什麼引起機電設備振動和噪聲?如何解決?
發布時間:2014-05-14 責任編輯:sherryyu
【導讀】噪zao聲sheng來lai源yuan於yu振zhen動dong,解jie決jue好hao了le振zhen動dong問wen題ti,噪zao聲sheng問wen題ti也ye會hui迎ying刃ren而er解jie,所suo以yi本ben文wen表biao麵mian是shi探tan討tao振zhen動dong和he噪zao聲sheng兩liang個ge問wen題ti,其qi實shi是shi同tong一yi個ge問wen題ti。但dan是shi到dao底di是shi什shen麼me引yin起qi機ji電dian設she備bei振zhen動dong和he噪zao聲sheng?成cheng因yin在zai哪na裏li?關guan鍵jian在zai哪na裏li呢ne?又you該gai如ru何he去qu解jie決jue呢ne?有you沒mei有you好hao的de解jie決jue方fang法fa呢ne?帶dai著zhe這zhe些xie問wen題ti,去qu下xia文wen尋xun找zhao答da案an吧ba!
噪聲來源於振動,解決好了振動問題,噪聲問題也會迎刃而解,所以本文表麵是探討振動和噪聲兩個問題,其實是同一個問題。
振動的兩個基本指標是振幅和頻率,解決振動問題,就圍繞著這兩個概念展開,要麼降低振幅,要麼調整振動頻率點。
頻率可分為固有頻率Wn和激勵頻率W,固有頻率源於產品的結構特征,由質量、質量分布、質心位置、剛度等多個因素和多個因素間的相互作用所確定。固有頻率計算公式為(公式1)k是物體的剛度,m是物體的質量。激勵源的頻率點應避開固有頻率Wn。當Wn=W的時候,就發生了諧振,諧振時候的振幅最大。
當頻率比(公式2),即進入隔振區,使振動傳遞係數小於1,才有減振和隔振效果。在機械質量m已確定的情況下,降低其可降低固有頻率。

若Wn<,既增大衰減率,又遠離“共振區”。例如,當阻尼比<0.1,頻率比為3.6時,就可衰減90%的振幅。
有了以上的理論基礎,下麵是幾個基於上麵理論的解決辦法。
1、從振動發生源上處理
從振動源上處理:既然是激勵頻率落進了1.414Wn的範圍內,那就想辦法使激勵頻率提高,常見辦法有:
如果是步進電機,就對步數細分,通過細分改驅動脈衝的步進頻率加倍使步與步之間的差距縮小;
如果有減速器、傳送帶、chuansongchilun,jiutongguogaibianzhudonglunyucongdonglundebanjingbizhi,gaibianchuandongbi,zheyangbeiqudongdezhongduanyaoxiangbaochiyuanlaidesudu,zhudonglundezhuansushibiyaojiakuai,zhuansuhejilipinlvchengzhengbili,jilipinlvtigao,houmiandezhendongganyingguyoupinlvweibian,lianggepinlvcuokai,zhendongziranjianruo;
2、從振動傳遞路徑上處理
如果振動源是不可避免的,那就在傳遞路徑上加隔振措施處理,從原理上看,剛性越強解決辦法如下:
傳(chuan)動(dong)軸(zhou)用(yong)彈(dan)性(xing)聯(lian)軸(zhou)器(qi),這(zhe)樣(yang)避(bi)免(mian)了(le)軸(zhou)和(he)軸(zhou)不(bu)同(tong)心(xin)的(de)轉(zhuan)動(dong)下(xia),力(li)矩(ju)傳(chuan)遞(di)不(bu)受(shou)損(sun)失(shi),且(qie)軸(zhou)和(he)軸(zhou)不(bu)對(dui)心(xin)而(er)帶(dai)來(lai)的(de)相(xiang)互(hu)周(zhou)期(qi)性(xing)剛(gang)性(xing)位(wei)移(yi)也(ye)可(ke)改(gai)觀(guan),這(zhe)種(zhong)周(zhou)期(qi)性(xing)相(xiang)對(dui)位(wei)移(yi)是(shi)震(zhen)動(dong)和(he)噪(zao)聲(sheng)的(de)根(gen)源(yuan);
傳動之間用皮帶輪柔性連接,振動源與支撐件基座間加緩衝減震材料或裝置;
彈dan簧huang懸xuan掛gua振zhen動dong源yuan,對dui緩huan衝chong減jian震zhen很hen有you作zuo用yong,但dan會hui有you三san個ge問wen題ti需xu要yao克ke服fu,一yi是shi啟qi停ting時shi機ji器qi會hui抖dou動dong,二er是shi不bu能neng傳chuan遞di力li矩ju,因yin為wei彈dan簧huang本ben身shen是shi不bu能neng傳chuan遞di扭niu矩ju的de,三san是shi運yun輸shu時shi要yao考kao慮lv固gu定ding,裝zhuang機ji後hou還hai要yao拆chai去qu,比bi較jiao麻ma煩fan;
