導(dǎo)語：如何才能寫好一篇機械振動，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān) 鍵 詞：機械振動；振動控制；動力吸振；二自由度；

中圖分類號：F407.4 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：

0 前言

在現(xiàn)代機械設(shè)計中，除了要考慮強度、剛性等靜態(tài)性能外，還必須考慮到機械在動態(tài)載荷作用下的動態(tài)性能問題。特別是隨著對節(jié)能環(huán)保性能要求的提高，輕量化設(shè)計尤其顯得重要，過去的那種偏于厚重的剛性結(jié)構(gòu)設(shè)計正在向節(jié)能省料的輕薄的柔性結(jié)構(gòu)設(shè)計轉(zhuǎn)變。但是輕量化往往會帶來更多的振動噪聲等問題，從而對產(chǎn)品的使用性能和市場競爭性能帶來不利的影響。振動的強弱用振動量來衡量，振動量可以是振動體的位移、速度或加速度。振動量如果超過允許范圍，機械設(shè)備將產(chǎn)生較大的動載荷和噪聲，從而影響其工作性能和使用壽命，嚴(yán)重時會導(dǎo)致零、部件的早期失效。例如，透平葉片因振動而產(chǎn)生的斷裂，可以引起嚴(yán)重事故。由于現(xiàn)代機械結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜，運動速度日益提高，振動的危害更為突出。反之，利用振動原理工作的機械設(shè)備，則應(yīng)能產(chǎn)生預(yù)期的振動。振動是一種常見的自然現(xiàn)象，一些有害的振動給人們的生產(chǎn)和生活帶來了許多麻煩和危險。隨著科學(xué)技術(shù)的日益進步,人們對安全和舒適度的要求越來越高，這對減振技術(shù)提出了更高的要求。

1 振動控制技術(shù)

從機理來講，振動控制主要有以下三大類技術(shù)：降低共振振幅的阻尼技術(shù)、切斷振動傳遞的隔振技術(shù)和應(yīng)用動力吸振的吸振技術(shù)。而在每種技術(shù)中，又可以從有無外部能源供給的角度，分類為被動控制的方法和主動控制的方法。

作為事后對策，阻尼技術(shù)是減振降噪的有效方法。由于一般金屬材料的內(nèi)部阻尼非常小，對其表面進行阻尼處理，可以提高整個結(jié)構(gòu)的阻尼系數(shù)。常用的阻尼處理方法是在金屬表面粘彈性材料，這種方法稱為自由阻尼層處理。當(dāng)振動時，粘彈性材料發(fā)生彎曲變形，由材料內(nèi)部的摩擦作用把一部分振動能量轉(zhuǎn)化為熱能消耗掉。

隔振措施主要是為了切斷振動能量的傳播途徑。精密儀器的隔震臺就是為了不讓周圍環(huán)境的振動傳到儀器上來。相反，發(fā)動機的橡膠坐墊則是不讓發(fā)動機的振動傳到車身上去。

動力吸振器也是常用的吸振控制方法。在原有系統(tǒng)上安裝一個由質(zhì)量-彈簧-阻尼元件組成的附加振動系統(tǒng)（子系統(tǒng)），適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)子系統(tǒng)的固有頻率及其阻尼特性，可以大大降低原來系統(tǒng)在頻率處的振動。這種把原有系統(tǒng)的振動能量轉(zhuǎn)換到子系統(tǒng)中并消耗掉的吸振手段是控制單頻或窄帶振動的有效方法。

2 二自由度振動模型研究

動力吸振器是一個安裝在主振動系統(tǒng)上的子振動系統(tǒng)。通過適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)子系統(tǒng)的振動特性，把主系統(tǒng)的振動能量轉(zhuǎn)移到子系統(tǒng)上，并消耗在其中的阻尼環(huán)節(jié)上。圖1為常用的研究動力吸振器的二自由度振動模型。其中作為振動控制對象的主系統(tǒng)由質(zhì)量和彈簧組成，其固有振動角頻率為。為簡單起見，在此不考慮主系統(tǒng)的阻尼。動力吸振器是由質(zhì)量、彈簧以及阻尼所組成的一個附加的振動系統(tǒng)，通常，其固有振動角頻率為。

二自由度系統(tǒng)的振動由以下運動方程決定

考慮簡諧激勵力的情況，，則相應(yīng)可以表示為

可以推導(dǎo)出：

應(yīng)用的關(guān)系，可以推導(dǎo)出主振動系的振幅為

上式中各項除以，并引入以下各項：質(zhì)量比，阻尼比，靜變形，強迫振動頻率比：，固有頻率比，整理可得

上式即為動力吸振器作用下的主振動系的振幅頻率。在給定質(zhì)量比和固有頻率比的情況下，就可以算出振幅。

3 結(jié)論

當(dāng)阻尼無限大時，相當(dāng)于動力吸振器被固定在主振動系上，從而變成一個無阻尼單自由度系統(tǒng)的振動，共振振幅為無限大；當(dāng)阻尼為0時，動力吸振器的作用是把原系統(tǒng)的共振頻率分解為兩個新的共振頻率，振幅仍為無限大。在之間，必然存在一個最優(yōu)阻尼值。

參考文獻：

張洪田，劉志剛. 動力吸振技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 噪聲與振動控制,1996.6

劉耀宗，郁殿龍，趙宏剛，溫熙森. 被動式動力吸振技術(shù)研究進展[J]. 機械工程學(xué)報，2007.3.

王彥琴，盛美萍，孫進才. 多自由度主系統(tǒng)多模態(tài)動力吸振的優(yōu)化設(shè)計[J]. 振動與沖擊，2004.12.

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關(guān)鍵詞：軋鋼機械；振動故障；故障診斷

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.11.006

0 引言

軋鋼機械的振動故障對軋鋼機械的正常安全運轉(zhuǎn)有著基礎(chǔ)性的影響。在實際的工作中，現(xiàn)在較為普遍的故障診斷方法通常是在軋鋼機械設(shè)備中安置檢測和監(jiān)控系統(tǒng)，通過及時發(fā)現(xiàn)和定位振動頻率及幅度來判斷振動故障所在，并通過振動數(shù)據(jù)的采集、頻譜的分析來發(fā)現(xiàn)軋鋼機械振動故障的規(guī)律，制定一系列對應(yīng)的判斷標(biāo)準(zhǔn)，從而指導(dǎo)軋鋼機械的安全生產(chǎn)。

1 軋鋼機械振動故障的判斷標(biāo)準(zhǔn)

在正式進行軋鋼機械振動故障診斷時，要依據(jù)一定的故障判斷標(biāo)準(zhǔn)，在具體的軋鋼機械維護和管理中，一般引入定性和定量的方法對軋鋼機械振動故障進行準(zhǔn)確判斷。目前判斷軋鋼機械的故障標(biāo)準(zhǔn)一般有三種，即故障類比評判標(biāo)準(zhǔn)、故障相對判斷標(biāo)準(zhǔn)及故障定量判斷標(biāo)準(zhǔn)[1]。引起軋鋼機械振動故障的原因很多，要想對其進行準(zhǔn)確的判斷還較為困難，通常情況下，影響軋鋼機械振動故障判斷的原因有以下幾種：一是機械工況的變化；二是機械實際的運行速度；三是故障類型；四是故障檢測傳感器安裝設(shè)置。因此，要實現(xiàn)對故障的科學(xué)診斷是很困難的，在實際的故障判斷中除了參考一些量化標(biāo)準(zhǔn)，還要對一些相對指標(biāo)進行判斷。因此，當(dāng)前對軋鋼機械振動故障的判斷標(biāo)準(zhǔn)還引入了數(shù)據(jù)采集、頻譜分析等方法，不僅提高了軋鋼機械振動故障判斷標(biāo)準(zhǔn)的有效性，還提升了軋鋼機械振動故障判斷標(biāo)準(zhǔn)的可行性。

