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】zaoshenglaiyuanyuzhendong,jiejuehaolezhendongwenti,zaoshengwentiyehuiyingrenerjie,suoyibenwenbiaomianshitantaozhendonghezaoshenglianggewenti,qishishitongyigewenti。danshidaodishishenmeyinqijidianshebeizhendonghezaosheng?chengyinzainali?guanjianzainaline?yougairuhequjiejuene?youmeiyouhaodejiejuefangfane?daizhezhexiewenti,quxiawenxunzhaodaanba!
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、傳chuan送song齒chi輪lun,就jiu通tong過guo改gai變bian主zhu動dong輪lun與yu從cong動dong輪lun的de半ban徑jing比bi值zhi,改gai變bian傳chuan動dong比bi,這zhe樣yang被bei驅qu動dong的de終zhong端duan要yao想xiang保bao持chi原yuan來lai的de速su度du,主zhu動dong輪lun的de轉zhuan速su勢shi必bi要yao加jia快kuai,轉zhuan速su和he激ji勵li頻pin率lv成cheng正zheng比bi例li,激ji勵li頻pin率lv提ti高gao,後hou麵mian的de震zhen動dong感gan應ying固gu有you頻pin率lv未wei變bian,兩liang個ge頻pin率lv錯cuo開kai,震zhen動dong自zi然ran減jian弱ruo;
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;
shejidaozhencuoshi,bazhendongdaozou,zhendongrengzai,danliwomenjiaoyuanle。changjiandeshidafadianji,zaigudingzaidimiandeshihou,zaijizuosizhouwagou,gulinglingdexingchengyigegoulidedizhuang,zhendongcongdixiachuanchuqu,daoleloufangdeshihou,zaitongguoloufangdijiwangshangfan,huibazhendongjianruohaoduo。
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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。
另ling外wai可ke以yi實shi施shi結jie構gou的de合he理li布bu局ju,分fen析xi預yu計ji到dao產chan品pin使shi用yong中zhong將jiang處chu於yu既ji有you豎shu向xiang振zhen動dong,又you有you俯fu仰yang角jiao振zhen動dong等deng耦ou合he振zhen型xing時shi,注zhu意yi結jie構gou的de合he理li性xing,質zhi量liang對dui稱cheng分fen布bu的de可ke能neng性xing,並bing確que定ding出chu振zhen幅fu為wei零ling點dian結jie構gou上shang的de“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。
針zhen對dui其qi產chan生sheng機ji理li,實shi施shi反fan向xiang工gong程cheng設she計ji,破po壞huai其qi空kong腔qiang和he空kong氣qi震zhen動dong傳chuan播bo的de路lu徑jing,破po壞huai殼ke體ti薄bo壁bi的de震zhen動dong,解jie決jue的de辦ban法fa是shi在zai機ji箱xiang中zhong加jia空kong氣qi隔ge板ban或huo海hai綿mian,擋dang住zhu空kong氣qi的de震zhen動dong傳chuan播bo;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、xiazhendongdetongshi,haizuoyanzhixinhengzhoudefuyangzhendong。zhezhongduogefangxiangtongshifashengdezhendongchengweiouhezhendong。ruguozaiyanhengzhoufangxiangdezhichengbuzhiyebuduicheng,namejiuhuiyinqigongzhenxingtongshichuxiandeouhezhendong。duoyizhongzhenxing,jiuduoyigeguyoupinlv,yejiuduoleyiciyinqigongzhendejihui。zheduishebeidezhengchangyunzhuanbuli,yeshidanxingzhichengzhuangzhideshejiheshiyongdailaihenduodekunnan。
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。
以yi上shang是shi震zhen動dong和he噪zao聲sheng的de常chang見jian問wen題ti和he解jie決jue思si路lu,再zai有you高gao深shen的de我wo也ye搞gao不bu懂dong了le,就jiu得de找zhao振zhen動dong測ce試shi儀yi實shi地di測ce一yi下xia,確que認ren頻pin率lv和he振zhen幅fu,順shun藤teng摸mo瓜gua,逐zhu步bu往wang外wai延yan伸shen測ce量liang,跟gen蹤zong到dao振zhen動dong源yuan,然ran後hou再zai分fen析xi找zhao到dao在zai哪na個ge環huan節jie解jie決jue問wen題ti的de簡jian便bian而er經jing濟ji的de辦ban法fa。
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