設(she)計(ji)導(dao)振(zhen)措(cuo)施(shi),把(ba)振(zhen)動(dong)導(dao)走(zou),振(zhen)動(dong)仍(reng)在(zai),但(dan)離(li)我(wo)們(men)較(jiao)遠(yuan)了(le)。常(chang)見(jian)的(de)是(shi)大(da)發(fa)電(dian)機(ji),在(zai)固(gu)定(ding)在(zai)地(di)麵(mian)的(de)時(shi)候(hou),在(zai)基(ji)座(zuo)四(si)周(zhou)挖(wa)溝(gou),孤(gu)零(ling)零(ling)的(de)形(xing)成(cheng)一(yi)個(ge)溝(gou)裏(li)的(de)地(di)樁(zhuang),振(zhen)動(dong)從(cong)地(di)下(xia)傳(chuan)出(chu)去(qu),到(dao)了(le)樓(lou)房(fang)的(de)時(shi)候(hou),再(zai)通(tong)過(guo)樓(lou)房(fang)地(di)基(ji)往(wang)上(shang)返(fan),會(hui)把(ba)振(zhen)動(dong)減(jian)弱(ruo)好(hao)多(duo)。
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3、對振動感應係統的處理
振動源解決不了,傳播路徑解決不了,或者解決成本太高,可以在受震動點改進,雖然這個辦法不是首選,具體的方法如下:
在滿足強度要求的情況下,選用低剛度材料製作構件(特別是製作支承件)是一種減振的有效途徑。Wn降低,遠離了激勵源頻率W;對自行式機械,將剛性懸掛改為彈性懸掛;對固定設備,將彈性件、阻尼件和質量件構成串和並聯、先xian串chuan後hou並bing或huo先xian並bing後hou串chuan等deng多duo種zhong形xing式shi組zu合he係xi統tong的de彈dan性xing支zhi承cheng裝zhuang置zhi,都dou能neng按an照zhao我wo們men的de預yu定ding要yao求qiu,使shi係xi統tong的de等deng效xiao剛gang度du低di於yu原yuan有you的de剛gang度du,從cong而er達da到dao減jian振zhen的de目mu的de。
加重固定基座的質量,降低固有頻率點;
注意單純依靠降低剛度、降低固有頻率來提高減振性能有時並不可取。一是隨著剛度的降低,係統設備的靜態位移也會增加,會使空間布置、彈性尺寸、結構設計帶來困難。二是對於不同工作要求的設備,通常有一個最低剛度的限製值,尤其是有力矩傳遞、力傳遞的時候,單純降低剛度也不是辦法。
lingwaikeyishishijiegoudehelibuju,fenxiyujidaochanpinshiyongzhongjiangchuyujiyoushuxiangzhendong,youyoufuyangjiaozhendongdengouhezhenxingshi,zhuyijiegoudehelixing,zhiliangduichengfenbudekenengxing,bingquedingchuzhenfuweilingdianjiegoushangde“節點”,以便對振動敏感的機械儀表、儀器或駕乘操作者坐椅能設置在“節點”或其附近。
4、共鳴空腔的處理
youshihouhuiyudaoyizhongqingkuang,bajiqizhuangqilai,zaoshenghenda,danzhendongfuduyebushihenda,bajiqichaikai,zaoshengmingxianjianxiao,zhegexianxiangshigongming,gongmingdechanshengshileisiyinxiangxiaoguodegongzhen,chulidebanfashibakongqiangpohuaidiao,kongqiangneidechuanbojiezhishikongqi,zaikongqiangzhongbodong,kongqibojilijikechanshengqingweizhendong,youqishiduikaimojudezhusuke,keneiyoudianjidengchuandongzhuangzhishi,rongyichanshengzhezhongxianxiang。
zhenduiqichanshengjili,shishifanxianggongchengsheji,pohuaiqikongqianghekongqizhendongchuanbodelujing,pohuaiketibobidezhendong,jiejuedebanfashizaijixiangzhongjiakongqigebanhuohaimian,dangzhukongqidezhendongchuanbo;另外是在殼體上加筋,使殼體的剛性增強,這樣即使有震動空氣傳到壁上,也不會產生殼體的微小變形產生震動進而成為共鳴。
5、注意的問題
tongguotiaozhengpinlvdiandefangshishixianjianzhenshi,jiqiqitingdeguochenghuichuxianshunjianjiasuhuojiansu,zheyangjilipinlvhuijingguoguyoupinlvdian,lirubujindianjizhichengjigouguyoupinlv10Hz,步進電機的頻率100Hz,正常工作狀態下,100Hz的激勵頻率肯定不會引起共振,但啟動時,得經曆0Hz—10Hz—100Hz這樣的過程,停機時得經曆100Hz—10Hz—0Hz的過程,所以會出現啟停過程的震動,如果機器設計要求較高,不能不考慮這個影響。