2 軋鋼機械振動故障的診斷流程

在具體的軋鋼機械振動故障診斷中，一般遵循以下流程：軋鋼機械振動故障檢測開始確定要被檢測的對象及其對應(yīng)的基準(zhǔn)頻率（正常參數(shù)）選擇軋鋼機械振動故障檢測內(nèi)容明確軋鋼機械振動故障的檢測任務(wù)對軋鋼機械故障進行現(xiàn)場檢測回收軋鋼機械振動故障的檢測數(shù)據(jù)對軋鋼機械振動故障數(shù)據(jù)信息進行特征分析，形成數(shù)據(jù)報告查看數(shù)據(jù)是否異常，作出軋鋼機械振動的故障判斷[2]。

3 故障特征數(shù)據(jù)的采集

在診斷軋鋼機械振動故障過程中，故障特征數(shù)據(jù)的采集是技術(shù)人員進行故障正確判斷的關(guān)鍵步驟。對軋鋼機械振動故障數(shù)據(jù)采集的多少直接影響著故障診斷的準(zhǔn)確性。故障數(shù)據(jù)采集得越多，就越有利于軋鋼機械振動故障的診斷，但考慮到傅里葉運行時交換時間會隨著數(shù)據(jù)長度的增加呈現(xiàn)成倍增長趨勢，這將增加數(shù)據(jù)的儲存空間，而軋鋼機械由于轉(zhuǎn)速低，不能滿足這樣的需求，所以在數(shù)據(jù)采集上一般采用2048為采集長度較為合適，這樣可以覆蓋不同故障的發(fā)生頻率成分。對軋鋼機械振動故障數(shù)據(jù)的采集通常由鍵相信號觸發(fā)，一般將鍵相信號分為自動鍵相和手工鍵相。在安裝有轉(zhuǎn)速鍵相主軸情況下，通常采用自動鍵相，采取周期采樣的數(shù)據(jù)采集方式，采樣的數(shù)據(jù)長度為2048點，這樣可以消除數(shù)據(jù)失真的“旁瓣”效應(yīng)，得到1～1024倍軸頻的分析范圍。在沒有安裝轉(zhuǎn)速鍵相的情況下，采用的是人工鍵相，人工設(shè)置振動采集板的采樣頻率，利用信號分析技術(shù)得出故障頻率，頻率分析的上限和下限都跟隨人工設(shè)置的采樣頻率而變，例如鍵相每轉(zhuǎn)256點，連續(xù)轉(zhuǎn)8轉(zhuǎn)，則數(shù)據(jù)采集長度為2048點，1/8～128倍軸頻就是得出的頻率分析范圍；再例如鍵相轉(zhuǎn)速為10Hz，每轉(zhuǎn)采樣的數(shù)據(jù)長度為2048點，那么0～10230Hz就為分析頻率范圍[3]。對已經(jīng)采集到的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)會將它們按照一定的格式存儲在數(shù)據(jù)庫中，將以小時計數(shù)的數(shù)據(jù)到一周、一月甚至一年計數(shù)的數(shù)據(jù)和其他諸如事故數(shù)據(jù)及原始比較數(shù)據(jù)一起儲存在數(shù)據(jù)庫中，以便為后續(xù)的振動故障分析和診斷工作提供數(shù)據(jù)參考依據(jù)。

4 故障數(shù)據(jù)的分析處理

在對軋鋼機械振動故障判斷標(biāo)準(zhǔn)和特征數(shù)據(jù)有了進一步的了解后，緊接著數(shù)據(jù)采集工作的是對軋鋼機械振動故障進行數(shù)據(jù)分析和處理。首先是對動態(tài)監(jiān)測軸承受的磨損程度進行分析，采用渦流傳感器持續(xù)測量探頭體與旋轉(zhuǎn)軸之間的縫隙變化，發(fā)現(xiàn)軸承因磨損發(fā)生的圓度變化完成振動早期診斷。其次是對軋鋼機械轉(zhuǎn)速的檢測，利用渦流傳感器中的鍵相同步探頭于不同時刻對數(shù)據(jù)采樣，計算出正確頻率后，通過對采樣頻率、波形及振幅的頻譜分析，對頻譜分析作出相應(yīng)判斷。最后是集中進行對軋鋼加些振動故障特征數(shù)據(jù)的綜合分析和處理，利用加速傳感器和位移傳感器對故障數(shù)據(jù)進行分析后，進一步明確軋鋼機械振動故障信息來源，提高發(fā)現(xiàn)故障的能力，提早發(fā)現(xiàn)軋鋼機械振動的故障。通過對采集的數(shù)據(jù)進行分析和對比，自動判斷出軋鋼機械的實時工作狀態(tài)，還可將采集的振動故障數(shù)據(jù)置于波形的中央位置，有效避免因為軋鋼機械沖擊而導(dǎo)致的數(shù)據(jù)采集不完整和頻譜特征數(shù)據(jù)缺失可比性的現(xiàn)象。

5 故障診斷

在對軋鋼機械振動特性科學(xué)分析的基礎(chǔ)上，通過對振動故障的采集和分析，有利于對軋鋼機械運行中的具體故障進行診斷。由動態(tài)控制軸承的運轉(zhuǎn)能力、耐磨性、軸承轉(zhuǎn)速及振動特性輸出頻率等方面引起的問題常常是軋鋼機械振動故障原因。根據(jù)這些故障特點，我們可以更好實現(xiàn)加速傳感器及位移傳感器的使用和配合，兩者互補，也有利于進一步拓寬收集頻率的范圍，更及時和準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)振動故障，從而更迅速地解決故障問題。

6 結(jié)語

綜上所述，對軋鋼機械振動故障分析和診斷是一項極其復(fù)雜的工作，在實際工作中，除了遵循一般的故障判斷標(biāo)準(zhǔn)，準(zhǔn)確的采集特征數(shù)據(jù)，還需要對采集的數(shù)據(jù)進行科學(xué)的分析，從而找出軋鋼機械振動故障發(fā)生的根源。在故障診斷過程中，技術(shù)與經(jīng)驗同等重要，對于實際操作的技術(shù)人員來說，軋鋼機械振動故障診斷務(wù)必形成一種固有的機制，掌握故障診斷方法，從而保證軋鋼機械的安全生產(chǎn)。本文對軋鋼機械振動故障的診斷方法作出了相應(yīng)探討，希望對讀者在研究軋鋼機械振動故障診斷方面有所幫助。

參考文獻：

[1]趙志勇.軋鋼機械振動故障的診斷探究[J].河南科技，2014（01）：101-102.

