隔振原理 |
为了便于理解振动隔离的基本原理,我们以回转机械为例来加以介绍。设备采用弹性基础,隔振系统简化为单自由度系统,由质量m,阻尼c和弹簧k组成,设备回转部分质量mr,偏心距为e,转动角速度为ω0,由于偏心引起的垂直激振力为F为一正弦函数: 通过推倒,可以得出上述单质量-单自由度振动系统的稳态的振动传递函数表达式如下: 其中:系统阻尼比:; 系统调谐比(激振频率与系统固有频率之比):
由图1可见,当调谐比(即激振频率与系统固有频率之比)大于时,传递率小于1,这时,随着激振频率的增加,传递率减小。当调谐比小于时,传递比总是大于1,因此调谐比大于时,为隔振区,调谐比小于时,为放大区。因此,由于机器激振频率不可改变,要实现振动隔离,只有改变系统的固有频率,使其满足调谐比大于,这样才能达到减小传递率的目的。工程实践中,一般把调谐比取在2.5~5范围内。 单纯从隔振观点来说,阻尼的增加会降低隔振效果,但是在机器的实际工作过程中,外界的激励,除简谐型外还可能包含一些不规则的冲击,由于冲击会引起设备较大振幅的自由振动,增加阻尼的目的就是能使自由振动很快消失,尤其是当隔振对象在起动及停车而经过共振区时,阻尼就显得更加重要。 |
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