空压机的强迫振动分析_复盛空压机 

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空压机的强迫振动分析
添加时间:2017-12-20

前面讨论的自由振动是系统仅仅受到初始激励而产生的 振动,即一次性获得必须的能量输入,系统的振动特点由系 统本身的固有特性(质量、弹性刚度和阻尼) 来决定。它对 于我们从系统的内因去了解振动的特点是必要的。

一般说,这种振动,由于激励能量有限,并且由于系统能量的消耗, 振幅会逐渐衰减,最终将完全停止,对设备是不会造成破坏 的。

我们更关心的是影响设备正常运行的那些异常振动,如 强迫振动造成的共振,自激失稳等。

系统在外部持续不停的周期性激励力作用下,产生的振 动称为强迫振动。

空压机三种强迫振动对比图

这类振动,其振动能量是由系统以外的激 励不断提供的,振动过程的特点不仅与系统自身固有特性 (质量、弹性刚度、阻尼) 有关,还与激励的性质(激励频 率和幅值) 有关。

振体位移达到最大值的时间与激励力最大值的时 间是不同的,两者间存在一个相位差q,相位差q由式(2-55) 计算。

由式可见相位差与频率比及阻尼比有关而与 振动系统的初始条件无关。

相位差存在的条件取决于系统是 否有阻尼,阻尼为零,激励与响应之间就不存在相位差。以 阻尼为参变量,根据式作出q和u的关系曲线称为 相频曲线。

空压机转子不平衡引起的振动可以作为这种强迫振 动的一个例子。

转子的不平衡程度通常用偏心距e 与等效质 量m的乘积me 表示,电机基础一般都具有弹性和阻尼,当 转子以角速度o,转动时,将产生离心力meco,强迫电机 振动。

设空压机只在铅垂方向上下振动,则实际结构可以简 化成单自由度系统。

其自由 振动衰减部分只是瞬态过程,可略去不计,而另一部分稳态过程即强 迫振动部分可写为:的振幅很小,接近于零。

稳定强迫振动的建立需有一个过程,即阻尼自由振动由 产生到消失的过程,过渡过程振动波形由阻尼自由振动波形 和强迫振动波形迭加而成。

典型的过渡过程波形如图 所示。它们是在实际结构振动中和测振仪器工作过程中经常 出现的。


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