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關(guān)鍵詞 轉(zhuǎn)動機械；振動；判斷；處理

中圖分類號 TK228 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)062-0135-01

小型轉(zhuǎn)動機械在目前的工業(yè)上應(yīng)用十分的廣泛，例如火電廠里的風(fēng)機、磨煤機、排粉機和水（汽）泵等等?。在日常的生產(chǎn)中，這些機械經(jīng)常會因為振動而無法正常生產(chǎn)或者造成設(shè)備損壞，但是振動的原因卻是繁復(fù)冗雜。加強對這些機械振動的判斷，可以防止一些故障的發(fā)生，對工業(yè)的發(fā)展具有十分重要的作用。

1 關(guān)于振動的一些基本理論知識

振動，從物理學(xué)的角度來看，就是說物體處于往復(fù)運動的狀態(tài)?？梢愿鶕?jù)不同的角度把振動分為不同的類型，對比分析如表1所示。

2 小型轉(zhuǎn)動機械出現(xiàn)振動的原因

轉(zhuǎn)動機械出現(xiàn)不正常的振動有多方面的原因，根據(jù)通常的實踐生產(chǎn)探索可以發(fā)現(xiàn)，其中振動原因可以歸結(jié)為以下幾點：

1）由于轉(zhuǎn)子軸或者是葉輪的變形或者是磨損，或者是轉(zhuǎn)子的一些構(gòu)成部件出現(xiàn)松動現(xiàn)象，這統(tǒng)一可以歸納為轉(zhuǎn)子不平衡。

2）由于制造上的一些問題，例如聯(lián)軸器的損傷或者是在加工、安裝的過程中出現(xiàn)較大的誤差，最終導(dǎo)致聯(lián)軸器對中不良現(xiàn)象的發(fā)生。

3）新安裝的軸承系統(tǒng)出現(xiàn)間隙過大、或者是損傷還有可能是系統(tǒng)出現(xiàn)問題，最終造成軸承系統(tǒng)出現(xiàn)故障。

4）轉(zhuǎn)動機械中那些轉(zhuǎn)動部件和非轉(zhuǎn)動部件之間的摩擦、共振現(xiàn)象的發(fā)生。

5）轉(zhuǎn)動機械中的一些部件的剛性太差。

6）轉(zhuǎn)動機械在工作中會出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象，最終造成轉(zhuǎn)動部件出現(xiàn)熱膨脹的問題，導(dǎo)致沒有多余的地方。

3 小型轉(zhuǎn)動機械振動的判斷及處理方法

3.1 關(guān)于小型轉(zhuǎn)動機械的一些振動判斷方法

一些小型轉(zhuǎn)動機械振動判斷方法可以通過查看它們的軸承箱或者機殼，如果在這上面看不出來問題，則可以通過它們上面安裝的測溫度的設(shè)備來判斷；也可以通過轉(zhuǎn)動機械在工作時機械內(nèi)部的音質(zhì)來判斷，看是否有異音或者是音量不正常的現(xiàn)象出現(xiàn)；還可以通過感受設(shè)備的振動狀況來判斷。如果發(fā)現(xiàn)異常，就利用振動儀表來測量振動是否超標(biāo)。

下表分別為國家電力行業(yè)軸承振動烈度和振動振幅的標(biāo)準(zhǔn)：

3.2 關(guān)于小型轉(zhuǎn)動機械的一些振動的處理方法

1）對于振動的問題出現(xiàn)在制造方面，如果簡單就可以直接處理，如果問題嚴(yán)重就返廠處理。

2）對于一些部件的損壞，直接更換部件。

3）關(guān)于風(fēng)機的喘振問題，可以調(diào)整偏離其不平衡區(qū)域[3]。

4）關(guān)于轉(zhuǎn)子、聯(lián)軸器及設(shè)備基礎(chǔ)上的一些問題，可以查看中心及一些部件是否松動（，然后）需擰緊。

5）如果是由于旋轉(zhuǎn)部件磨損造成振動，可以通過作動、靜平衡試驗校驗。

3.3 關(guān)于小型轉(zhuǎn)動機械的一些振動問題的具體處理實例

實例1：有三臺煙塵風(fēng)機在工作的過程中，振動一直都是居高不下的，但是經(jīng)過檢查后，各個方面都沒有問題。最終經(jīng)過測振分析儀檢測后，發(fā)現(xiàn)是由于三臺風(fēng)機處在同一水平面上，同時頻率相近以至于達到共振現(xiàn)象。后把三臺風(fēng)機呈三角形在其三個頂點處安裝，并且安裝補償器，最終三臺風(fēng)機正常工作。

實例2：某一陽極爐的排煙風(fēng)機一直都是故障頻繁。檢查后發(fā)現(xiàn)是由于機器在工作和靜止時溫差很大，這樣軸承的游隙偏小，造成磨損，導(dǎo)致溫度上升，振動增大。后一方面更換大的游隙軸承，另一方面改變油的使用量。最終正常工作[4]。

4 小結(jié)

由于小型轉(zhuǎn)動機械工作時一直都是處在一個振動的狀態(tài)中，所以它在振動方面的故障可能會更多一點，我們要加強注意和觀察，同時對于故障原因的查找，對于比較復(fù)雜的情況，要注意聯(lián)系多方面的因素進行綜合的分析，結(jié)合電學(xué)、力學(xué)、運動學(xué)的知識，快速準(zhǔn)確的找到問題，解決故障。

參考文獻

[1]鄒榮彪.鍋爐風(fēng)機振動故障要因分析[J].天然氣化工,2010,35(1).

[2]中華人民共和國電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL5011-92.

篇4

1 振動位移與物移

[TP12GW173。TIF，Y#]

例1 如圖1所示，一彈簧振子在一條直線上做簡諧運動，第一次先后經(jīng)過M、N兩點時速度v（v≠0）相同，那么，下列說法正確的是

A。振子在M、N兩點受回復(fù)力相同

B。振子在M、N兩點對平衡位置的位移相同

C。振子在M、N兩點加速度大小相等

D。從M點到N點，振子先做勻加速運動，后做勻減速運動

解析 若彈簧振子的v方向O到N，或N到O，振動位移x[LL]都是從平衡位置作為起點，x的方向向右，若彈簧振子的v方向O到M，或M到O，x的方向向左，回復(fù)力、位移都是矢量，M、N兩點x方向不同，A、B錯，M到N點，x隨時間變，回復(fù)力為變量，D錯，正確答案C。

例2 如圖2所示是一做簡諧運動的物體的振動圖象，下列說法正確的是

[TP12GW174。TIF，Y#]

A。振動周期是2×10-2 s

B。第2個10-2 s內(nèi)物體的位移是-10 cm

C。物體的振動頻率為25 Hz

D。物體的振幅是10 cm

解析 由圖知：振動周期是4×10-2 s，A錯，振動頻率為25 Hz，C正確，物體的振幅是10 cm，D正確，第2個10-2 s內(nèi)物

解析 （1）設(shè)小球C與劈A分離時速度大小為v0，此時劈A速度大小為vA。

小球C運動到劈A最低點的過程中，規(guī)定向右為正方向，由水平方向動量守恒、機械能守恒有

[JZ]mv0-mvA=0，

[JZ]mgh=[SX（]1[]2[SX）]mv20+[SX（]1[]2[SX）]mv2A，

得v0=[KF（]gh[KF）]，vA=[KF（]gh[KF）]，之后A向左勻速運動。

（2）小球C與B發(fā)生正碰后速度分別為vC和vB，規(guī)定向右為正方向，由動量守恒得mv0=mvC+MvB，

機械能不損失有 [SX（]1[]2[SX）]mv20=[SX（]1[]2[SX）]mv2C+[SX（]1[]2[SX）]Mv2B，

代入M=2m，得 vB=[SX（]2[]3[SX）][KF（]gh[KF）]，

vC=-[SX（]1[]3[SX）][KF（]gh[KF）]

負號說明小球C最后向左運動。

物塊B減速至停止時，運動時間設(shè)為t，由動量定理有

[JZ]-μMgt=0-MvB，

得[JZ]t=[SX（]2[KF（]gh[KF）][]3μg[SX）]。

答案 （1）gh （2）-[SX（]1[]3[SX）]gh，方向向左 [SX（]2[KF（]gh[KF）][]3μg[SX）]

[TP12GW120。TIF，Y#]

例3 （與圖象結(jié)合）質(zhì)量為m1=1 kg和m2（未知）的兩個物體在光滑的水平面上正碰，碰撞時間不計，其x-t（位移-時間）圖象如圖3所示，試通過計算回答下列問題：

