主動隔振系統
用減振器將振動的機器(振源)與地基隔離開來,減小傳遞到地基上的振動,從而抑制振源對周圍設備的影響。
前面講的單自由度系統的減振即屬于主動減振系統。該隔振系統不會阻止機器的振動,但是可以減少傳遞中的振動。
相對來說,剛性懸掛(傳遞振動)系統,機器振動時的振幅將更大。從某種程度上,機器是擺脫了固定坐位。這里有一個例子對于安裝在彈性減振底座上的“活動引擎”,由于在發動機罩蓋下安裝了彈性體,就可以減少傳遞到機身和乘客上的振動。如果過多的增加振動不能被承受,在不減小彈性底座的效率的情況下,降低它的惟一方法是增加懸掛系統的重量。對于一個給定的激勵,振幅與載重成反比。這對于那些產生劇烈振動的機器是十分必要的:低的單杠壓縮機,離心分離機,振動錘等等。這些機器是被緊緊的固定在底盤和厚厚的板上的。整個系統是被懸掛起來的。增大懸掛質量,就可以提高懸掛系統的隔振效果。相比單獨的機器,組合懸掛系統安裝更值得的:
發電機作,馬達/壓縮機組合,馬達/泵組合。
被動隔振系統
這種彈性底座系統被設計成保護自身不振動的機器免受它周圍環境傳遞到它的振動。
如前面所述,減振系統的設計方法對被動減振仍然是適用的。如果減振系統設計的非常合理,那么傳遞到被隔振設備的加速度(響應)會非常小,如果沒有其他激勵的影響,設備將保持近似靜止狀態。基礎的振動大部分被減振器過濾掉。
半剛性懸置系統
半剛性懸置系統是指在給定的激勵頻率ω下不能起到減振效果的系統,此時有
從定義來看,半剛性系統的振動沒有衰減反而有一定的放大,因此這種系統沒有起到減振的效果。
但是對于以下兩種情況,半剛性懸置系統有一定作用:
耦合
振動實際上是多個方向的,尤其對于懸置系統,一般會有多個方向的振動同時存在。事實上, 正如所見圖2 ,一個機器有6個自由度。一個合理的懸置系統應該考慮施加在機器上的激勵的類型并精良避免振動在所有方向同時存在。然而由于安裝位置的限制,減振器的不止有時并不合理,從而當機器收到一個方向的激勵時,可能會產生多個方向的振動,這種現象交“耦合”
不同方向的固有頻率并不相等,耦合可以使較低的固有頻率變得更低,較高的固有頻率變得更高。耦合時的振動傳遞率曲線并非像圖5一樣只有一個峰值,而是有兩個峰值。
激勵頻率不應落在這兩個峰值點。有時要求減振器的剛度不能太低,也就很難降低耦合的固有頻率,
不能使激勵頻率落在隔振 區域內。另一方面,當兩個固有頻率分別落在激勵頻率的兩側時,可能會得到一個合適的振動衰減率。
諧頻
一個振動的頻率很少是“純粹的”w,它通常都會包含若干“諧頻 ”,,例如頻為2w,3w的諧頻振動。有時即使不能隔離掉頻率為w的振動,但是可以隔離部分諧頻。這對我們來說也許更為重要,因為低頻振動一般是聽不到的,且振動加速度很小。對于高頻噪聲,可以通過減振器消除。
外部鏈接
通常,我們假設的情況通常是設備僅通過彈性底座系統和外部連接。實際上,通常有其他的外部連接,比如:
管道(進氣管,排氣管,冷卻管);
電纜,控制系統…
在設計時必須保證,當機器發生相對運動時,這些外部連接有足夠的彈性。這樣才可以避免:
-對管道造成破壞;
-額外的剛性連接降低隔振率;
-振動通過這些剛性連接,直接傳播到其它部位。
彈性底座是通過變形來消除傳遞過程中的振動,所以請留出充分的間隙來應對它在各個自由度方向的移動。
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