在只有一個佔優勢的頻率引起過大的振動,並且這個頻率就是調諧阻尼器的固有頻率的情況下才有效。調諧阻尼器可以設計成固有頻率等於故障頻率,並與共振的振動響應相位差180度,它將有效地「抵消掉」共振。

f.精確的動平衡:

因為共振幅值等於強迫振動幅值×放大因子,利用減小強迫振動源(例如,不平衡)可以減小共振幅值。如果通過動平衡處理,可以明顯減小動平衡強迫振動幅值,即使處於共振時,其共振振幅可以減小到可以接受的程度。

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