（1）m2等于多少？（2）碰撞過程是彈性碰撞還是非彈性碰撞？

解析 （1）碰撞前m2是靜止的，m1的速度為v1=4 m/s，碰撞后m1的速度v1[KG-*2]′=-2 m/s，m2的速度v2[KG-*2]′=2 m/s。

根據(jù)動量守恒定律有

m1v1=m1v1[KG-*2]′+m2v2[KG-*2]′，

[HJ1。6mm]

解得[JZ]m2=3 kg。

（2）碰撞前系統(tǒng)總動能

[JZ]Ek=Ek1+Ek2=8 J。

碰撞后系統(tǒng)總動能

[JZ]Ek[KG-*2]′=E′[KG-*2]k1+E′[KG-*2]k2=8 J。

碰撞前后系統(tǒng)總動能相等，因而該碰撞是彈性碰撞。

答案 （1）3 kg （2）彈性碰撞

例4 （平拋運動結(jié)合）如圖4所示，水平地面上固定有高為h的平臺，臺面上有固定的光滑坡道，坡道頂端距臺面高也為h，坡道底端與臺面相切。小球A從坡道頂端由靜止開始滑下，到達水平光滑的臺面后與靜止在臺面上的小球B發(fā)生碰撞，[TP12GW121。TIF，Y#]并粘在一起，共同沿臺面滑行并從臺面邊緣飛出，落地點與飛出點的水平距離恰好為臺高的一半。兩小球均可視為質(zhì)點，忽略空氣阻力，重力加速度為g。求：

（1）小球A剛滑至水平臺面的速度vA；

（2）A、B兩小球的質(zhì)量之比mA∶mB。

解析 （1）小球從坡道頂端滑至水平臺面的過程中，

由機械能守恒定律得[JZ]mAgh=[SX（]1[]2[SX）]mAv2A，

解得[JZ]vA=[KF（]2gh[KF）]。

（2）設(shè)兩球碰撞后共同的速度為v，由動量守恒定律得

[JZ]mAvA=（mA+mB）v，

粘在一起的兩小球飛出臺面后做平拋運動，設(shè)運動的時間為t，由平拋運動規(guī)律，在豎直方向上有

h=[SX（]1[]2[SX）]gt2，在水平方向上有[SX（]h[]2[SX）]=vt。

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1.1臨床資料    

選取我院2014年9月至2015年9月收治的重癥肺炎患兒72例，根據(jù)人院先后順序分為:(1)對照組(n=36):男21例，女15例，年齡2個月一3歲，平均(1.23士0.8)歲;(2)觀察組(n=36):男22例，女14例，年齡1個月一2.8歲，平均(1.22士0.6 )歲。2組患兒年齡、性別等一般資料無統(tǒng)計學(xué)差異((P>0.05 )，具有可比性。    

納人標(biāo)準(zhǔn):所有病例均為重癥肺炎，達到1992年美國胸科學(xué)會和歐洲危重病學(xué)會推薦ALI診斷標(biāo)準(zhǔn)，單純應(yīng)用吸氧或無創(chuàng)輔助通氣(CPAP輔助通氣)不能緩解呼吸困難，需應(yīng)用氣管插管機械通氣治療且機械通氣時間)48 h。嚴(yán)重心臟基礎(chǔ)病變、神經(jīng)源性呼吸衰竭、免疫力低下引起肺炎而導(dǎo)致呼吸衰竭、手術(shù)麻醉需機械通氣的病例未納人本研究。

1.2干預(yù)方法    

2組患兒均予以常規(guī)的抗感染、化痰、止咳、平喘等對癥支持治療。對照組在此基礎(chǔ)上由PICU工作3年以上責(zé)任護士采用翻身、引流及傳統(tǒng)的人工叩背排痰，五指并攏，掌呈凹狀，用腕關(guān)節(jié)的力量，從肺底自下而上，有節(jié)律地叩擊背部，護理人員需要依據(jù)患兒自身的機體情況掌握力量，以患兒能承受為宜，頻率5060次/min。觀察組以機械振動排痰機(PTJ-5000多頻振動排痰機)代替叩背，同樣由PICU工作3年以上責(zé)任護士進行操作，包括對患兒進行查體，分析疾病情況、身體狀況以及耐受程度，針對性地進行叩擊治療。患兒采取側(cè)臥位，接通機器電源，選擇較低的頻率進行治療，使用一次性叩擊頭，護理人員一手拿叩擊頭，另一手引導(dǎo)叩擊頭，輕加壓力，由外向內(nèi)、從下至上地對患兒的肺部進行叩擊和振動排痰。通常保持排痰10 min/次，3次//d ,于餐前或餐后2h進行。

1.3觀察指標(biāo)    

責(zé)任護士遵醫(yī)囑對2組患兒每晚及晨起排痰前及排痰后0.5 h行血氣分析，觀察患兒血液酸堿度(pH)、動脈血氧分壓(Pa02)以及動脈血二氧化碳分壓(PaC 02)等指標(biāo)。記錄2組患兒機械通氣治療后胸部X線檢查次數(shù)，觀察患兒胸部X線影像、機械通氣時間、胸部聽診結(jié)果改善所需時間。1.4統(tǒng)計學(xué)分析    采用SPSS 21.0軟件進行統(tǒng)計學(xué)分析，計量資料采用X士S表示，采用t檢驗進行比較，P } 0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2結(jié)果2.1    

2組患兒每晚及晨起排痰前及排痰后0.5 h血氣分析指標(biāo)的比較    如表1所示，2組患兒排痰治療前血液pH值、Pa02及PaC 02無統(tǒng)計學(xué)差異(P>0.05 );排痰治療后，觀察組血氣分析指標(biāo)則均優(yōu)于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05 )。2.2       

2組患兒胸部檢查結(jié)果的比較    

如表2所示，觀察組患兒胸部X線片檢查、機械通氣時間、胸部聽診結(jié)果改善所需時間明顯低于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05 )。

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【關(guān)鍵詞】分體空調(diào)器；室外機配管；振動控制；相關(guān)策略

0 前言

我國現(xiàn)階段空調(diào)器的發(fā)展是非常迅速的，對于現(xiàn)在的空調(diào)器而言，最大的故障就是空調(diào)無法制冷制熱，或者是能力不夠，這就說明室外機很有可能是系統(tǒng)內(nèi)部的冷媒不足，配管有裂管導(dǎo)致泄露冷媒了。所以說空調(diào)器室外機配管機械振動的控制是非常重要的。下面，筆者針對現(xiàn)階段空調(diào)配管的機械振動的介紹以及相關(guān)的控制策略等作了詳細的介紹。希望能對大家有一定的幫助。

1 空調(diào)配管機械振動的簡單介紹

分體空調(diào)器室外機配管的機械振動是空調(diào)器在運行中的一個中間環(huán)節(jié)，其中配管的振動是可以影響整個機器的運轉(zhuǎn)，甚至能夠改變運行狀態(tài)?？照{(diào)器室外機配管的機械振動是不可能消除的，只有更改室外機配管設(shè)計，使配管本身的固有頻率避開整機的運行頻率才能有效地控制配管的機械振動。如何更好地對現(xiàn)階段空調(diào)器室外機配管機械振動進行有效的控制就成了現(xiàn)在的主要問題。下面針對配管的機械振動產(chǎn)生的原因以及其中的特點跟危害作了一個簡單的介紹。

1.1 分體空調(diào)室外機配管機械振動的原因

室外機配管是指與壓縮機的排氣口與回氣口相連的部分，對配管機械振動的原因進行分析，發(fā)現(xiàn)配管的振動是由壓縮機以脈沖信號輸送冷媒的時候，冷媒撞擊銅管內(nèi)壁所形成的，這就可見其重要性了。