zhendongguilvbiaoming,juyouduozhongzhendong,duozhongzhenxing,bingqiezongshiyizuidideguyoupinlvsuoduiyingdezhenxingweizhu。zaijiyoushuxiangzhendongyouyoufuyangzhendongdeouhezhenxingshi,weibimianchanshengjuliedefuyangzhendong(因人和設備對俯仰振動耐受力更低,破壞性更大),在激勵頻率W、俯仰角振動固有頻率Wn1.和豎向振動固有頻率Wn2之間,使W>Wn1>Wn2成立,實踐證明有利於係統動態特性。
設(she)備(bei)的(de)彈(dan)性(xing)支(zhi)承(cheng)能(neng)實(shi)現(xian)震(zhen)動(dong)隔(ge)離(li),但(dan)布(bu)置(zhi)不(bu)當(dang),則(ze)易(yi)引(yin)起(qi)耦(ou)合(he)振(zhen)動(dong)。當(dang)彈(dan)性(xing)支(zhi)承(cheng)對(dui)稱(cheng)布(bu)置(zhi)於(yu)設(she)備(bei)的(de)四(si)個(ge)角(jiao)處(chu),當(dang)質(zhi)心(xin)處(chu)於(yu)受(shou)到(dao)豎(shu)向(xiang)幹(gan)擾(rao)力(li)作(zuo)用(yong)時(shi),設(she)備(bei)隻(zhi)作(zuo)豎(shu)向(xiang)方(fang)向(xiang)振(zhen)動(dong),並(bing)不(bu)會(hui)引(yin)進(jin)其(qi)他(ta)型(xing)式(shi)的(de)振(zhen)動(dong),當(dang)幹(gan)擾(rao)力(li)大(da)小(xiao)位(wei)置(zhi)不(bu)變(bian),彈(dan)性(xing)支(zhi)承(cheng)各(ge)頂(ding)點(dian)與(yu)質(zhi)心(xin)幾(ji)乎(hu)在(zai)同(tong)一(yi)平(ping)麵(mian),但(dan)是(shi)由(you)四(si)個(ge)彈(dan)性(xing)支(zhi)承(cheng)沿(yan)縱(zong)向(xiang)布(bu)置(zhi)不(bu)對(dui)稱(cheng)時(shi),設(she)備(bei)會(hui)伴(ban)隨(sui)豎(shu)向(xiang)作(zuo)上(shang)、下(xia)振(zhen)動(dong)的(de)同(tong)時(shi),還(hai)作(zuo)沿(yan)質(zhi)心(xin)橫(heng)軸(zhou)的(de)俯(fu)仰(yang)振(zhen)動(dong)。這(zhe)種(zhong)多(duo)個(ge)方(fang)向(xiang)同(tong)時(shi)發(fa)生(sheng)的(de)振(zhen)動(dong)稱(cheng)為(wei)耦(ou)合(he)振(zhen)動(dong)。如(ru)果(guo)在(zai)沿(yan)橫(heng)軸(zhou)方(fang)向(xiang)的(de)支(zhi)承(cheng)布(bu)置(zhi)也(ye)不(bu)對(dui)稱(cheng),那(na)麼(me)就(jiu)會(hui)引(yin)起(qi)共(gong)振(zhen)型(xing)同(tong)時(shi)出(chu)現(xian)的(de)耦(ou)合(he)振(zhen)動(dong)。多(duo)一(yi)種(zhong)振(zhen)型(xing),就(jiu)多(duo)一(yi)個(ge)固(gu)有(you)頻(pin)率(lv),也(ye)就(jiu)多(duo)了(le)一(yi)次(ci)引(yin)起(qi)共(gong)振(zhen)的(de)機(ji)會(hui)。這(zhe)對(dui)設(she)備(bei)的(de)正(zheng)常(chang)運(yun)轉(zhuan)不(bu)利(li),也(ye)使(shi)彈(dan)性(xing)支(zhi)承(cheng)裝(zhuang)置(zhi)的(de)設(she)計(ji)和(he)使(shi)用(yong)帶(dai)來(lai)很(hen)多(duo)的(de)困(kun)難(nan)。
激勵頻率的產生一是來自自身,一是來自外界。自身的激勵頻率在多數工況下,要麼是工作任務要求所確定的(如在某一確定的轉速下工作),要麼是隨機的無法控製的(如自行式設備由地麵不平引起的激振)。由於旋轉的不平衡會使旋轉機械形成故障,例如風機轉子,煙氣粉塵粘在葉片上引起風機的不平衡運轉,在工藝上過濾粉塵、烘幹等措施都可以削減振動。
yishangshizhendonghezaoshengdechangjianwentihejiejuesilu,zaiyougaoshendewoyegaobudongle,jiudezhaozhendongceshiyishidiceyixia,querenpinlvhezhenfu,shuntengmogua,zhubuwangwaiyanshenceliang,genzongdaozhendongyuan,ranhouzaifenxizhaodaozainagehuanjiejiejuewentidejianbianerjingjidebanfa。
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