在非線(xiàn)性空壓機系統內,由非振蕩性能量轉變?yōu)檎袷幖?所產(chǎn)生的振動(dòng)稱(chēng)為自澈報動(dòng)。這種振動(dòng)，常使設備運行失去 穩定性,因此必須引起注意。
自激振動(dòng)的機理已在振動(dòng)分類(lèi)中述及。 系統由于受到某種初始擾動(dòng)而激起自由振動(dòng)，結果振動(dòng)響應 將系統內部受到的持續作用的能量轉變成周期性的激勵，通 過(guò)反饋環(huán)節斷續地輸入到振動(dòng)系統中去，維持或發(fā)展系統的 振動(dòng)。
從表面上看,自激振動(dòng)和強迫振動(dòng)并無(wú)區別,但兩者是有 明顯差別的。
最根本的，自激振動(dòng)的能量來(lái)自?xún)炔?，而不?強迫振動(dòng)來(lái)自外部，另外，要引起自激振動(dòng)必須存在初始擾 動(dòng),而強迫振動(dòng)沒(méi)有初始運動(dòng)也會(huì )產(chǎn)生。
自激振動(dòng)也和阻尼 自由振動(dòng)不同，它的振幅并不隨著(zhù)時(shí)間推移而衰減，而是一 旦出現自激，往往難以控制。如處理不及時(shí)，常因激烈振動(dòng) 而損壞設備。
現以在旋轉空壓機中經(jīng)常遇到的渦動(dòng)為例來(lái)說(shuō)明 自激振動(dòng)發(fā)生的過(guò)程及其特點(diǎn)。
渦動(dòng)是一種由于摩擦作用而引起的在轉軸上發(fā)生的自激 振動(dòng)，它的特點(diǎn)是軸除繞軸心旋轉外還在軸承間表面作回轉 運動(dòng)。
軸心軌跡不穩定在一點(diǎn)上而是形成一個(gè)旋渦狀，現已 發(fā)現，渦動(dòng)可由兩種方式引起:
(1)軸的抖動(dòng)，也叫反向進(jìn)動(dòng)。
即回旋運動(dòng)方向與軸 的旋轉方向相反。這種自激振動(dòng)發(fā)生在軸承潤滑不充分、軸 與軸承間的間隙過(guò)大的情況下。
當軸與軸承 中心距00; 較軸心0; 與軸承中心0不同心,的問(wèn)隙很大， 間隙中又比較干燥、缺乏潤滑的情況時(shí),設在某一瞬間 大，轉動(dòng)著(zhù)的軸頸與軸承在K點(diǎn)接觸，軸頸即受到軸承給它的切 向作用P，力的方向與軸的轉速2方向相反,正 是這個(gè)力的存在，軸頸將沿軸承壁作純滾動(dòng),形成與軸旋轉 方向相反的回旋運動(dòng)。
我們只要將切向力P平移到軸心上 就可容易看出這個(gè)結果。
力P平移到軸心后，其力學(xué)效 去,應相當于一個(gè)反時(shí)針?lè )较虻霓D距M= PR和一個(gè)作用在軸頸 中心的力P'。
力P' 平行于軸承壁接觸點(diǎn)的切線(xiàn)方向使有 軸頸下移的趨勢,而力矩M則使軸頸繞軸承而回轉。
軸心運 (2-20) 上以點(diǎn)劃線(xiàn)表示。在軸的抖動(dòng)里,抖動(dòng)動(dòng)軌跡在圖 的能量來(lái)自轉軸本身的運動(dòng)。
而反饋環(huán)節為軸與軸承的摩 擦，初始擾動(dòng)則由軸在某瞬間與軸承接觸引起.
(2)油膜振蕩
這種振動(dòng)也叫正向進(jìn)動(dòng)，起因于軸承內的油膜作用(液 體摩擦) ,它比因千摩擦引起的抖動(dòng)還要多見(jiàn)。
設軸逆時(shí)針?lè )较蛐D，由于軸本身不 同心或不平衡，軸上將作用有一個(gè)離心力C,這個(gè)離心力總 是徑向地指向軸承，并且總不會(huì )與軸頸上油的壓力取得平 衡。
軸頸上油壓的合力為P,它與通過(guò)軸承中心0與軸中心0↓的連 線(xiàn)成qp 角度，于是有一分力Psinp使軸頸產(chǎn)生并維持與軸旋轉方向 9 同方向的回轉運動(dòng)。
由于油膜的作用渦動(dòng)的能量逐漸增加，軸頸渦動(dòng)隨之增 大。
對于高速旋轉的空壓機如汽輪機、透平壓壓縮機等,常因此而發(fā)生激烈的 油膜振蕩,使設備不能正常運行，甚至引起嚴重的事故。
圖為油 膜振蕩的幅頻曲線(xiàn)，當轉軸速度Q>2ce (Oc 為臨界轉速) 時(shí)產(chǎn)生了強烈的因為此時(shí)渦動(dòng) 油膜振蕩，正好具有軸系的固有頻率，反過(guò)來(lái)又激發(fā)整個(gè)軸系共振。
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