在整個的空調(diào)器中，配管是冷媒的主要載體，它主要的作用就是將壓縮機，冷凝器、蒸發(fā)器等三個部件連接在一起，共同組成了空調(diào)器室外機的核心，配管就是其中起到核心以及相關(guān)的連接作用的部分。而配管的機械振動原因主要有：由于壓縮機吸、排氣的周期性，使得出口管路內(nèi)的氣流發(fā)生氣流脈動。氣流脈動不僅造成連接管道上的控制儀表失靈、氣閥工況變壞、壓縮機容積效率降低。強烈的氣流脈動，使管道發(fā)生劇烈振動，輕則造成泄漏，重則由破裂而引起爆炸，造成嚴(yán)重事故。

1.2 空調(diào)配管機械振動的特點

分體空調(diào)器室外機配管的機械振動的特點非常明確。由于制冷系統(tǒng)內(nèi)部的冷媒脈沖式壓力與壓縮機的振動都直接作用于配管上，而對于定速機壓縮機的壓縮頻率不是太高，比如對于我國50Hz的電源規(guī)格，定速壓縮機的運行頻率一般都保持在48.5Hz左右，在這個頻率段配管的固有頻率還是比較容易重疊在這個頻率階，從而導(dǎo)致整機共振，激發(fā)配管的振動。而對于變頻壓縮機，則由于壓縮機運行頻率可以通過電控程序調(diào)節(jié)，可以從10Hz到100Hz無極變速，這樣則大大加大了配管設(shè)計的困難程度。

1.3 空調(diào)配管機械振動的危害

分體空調(diào)器室外機配管的振動所引起的共振噪聲，一方面對于人們的生活產(chǎn)生了一定的影響，長期在這種噪聲環(huán)境下的人們?nèi)菀姿卟缓?，神?jīng)衰弱；另外的一個方面就是振動會加大空調(diào)配管機械振動的影響，配管的較大振動可能導(dǎo)致管路的疲勞斷裂，產(chǎn)生配管泄漏，整機無法運行。配管振動的控制，對降低整機的振動噪聲，以及提高相關(guān)產(chǎn)品的可靠性，有著重要的作用。如何更好的對現(xiàn)階段的機械振動進行有效的控制就是主要的任務(wù)了。

2 空調(diào)配管機械振動的控制

對于現(xiàn)在的空調(diào)配管機械振動的控制而言，并不是一件非常容易的事情，主要的原因有兩點，一是容易產(chǎn)生與其他部件之間的共振，二是對于現(xiàn)階段的科學(xué)技術(shù)的限制，沒有一項適合控制配管振動的技術(shù)?，F(xiàn)階段主要采用的方法就是在配管機械振動最大的位置添加配重塊或者阻尼塊，通過改變配管本身的固有頻率來達到避開整機運行頻率的目的，從而避開共振點，減少配管振動。這樣做有一定的利處，但對于本質(zhì)的問題并沒有很好的解決。更多的是沒有將根本原因、振動的源頭等問題考慮在內(nèi)，這樣就直接導(dǎo)致了表里不一，給人一種錯覺，頭痛就治頭，腳痛就治腳。沒有從根本上、系統(tǒng)上分析配管振動。下面筆者就分別從減少空調(diào)配管機械振動與其他零件振動的共振，提高現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)來控制配管的機械振動等從根本上解決問題的兩個方面上，做一個簡單的介紹。

2.1 減少空調(diào)配管機械振動的方法

1）消除管系的激振力，針對不同的激振原因采取不同措施。

2）提高管路系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)剛度，從而提高管路系統(tǒng)的固有頻率，使之遠離激振頻率從而避免共振的發(fā)生，并減小管系結(jié)構(gòu)的振動幅值。

3）增加管路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)阻尼。管道振動控制依據(jù)是否有源還是無源，又可分為主動控制與被動控制。

4）配管的固有頻率主要取決于配管的質(zhì)量的大小與其分布、管道的剛度以及支撐情況等，因此要改變配管的固有頻率就需要改變配管的結(jié)構(gòu)與支承的情況。

2.2 提高現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)來控制配管的機械振動

1）想提高分體空調(diào)室外機配管的可靠性，最行之有效的方法就是采用計算機輔助設(shè)計。采用三維模型設(shè)計，首先能確保配管的裝配模型與實際樣機生產(chǎn)的裝配狀態(tài)保持一致。這么做可以有效地提前預(yù)判配管的裝配是否正確，可以保證配管裝配得橫平豎直。首先就保證了配管的狀態(tài)是正常的，不會因為錯誤裝配而令配管東歪西倒從而導(dǎo)致配管機械振動變大。

2）運行有限元分析軟件分析配管。管道系統(tǒng)是一個彈性的連續(xù)體，要獲得振動分析的精確求解要求滿足一定的邊界條件的偏微分方程。由于管道系統(tǒng)的實際結(jié)構(gòu)是非常復(fù)雜的，所以要得到其精確解是有很大困難的。但對于工程問題來說，能得到較好的近似解，再輔以經(jīng)驗判斷，實驗數(shù)據(jù)驗證的話也就可以滿足需求。有限元法提供了解決管道系統(tǒng)振動分析的一個適宜的方法。

3）目前國內(nèi)大多數(shù)企業(yè)的做法是利用配管振動測試來評價其可靠性，通常是以配管振幅最大部位的振幅測試值進行評價，如果超出企業(yè)內(nèi)定標(biāo)準(zhǔn)，即視為不合格。振幅測試簡便易行，但是測試依據(jù)不夠科學(xué)。其原因是：反映配管工作可靠性的最直接的指標(biāo)是應(yīng)力，對于不同的機型而言，配管最大振幅高，并不一定意味著該配管的應(yīng)力就大。而實際情況就是配管運行一段時間后發(fā)生疲勞斷裂的位置往往不是機械振幅最大的位置，而是配管應(yīng)力最大的位置。所以應(yīng)該把應(yīng)力測試作為有效檢驗配管可靠性的實驗手段。

3 結(jié)語

本文通過對于現(xiàn)階段的分體空調(diào)室外機配管機械振動產(chǎn)生的原因以及相關(guān)的控制方法等作了詳細的介紹，主要對于現(xiàn)階段切實可行的解決辦法。旨在找到一種合適的方式方法對現(xiàn)階段的空調(diào)器配管機械振動進行有效的控制。配管的振動對在整機的振動噪聲，以及相關(guān)的空調(diào)器的工作可靠性有著非常大的影響，現(xiàn)階段的主要為任務(wù)就是對于配管的合理的設(shè)計，對于減振降噪，提高產(chǎn)品可靠性方面，以及降低成本等，都有重要意義。

【參考文獻】

[1]高榮慧，吳地勇.基于仿真的空調(diào)配管振動測試系統(tǒng)設(shè)計[J].機械，2008（12）.

[3]韋英奇，張奠磐，李治文.空調(diào)機系統(tǒng)管振動分析和減振措施[J].流體機械，2001（06）.

[3]楊元濤.空調(diào)壓縮機管路系統(tǒng)振動分析及其軟件開發(fā)[D].華中科技大學(xué)，2011.

