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  • 化工设备振动控制技术

    作者 Admin 浏览 发布时间 2012/11/05

    控制振动和控制噪声一样,可以从振源、传递途径和接受体三方面着手:振源控制主要是减弱或消除振源振动,对作为振源的机械设备采取隔振措施,防止振源产生的振动向外传播,称为积极隔振或主动隔振;传递途径控制可通过隔振、阻尼等方法阻止或减弱振动从振源向接受体传输;接受体的控制也是通过接受体系统的改变(加强筋、阻尼等)来减弱接受体的振动强度或降低接受体对振动的敏感程度。概括起来,振动控制的方法有三类,即振源振动控制、隔振和阻尼减振.
        (1)振源振动控制
        振源控制法是减少和消除振源振级,这是最彻底最有效的方法。支座首先是减少机器扰动,如通过改造机械的结构,改善机器的平衡性能,提高设备制造精度,减少振动结构的装配公差,改变干扰力方向等.其次是控制共振。可以通过改变机械结构的固有频率、改变机器转速来避免共振;或将振源安装在非刚性基础上,管道和传动轴采用隔离固定,在仪表柜等薄壳体上采用阻尼减振技术等,可大大减少共振的影响。
        目前,化工企业运转设备的振动和噪声还无法消除.有些振动和噪声是必然出现的,但是首先可以从设计、制造和安装技术上控制和减小设备本身的振动幅度,其次应该做好操作维护工作,在出现异常振动和噪声时及时予以排除。
        (2)隔振
        ①隔振原理。隔振就是在振源和需要防振的设备之间安置隔振装皿,滑动支座使振源产生的大部分振动能最被隔振装置所吸收,减少了振源对设备的干扰,从而达到减少振动的目的。
        根据振动传递方向的不同,隔振可分为两类:积极隔振和消极隔振。
        积极隔振是隔离机械设备本身的振动,避免通过其机脚、支座将振动传到基础或基座,以减少振源对周围环境或建筑结构的影响,也就是隔离振源。一般的动力机器、回转机械、锻压和冲压设备均需要积极隔振。所以积极隔振也称为动力麟振。
        消极隔振是防止周围环境的振动通过地基(或支承)传到需要保护的仪表、器械。电子仪表、精密仪器、贵重设备、消声室、车载运输物品等均需进行隔振。所以也把消极隔振称为运动隔振或防护隔振.
        ②隔振装置.隔振装置可分为隔振器和隔振垫两大类。隔振器是经专门设计制造的、具有确定的形状和稳定的性能的弹性元件,使用时可作为机械零件进行装配.常用的有金属弹黄隔振器、橡胶隔振器、钢丝绳隔振器和空气弹赞隔振器等。隔振垫利用弹性材料本身的自然特性,一般没有确定的形状尺寸,可根据实际需要来拼排或裁剪。常见的有软木、毛毡、泡沫塑料、玻璃纤维和橡胶隔振垫等.
        (3)阻尼减振
        ①阻尼减振原理。阻尼是降低振动共振响应的最有效的方法。阻尼的作用是将振动能量转换成热能耗散掉,以此来抑制结构振动,达到降低噪声的目的。这种处理方法称为阻尼减振。
        阻尼减振主要是通过减弱金属板弯曲振动的强度来实现的.在金属薄板上涂V一层阻尼材料,当金属薄板发生弯曲振动时,振动能盆就迅速传给涂覆在薄板上的阻尼材料,并引起薄板和阻尼材料之间以及阻尼材料内部的摩擦。由于阻尼材料内损耗、内摩擦大,使得相当一部分的金属振动能皿被损耗而变成热能,减弱了薄板的弯曲振动,并能缩短薄板被激振后
    的振动时间,从而降低了金属薄板辐射嗓声的能量,这就是阻尼减振的原理.
        ②阻尼材料.阻尼材料通常为沥青、软橡胶和各种高分子涂料。
        ③阻尼结构。阻尼材料只能与金属板组成复合结构,由金属板承受强度,阻尼材料提供阻尼。根据阻尼材料与金属板结合的形式,有两种基本的阻尼结构:自由阻尼层结构和约束阻尼层结构。
        将阻尼材料直接粘贴或涂搜在需要减振的金属板的一面或两面就构成自由阻尼层结构。当板振动和弯曲时.自由阻尼层产生交变的拉压变形。由于阻尼材料的损耗因子大,可消耗大部分机械能量,从而降低了整体的振动。自由阻尼层结构多用于管道包扎,以及消声器、隔声设备等易振动的护板结构上。
        将阻尼材料涂在两层金属板之间便组成了约束阻尼层结构。两层金属板分别称为基板和约束层,统称为结构层。
        以上介绍的振动控制技术在振动控制过程中.没有需要消耗能量的机构,称为被动(无源)控制技术。在20多年内又发展了振动的主动(有源)控制技术。在这种控制中,需要消耗能最并产生控制力的执行机构称为动作机构。