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閱讀：49發(fā)布時(shí)間：2022-12-22
旋轉(zhuǎn)機(jī)械是指主要功能是由旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)完成的機(jī)械。如電動(dòng)機(jī)、離心式風(fēng)機(jī)、離心式水泵、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)等，都屬于旋轉(zhuǎn)機(jī)械范圍。
轉(zhuǎn)子組件是旋轉(zhuǎn)機(jī)械的核心部分，由轉(zhuǎn)軸及固定安裝上的各類盤(pán)狀零件（如葉輪、齒輪、聯(lián)軸器、軸承等組成）。
從動(dòng)力學(xué)角度分析,轉(zhuǎn)子系統(tǒng)分為剛性轉(zhuǎn)子和柔性轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)動(dòng)頻率低于轉(zhuǎn)子一階橫向固有頻率的轉(zhuǎn)子為剛性轉(zhuǎn)子如電動(dòng)機(jī)、中小型離心式風(fēng)機(jī)等。轉(zhuǎn)動(dòng)頻率高于轉(zhuǎn)子一階橫向固有頻率的轉(zhuǎn)子為柔性轉(zhuǎn)子，如燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子。
在工程上，也把對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)子一階橫向固有頻率的轉(zhuǎn)速稱為臨界轉(zhuǎn)速。當(dāng)代的大型轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械,為了提高單位體積的做功能力,一般均將轉(zhuǎn)動(dòng)部件做成高速運(yùn)轉(zhuǎn)的柔性轉(zhuǎn)子(工作轉(zhuǎn)速高于其固有頻率對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速)，采用滑動(dòng)軸承支撐。由于滑動(dòng)軸承具有彈性和阻尼，因此，它的作用遠(yuǎn)不止是作為轉(zhuǎn)子的承載元件，而且已成為轉(zhuǎn)子動(dòng)力系統(tǒng)的一部分。在考慮到滑動(dòng)軸承的作用后，轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)的固有振動(dòng)、強(qiáng)迫振動(dòng)和穩(wěn)定特性就與單個(gè)振動(dòng)體不同了。
由于柔性轉(zhuǎn)子在高于其固有頻率的轉(zhuǎn)速下工作，所以在啟動(dòng)、停車(chē)過(guò)程中，它必定要通過(guò)固有頻率這個(gè)位置。此時(shí)機(jī)組將因共振而發(fā)生強(qiáng)烈的振動(dòng),而在低于或高于固有頻率轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，機(jī)組的振動(dòng)是一般的強(qiáng)迫振動(dòng)，幅值都不會(huì)太大，共振點(diǎn)是一個(gè)臨界點(diǎn)。故此,機(jī)組發(fā)生共振時(shí)的轉(zhuǎn)速也被稱為臨界轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速往往不止一個(gè)，它與系統(tǒng)的自由度數(shù)目有關(guān)。實(shí)際情況表明帶有一個(gè)轉(zhuǎn)子的軸系，可簡(jiǎn)化成具有一個(gè)自由度的彈性系統(tǒng)，有一個(gè)臨界轉(zhuǎn)速;轉(zhuǎn)軸上帶有兩個(gè)轉(zhuǎn)子，可簡(jiǎn)化成兩個(gè)自由度系統(tǒng)，對(duì)應(yīng)有兩個(gè)臨界轉(zhuǎn)速，依次類推。其中轉(zhuǎn)速最小的那個(gè)臨界轉(zhuǎn)速稱為一階臨界轉(zhuǎn)速nc1,比之大的依次叫做二階臨界轉(zhuǎn)速nc2、三階臨界轉(zhuǎn)速nc3…工程上有實(shí)際意義的主要是前幾階，過(guò)高的臨界轉(zhuǎn)速已超出了轉(zhuǎn)子可達(dá)到的工作轉(zhuǎn)速范圍。
機(jī)組的臨界轉(zhuǎn)速可由產(chǎn)品樣本查到或在啟停車(chē)過(guò)程中用便攜式振動(dòng)分析儀獲取。需提出的是，樣本提供的臨界轉(zhuǎn)速和機(jī)組實(shí)際的臨界轉(zhuǎn)速可能不同，因?yàn)橄到y(tǒng)的固有頻率受到種種因素影響會(huì)發(fā)生改變。這樣，當(dāng)機(jī)組運(yùn)行中因工藝需要調(diào)整轉(zhuǎn)速時(shí)，機(jī)組轉(zhuǎn)速很可能會(huì)落到共振區(qū)內(nèi)。針對(duì)這種情況，設(shè)備故障診斷人員應(yīng)該了解影響臨界轉(zhuǎn)速改變的可能原因。一般地說(shuō)，一臺(tái)給定的設(shè)備，除非受到損壞，其結(jié)構(gòu)不會(huì)有太大的變化，因而其質(zhì)量分布、軸系剛度系數(shù)都是固定的，其固有頻率也應(yīng)是一定的。但實(shí)際上，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備結(jié)構(gòu)變動(dòng)的情況還是很多的，遇到的是更換軸瓦,有時(shí)是更換轉(zhuǎn)子，不可避免的是設(shè)備維修安裝后未能準(zhǔn)確復(fù)位等，這些因素都會(huì)影響到臨界轉(zhuǎn)速的改變。多數(shù)情況下，這種臨界轉(zhuǎn)速的改變量不大，在規(guī)定必須避開(kāi)的轉(zhuǎn)速區(qū)域內(nèi)，因而被忽略。
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