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關(guān)鍵詞：機械振動；能量法；廣義坐標(biāo)；勢能函數(shù)

中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）07-0169-03

機械振動是各高等院校面向機械工程專業(yè)學(xué)生開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，為解決機械系統(tǒng)的振動問題提供必要的基礎(chǔ)理論和方法[1，2]，涵蓋基于力學(xué)理論的振動建模與運用數(shù)學(xué)方法對振動方程的求解，其中振動微分方程的建立是研究振動問題的基礎(chǔ)和核心。

建立振動方程的常用方法包括牛頓第二運動定律、柔度影響系數(shù)法以及拉格朗日方程法等，其中拉格朗日方程不需要考慮系統(tǒng)內(nèi)各部件之間的約束力，只需要計算系統(tǒng)的動能和廣義力，對于保守系統(tǒng)則只需要計算系統(tǒng)的動能和勢能，因此又被稱為能量法[3]。對于約束多而自由度較少的動力學(xué)系統(tǒng)，應(yīng)用能量法建立振動方程要比其他方法簡便很多，但是能量法應(yīng)用中存在一些難以理解和易于混淆的要點問題，本文基于多年教學(xué)實踐和效果反饋，化解和突破教學(xué)難點，對教師講授和學(xué)生學(xué)習(xí)中普遍存在的難點問題進行剖析和釋疑，深化學(xué)生對能量法的理解，使其能夠在將來的工程實際中學(xué)以致用。

一、能量法在振動微分方程建立中的應(yīng)用

同樣，若選取滑輪上方彈簧無初始變形位置為零勢能點，所得到的勢能函數(shù)增量與前述相同。

可見，能量法應(yīng)用中需要注意勢能函數(shù)指的是相對于靜平衡位置的總勢能增量（包括重力勢能和彈性勢能），與零勢能位置的選取無關(guān)。

三、結(jié)束語

通過多年的教學(xué)實踐和學(xué)生反饋，針對能量法在振動建模中的應(yīng)用中的要點和難點問題進行了討論，包括以下幾個方面：

1.動能函數(shù)描述的關(guān)鍵點在于自由度數(shù)與廣義坐標(biāo)的確定，以及系統(tǒng)各慣性單元運動形式的判定；動能函數(shù)的形式不僅與系統(tǒng)的剛體運動形式相關(guān)，也隨所選取的廣義坐標(biāo)不同而具有不同的形式。

2.勢能函數(shù)的正確描述需要對重力勢能和彈性勢能的正確理解和應(yīng)用，需要注意勢能函數(shù)指的是相對于靜平衡位置的總勢能增量（包括重力勢能和彈性勢能），與零勢能位置的選取無關(guān)。

本文針對能量法的基本思想及其應(yīng)用實踐，對教師講授和學(xué)生學(xué)習(xí)中普遍存在的難點問題進行剖析和釋疑，促進學(xué)生對能量法的深入理解，強化學(xué)生對工程實際振動問題的準(zhǔn)確建模和分析能力。

參考文獻：

[1]姜偉，孫月華，候清泉，徐鵬.“機械振動基礎(chǔ)”課程的教學(xué)內(nèi)容改革與實踐[J].教育教學(xué)論壇，2015，（6）：99-100.

[2]張曉燕，姜愛峰.初探機械振動課程的教學(xué)方式與方法[A]//第十五屆北方七省市區(qū)力學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)會議論文集（二）[C].2014，357-359.

[3]李有堂.機械振動理論與應(yīng)用[M].北京：科學(xué)出版社，2012.

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本書主要介紹了振動與波的相關(guān)理論，目的是理解振動與波的基本概念，以及各種物理現(xiàn)象的分析方法。全書共分9章：1. 自由振動，介紹了振動的基本概念，研究了單自由度或多自由度的機械與電磁振動系統(tǒng)實例；2. 諧振的疊加和傅里葉分析，研究了振動的疊加，介紹了傅里葉分析方法；3. 強迫振動，分析了強迫振動及其響應(yīng)；4. 波在無限介質(zhì)中的傳播，介紹了波在無限介質(zhì)傳播的基本概念：波動方程及其求解方法、能量密度、能量傳遞等；5. 機械波，介紹了彈性波、聲波及面波；6. 電磁波，總結(jié)了電磁基本定律，分析了絕緣體、導(dǎo)體以及等離子體中的電磁波特性；7. 波的反射與折射；8. 干涉與衍射；9. 駐波與波導(dǎo)。附錄中提供了必要的數(shù)學(xué)公式、積分以及向量分析等內(nèi)容。書中每章的最后包含有一個“小結(jié)”，用來總結(jié)該章主要結(jié)論?！皢栴}求解提示”一節(jié)中包含了章節(jié)內(nèi)容的相關(guān)提示、需要注意避免的錯誤、近似方法以及進一步的闡述。書中每章提供了“概念”與“問題”兩種習(xí)題，使讀者能夠鞏固所學(xué)知識。

本書作者Tamer Bécherrawy教授曾經(jīng)在黎巴嫩大學(xué)（Lebanese University）、法國Savoy大學(xué)、IUFM、Nancy大學(xué)等學(xué)校教授物理學(xué)，曾擔(dān)任黎巴嫩大學(xué)物理系主任，在高能粒子物理學(xué)領(lǐng)域發(fā)表了許多文章。

本書的讀者主要是相關(guān)專業(yè)的本科生，書中部分章節(jié)比較難理解，已標(biāo)示為“*”，在學(xué)習(xí)過程中可跳過這些章節(jié)，不會影響知識的連貫性。

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[關(guān)鍵詞]軋鋼機械；振動預(yù)測；內(nèi)部隱患；診斷手法；細化措施

中圖分類號：TG333 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）30-0004-01

軋鋼機械通常被規(guī)劃至大型旋轉(zhuǎn)機械領(lǐng)域范疇之內(nèi)，是相關(guān)工業(yè)生產(chǎn)過程中必不可少的關(guān)鍵工藝項目。該類軋機利用內(nèi)部轉(zhuǎn)軸組件結(jié)構(gòu)為核心要領(lǐng)，并按照內(nèi)部制備格式對旋轉(zhuǎn)軸、齒輪傳動件等實現(xiàn)整體帶動。經(jīng)過相關(guān)工程實踐研究發(fā)現(xiàn)，大部分旋轉(zhuǎn)機械在前期運轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)中多少都會產(chǎn)生不正常的振動反應(yīng)，所以沿著這類現(xiàn)象進行運轉(zhuǎn)規(guī)律挖掘，就有助于從相關(guān)振動信號中進行常見故障識別，之后運用科學(xué)防護措施進行整改改進，維持工序銜接的高質(zhì)量水準(zhǔn)，避免內(nèi)部隱患的長期蔓延。

一、軋鋼機械在運轉(zhuǎn)前期的振動監(jiān)測論述

因為軋鋼機械在實際運行狀態(tài)中由于不同轉(zhuǎn)速的跳躍反應(yīng)，實際功率在一定空載和高負荷周期內(nèi)部存在一定的上漲現(xiàn)象，所以后期結(jié)構(gòu)部件損害和故障停機事故也時有發(fā)生。在對待不同設(shè)備、部件搭建節(jié)點等實現(xiàn)系統(tǒng)分析過程中，能夠?qū)⒐收衔恢命c及時搜索并有力克制。為了穩(wěn)固必要監(jiān)測數(shù)據(jù)在工業(yè)技術(shù)的可比性作用，在實施數(shù)據(jù)測定過程中，必須按照相關(guān)實施細則進行如下操作控制：首先，單位次數(shù)機器部件測量的具體工況條件要保持一致，并且在同類工序中運用的測量儀器和灌輸方式也要穩(wěn)定在統(tǒng)一樣式；其次，過程中需要對單個位置點進行反復(fù)測量，只要長期堅持此種做法，才不會令振源過分?jǐn)U張，并且維持查探數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確應(yīng)用實效，避免現(xiàn)實計算活動中出現(xiàn)的誤差效用；再次，測量過程中的參數(shù)選取要維持相同模型基礎(chǔ)，按照統(tǒng)一工藝生產(chǎn)和維護標(biāo)準(zhǔn)分析，當(dāng)內(nèi)部振動頻率高于1000Hz時，其數(shù)據(jù)采集終端實際顯示的參數(shù)數(shù)值會按照速度標(biāo)準(zhǔn)作為主體延展方向；而頻率滿足在100～1000赫茲范圍內(nèi)部運動時，內(nèi)部必要數(shù)據(jù)的參數(shù)輸出也會按照速度模式為主；至于頻率控制空間在10～100赫茲之內(nèi)收縮的作用力度，其相關(guān)數(shù)據(jù)采集器的輸出參數(shù)則需要透過位移結(jié)果實施灌輸。在整個監(jiān)測工程的必要階段中，軋鋼機械實際制備測量結(jié)果因為測點位置不同，也會存在一定的差異作用。所以在測點段選取上也要圍繞一定的標(biāo)準(zhǔn)要求進行細化布置：首先，測點位置最好在信號接收和反應(yīng)動作明顯的部位，包括軸承座等；其次，測點位置最好按照工藝標(biāo)準(zhǔn)在內(nèi)部線路排列形態(tài)中選取最短的振動信號進行通道傳遞，并以此抵抗中間傳遞介質(zhì)的阻礙作用；再次，測點相關(guān)方向性特征應(yīng)該得到重視和強調(diào)，因此布置點應(yīng)該首要定位在不同延展方向的中心點上。大部分狀況中，振動監(jiān)測設(shè)備的測點工作會選擇在水平、垂直和軸向這三類疏導(dǎo)方位形態(tài)中進行測定工作布置，特別是對某種回應(yīng)頻率不足的振動現(xiàn)象，更需要圍繞這類測點布置要領(lǐng)進行內(nèi)部靈敏度響應(yīng)和測量。最后，對于軋鋼機械這類工程設(shè)施，因為傳遞函數(shù)波動范圍較大，所以在測振過程中應(yīng)該進行多點位置測量和計算，利用權(quán)值技巧維持校正工藝精準(zhǔn)性作用。具體設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)如圖1所示：

二、落實監(jiān)測工作的具體方式研究

透過智能軸承檢測設(shè)備對軋鋼機械進行重點位置檢測，具體程序排列規(guī)則表現(xiàn)為：首先，將最佳測點位置選好同時保證其不存在位移作用，在監(jiān)測工作布置前要確保儀器設(shè)備的清潔；其次，在落實多點檢測工作過程中需要將必要數(shù)據(jù)資料記錄完整；再次，將整合得到的數(shù)據(jù)資源轉(zhuǎn)換成為一定形態(tài)的曲線圖，將軋鋼機械名稱、位置段和測量數(shù)據(jù)等全部標(biāo)清，保證測點振動變化狀況的全程跟蹤；最后，如果其間振動反應(yīng)產(chǎn)生異常性質(zhì)變化，說明內(nèi)部故障問題已經(jīng)滋生。

三、軋鋼的常見故障問題以及相關(guān)應(yīng)對策略分析

（一）基座松動現(xiàn)象

結(jié)構(gòu)部件搭接節(jié)點產(chǎn)生的松動現(xiàn)象屬于某種非線性振動特征，本身存在高度不平衡特性，是引起振動方向觀測中最為顯著的位置點，并且這種效應(yīng)尤其在垂直方向的振動回應(yīng)結(jié)果最為強烈。因為零件松動現(xiàn)象伴生的振動現(xiàn)象基本難以明確探析方向特征?；蓜蝇F(xiàn)象的振動特征主要呈現(xiàn)為：隨著內(nèi)部機理負荷的不斷增加而對應(yīng)提升，但相關(guān)轉(zhuǎn)速比較穩(wěn)定，基頻諧波效應(yīng)是不定向的。松動屬于非線形的振動特征，常與不平衡相伴相生。引起振動方向最為明顯的要數(shù)地腳松動了，地腳松動主要在垂直方向的振動最為強烈。因零件配合松動所造成的振動，沒有較為明顯的方向特征。裝配或基座松動的振動特征為：松動產(chǎn)生的振動會因隨負荷的不斷增加而不斷增大，但其轉(zhuǎn)速卻沒有明顯的規(guī)律變化，呈跳躍式變化，時而大，時而小。而其振動頻率特征則表現(xiàn)為：存在基頻成分，但基頻的奇數(shù)倍頻往往要高于基頻的幅值，同時伴有的諧波成分常以0.3倍、0.5倍、3倍、5倍、7倍的倍頻出現(xiàn)，且頻譜結(jié)構(gòu)呈梳狀。

（二）轉(zhuǎn)子不對中現(xiàn)象

這是軋鋼機械設(shè)備運行環(huán)節(jié)中經(jīng)常出現(xiàn)的技術(shù)故障問題，具體指軸承中心與轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生對中銜接。這類問題包括部件角度、排列方向和綜合空間形態(tài)模式的不對中現(xiàn)象。并且當(dāng)轉(zhuǎn)子衍生不對中問題時，就會令相關(guān)結(jié)構(gòu)成為某種附加彎矩，在附加激勵作用下，軸承振動問題開始逐漸滋生并擴散?？偟膩碇v，振動監(jiān)測工作的安排需要沿著監(jiān)測活動周期要求進行同步設(shè)定，將不同監(jiān)測數(shù)據(jù)及時記錄和高度整合，并細化分析，希望能夠更加科學(xué)地掌握軋鋼工作環(huán)節(jié)中的必要狀態(tài)效果，為后期故障診斷和方案制定提供更加豐富的線索資料。

結(jié)語

基于振動監(jiān)測的設(shè)備故障診斷技術(shù)屬于某種綜合學(xué)科的項目工藝改良工種，主要將監(jiān)測收集的不同數(shù)據(jù)實行建模處理，包含旋轉(zhuǎn)機械振動的常規(guī)原則和設(shè)備檢驗機理等。利用此類技術(shù)能夠同時滿足不同測點的統(tǒng)計驗證要求，對設(shè)備故障及時發(fā)現(xiàn)和高效運行產(chǎn)生一定的輔助功效，進而降低人工維修的勞動強度和資金追加數(shù)量結(jié)果，維持企業(yè)長期運營的內(nèi)部活力。

參考文獻

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篇10

【關(guān)鍵詞】機械加工,振動分析,控制措施

中圖分類號：TU85 文獻標(biāo)識碼：A

一.前言

在機械加工的過程中，整個工藝系統(tǒng)會經(jīng)常發(fā)生一些振動，給加工過程帶來了很大的麻煩。產(chǎn)生振動時，機械加工的正常的切削過程會受到很大的干擾和破壞，致使零件加工的表面會出現(xiàn)一些振紋，影響了零件加工的精度。因此，對機械加工過程中的振動進行深入的研究，進而對振動進行有效的控制是非常必要的。

二.機械加工過程中振動的基本類型

1.自由振動

當(dāng)振動系統(tǒng)在激振力的作用下，破壞了機械加工的正常工作狀態(tài)時，就是自由振動。由于阻尼存在于系統(tǒng)中，所以自由振動經(jīng)常會發(fā)生衰減情況，因此，在一般情況下，自由振動對機械加工過程產(chǎn)生的影響不是很大。自由振動的主要特性是由系統(tǒng)的本身來決定的，也就是說振動所具有的頻率、振動的振型主要是取決于振動系統(tǒng)的質(zhì)量和剛度。 

2. 強迫振動

強迫振動是物體受到一個周期變化的外力作用而產(chǎn)生的振動。如在磨削過程中，由于電動機、高速旋轉(zhuǎn)的砂輪及皮帶輪等不平衡，三角皮帶的厚薄或長短不一致，油泵工作不平穩(wěn)等，都會引起機床的強迫振動，它將激起機床各部件之間的相對振動幅值，影響機床加工工件的精度，如粗糙度和圓度。對于刀具或做回轉(zhuǎn)運動的機床，振動還會影響回轉(zhuǎn)精度。強迫振動的特點是：①強迫振動本身不能改變干擾力，干擾力一般與切削過程無關(guān)(除由切削過程本身所引起的強迫振動外)。干擾力消除，振動停止。如外界振源產(chǎn)生的干擾力，只要振源消除，導(dǎo)致振動的干擾力自然就不存在了。②強迫振動的頻率與外界周期干擾力的頻率相同，或是它的整倍數(shù)。③干擾力的頻率與系統(tǒng)的固有頻率的比值等于或接近與1時，產(chǎn)生共振，振幅達到最大值。此時對機床9O_T_過程的影響最大。④強迫振動的振幅與干擾力，系統(tǒng)的剛度及阻尼大小有關(guān)。干擾力越大、剛度及阻尼越小，則振幅越大，對機床的加工過程影響也就越大。 3.自激振動

是由振動系統(tǒng)本身在振動過程中激發(fā)產(chǎn)生的交變力所引起的不衰減的振動，就是0激振動。即使不受到任何外界周期性干擾力的作用，振動也會發(fā)生。如在磨削過程中砂輪對工件產(chǎn)生的摩擦?xí)鹱约ふ駝?。工件、機床系統(tǒng)剛性差，或砂輪特性選擇不當(dāng)，都會使摩擦力加大，從而使自激振動加劇?；蛴捎诘毒邉傂圆睢⒌毒邘缀谓嵌炔徽_引起的振動，都屬于自激振動。自激振動的特點是：①自激振動的頻率等于或接近系統(tǒng)的固有頻率。按頻率的高低可分為高頻顫振(一般頻率在500～50O0Hz)及低頻顫振(一般頻率為50 500Hz o②自激振動能否產(chǎn)生及其振幅的大小，決定于每一振動內(nèi)系統(tǒng)所獲得的能量與阻尼消耗能量的對比情況。③由于持續(xù)自激振動的干擾力是由振動過程本身激發(fā)的，故振動中止，干擾力及能量補充過程立即消失。

三.產(chǎn)生振動的主要原因

通過統(tǒng)計分析我們可以清晰的看出，金屬切削加工過程中產(chǎn)生振動的類型基本分為兩種：自激振動和受迫振動。因此，在機械制造過程中，根據(jù)這兩種不同類型的振動，可以通過機床不同的運行狀態(tài)來分析振動產(chǎn)生的原因。

1.空轉(zhuǎn)時存在的振動及原因分析

當(dāng)機床在空轉(zhuǎn)時也有可能產(chǎn)生一定的振動。造成振動的主要原因可能是床鞍導(dǎo)軌之間的爬行，也可能是是由于外部傳來的振動，例如：地基周期或者非周期的干擾力。此外，機床內(nèi)部振源也會使機床強迫振動，例如：機床主軸、電機等各種旋轉(zhuǎn)體的不平衡等式。

2.切削過程中產(chǎn)生的振動及原因分析

在金屬切削加工過程中，一般分為自由震動、自激振動和強迫振動。自由震動主要是受到外界傳來的沖擊力，機械系統(tǒng)本身產(chǎn)生周期性或者非周期性的沖擊力，如：間隙、凸輪與杠桿的沖擊，材料不均勻的硬點引起的沖擊。自激振動大部分情況下是受再生效應(yīng)和振動耦合等方面的影響形成的。強迫振動主要是切屑形成的周期性、斷續(xù)切削的交變力等原因造成的。 

四.機械加工過程中的振動產(chǎn)生的影響 在機械加工的具體切削過程中所產(chǎn)生的振動，對加工質(zhì)量以及生產(chǎn)率產(chǎn)生的影響主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1.當(dāng)振動的頻率很低時，就會產(chǎn)生一定的波度，振動的頻率高時，就會導(dǎo)致加工面粗糙。

2.在加工過程中產(chǎn)生了振動，在很大程度上阻礙了切削用量的提高，甚至更為嚴(yán)重的是導(dǎo)致切削不能正常的進行，影響了機械加工的生產(chǎn)效率。

3.在切削過程中所產(chǎn)生的振動，可能會使刀尖刀刃崩碎，特別是那些韌性非常差的道具，刀具的材質(zhì)是陶瓷的或者是硬質(zhì)合金的要注意可能會引起的消振問題。

4.在機械加工過程中，如果出現(xiàn)了振動，那么就會使機床和夾具等一些零件的鏈接處出現(xiàn)松動現(xiàn)象，使得期間的縫隙增大，導(dǎo)致剛度與精度降低，同時縮短了使用壽命。 

五.機械加工中振動的控制措施

1.控制強迫振動的途徑 強迫振動是由于外界周期性干擾力引起的，因此為了消除受迫振動，應(yīng)先找出振源，然后采取適應(yīng)的措施加以控制。

(1)減小或消除振源的激振力。對轉(zhuǎn)速在600r／min以上的零件如砂輪、卡盤、電動機轉(zhuǎn)子等必須經(jīng)過平衡，特別是高速旋轉(zhuǎn)的零件，如砂輪，因其本身砂粒的分布不均勻和工作時表面磨損不均勻等原因，容易造成主軸的振動，因此對于新?lián)Q的砂輪必須進行修整前和修整后的兩次平衡。提高齒輪的制造精度和裝配精度，特別是提高齒輪的工作平穩(wěn)性精度，從而減少因周期性的沖擊而引起的振動，并可減少噪聲；提高滾動軸承的制造和裝配精度，以減少因滾動軸承的缺陷而引起的振動：選用長短一致、厚薄均勻的傳動帶等。 

(2)調(diào)整振源頻率。避免激振力的頻率與系統(tǒng)的固有頻率接近，以防止共振。采取更換電動機的轉(zhuǎn)速或改變主軸的轉(zhuǎn)速來避開共振區(qū)；用提高接觸面精度、降低結(jié)合面的粗糙度、消除間隙、提高接觸剛度等方法，來提高系統(tǒng)的剛度和固有頻率。

2. 控制自激振動的途徑 (1)合理選用刀具的幾何參數(shù) 試驗和理論研究表明，刀具的幾何參數(shù)中，對振動影響最大的是主偏角Kr和前角γ0。由于切屑越寬越容易產(chǎn)生振動，而Kr越小，切削寬度越寬，因此越易產(chǎn)生振動，前角γ0越大，切削力越小，振幅也越小。

(2)提高工藝系統(tǒng)的抗振性 工藝系統(tǒng)本身的抗振性能是影響顫振的主要因素之一。應(yīng)設(shè)法提高工藝系統(tǒng)的接觸剛度，如對接觸面進行刮研，減小主軸系統(tǒng)的軸承間隙，對滾動軸承施加一定的預(yù)緊力，提高頂尖孔的研磨質(zhì)量等。加工細長軸時，使用中心架或跟刀架，盡量縮短鏜桿和刀具的懸伸量，用死頂尖代活頂尖，采用彈性刀桿等都能收到較好的減振效果。

(3)采用減振裝置 當(dāng)采用上述措施仍然達不到消振的目的時，可考慮使用減振裝置。減振裝置通常都是附加在工藝系統(tǒng)中，用來吸收或消耗振動時的能量，達到減振的目的。它對抑制強迫振動和顫振同樣有效，是提高工藝系統(tǒng)抗振性的一個重要途徑，但它并不能提高工藝系統(tǒng)的剛度。

六.結(jié)束語

綜上所述，在機械加工過程中所產(chǎn)生的振動是非常復(fù)雜的，只有進行詳細的研究分析，掌握機械加工過程中產(chǎn)生振動的基本類型，并且找出產(chǎn)生振動的原因，探討機械加工過程中振動產(chǎn)生的影響，才能采取更有效的措施來控制或者消除振動的發(fā)生，以保證加工零件的質(zhì)量，提高機械加工生產(chǎn)的效率。

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