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        淺析振動(dòng)技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用

        2021-04-28 12:36:27衣永利張海濤
        關(guān)鍵詞:工程機(jī)械

        衣永利 張海濤

        摘 要:我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)也不斷提高。而在工業(yè)日益發(fā)展的另一方面,也出現(xiàn)了很多問(wèn)題。例如我們將要探討的工程中的振動(dòng)問(wèn)題。在現(xiàn)代工業(yè)中,例如運(yùn)輸業(yè)、軍事工業(yè),汽車制造業(yè)等高端制造產(chǎn)業(yè),這些產(chǎn)業(yè)都對(duì)振動(dòng)控制的要求越來(lái)越高,劇烈振動(dòng)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的負(fù)面影響。會(huì)導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備的破壞。而且振動(dòng)產(chǎn)生的噪音也會(huì)造成人體身體健康的負(fù)面影響。所以在如今高端技術(shù)產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展的情況下,振動(dòng)技術(shù)的發(fā)展也日益重要。本文將研究振動(dòng)技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用,探究合理的振動(dòng)技術(shù)應(yīng)用方式。

        關(guān)鍵詞:振動(dòng)技術(shù);工程機(jī)械;方式方法研究

        中圖分類號(hào):TG156.92? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI:10.12296/j.2096-3475.2021.05.093

        一、振動(dòng)技術(shù)概述及重要性

        振動(dòng)通常指機(jī)械振動(dòng),是物體沿平衡位置相互移動(dòng)的一種特殊形式的運(yùn)動(dòng),其強(qiáng)度可以通過(guò)物體的位移、速度和加速度來(lái)測(cè)量。在實(shí)際研究中,振動(dòng)體往往簡(jiǎn)化為沒(méi)有彈性、只有一定質(zhì)量的剛體,并與質(zhì)量可忽略不計(jì)、只有彈性的彈簧相連,形成振動(dòng)系統(tǒng)。

        隨著現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展,機(jī)械設(shè)備的功率也在不斷增大,功率增大會(huì)加快機(jī)械設(shè)備的轉(zhuǎn)速,振源能量不斷強(qiáng)化,隨著材料學(xué)的不斷發(fā)展,機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)也日益輕便,振動(dòng)以及振動(dòng)帶來(lái)的噪音問(wèn)題逐漸顯現(xiàn),這些問(wèn)題影響到了機(jī)械制造的精度。而在對(duì)機(jī)械振動(dòng)和噪音的控制技術(shù)當(dāng)中,振動(dòng)隔離技術(shù)是被應(yīng)用最多的控制技術(shù),而功率流作為振動(dòng)控制設(shè)計(jì)中一個(gè)很重要的控制優(yōu)化特征量,能夠很容易地揭示振動(dòng)傳輸機(jī)理和振動(dòng)控制效果。項(xiàng)目的研究為提高機(jī)械設(shè)備的使用壽命,提高設(shè)備的精度提供了可行的途徑,為促進(jìn)振動(dòng)隔離技術(shù)的發(fā)展提供了新的研究方向。另外,還可以用于機(jī)械系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)當(dāng)中,從而減少成本的投入,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。尤 其對(duì)于電力系統(tǒng)中的大型機(jī)械設(shè)備而言,有著重要的研究意義。隨著研究的深入,必將有更加豐碩的成果應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)際當(dāng)中,為我國(guó)機(jī)械行業(yè)的進(jìn)步貢獻(xiàn)力量。

        二、振動(dòng)隔離技術(shù)

        隨著人們對(duì)機(jī)械振動(dòng)與噪聲的重視,如何對(duì)振動(dòng)進(jìn)行控制用以滿足機(jī)械設(shè)計(jì)的需要已成為人們研究的熱點(diǎn)。振動(dòng)鏡像隔離技術(shù)是在隔振子系統(tǒng)與基礎(chǔ)之間安裝鏡像振動(dòng)子系統(tǒng),振動(dòng)能有效地傳遞到地基上,不需要改變?cè)械臋C(jī)器、設(shè)備、建筑物或結(jié)構(gòu)。只有在機(jī)器或設(shè)備的下部安裝多個(gè)隔離器才能達(dá)到滿意的效果。此技術(shù)省力、簡(jiǎn)單、價(jià)廉,深受廣大施工單位的歡迎。經(jīng)典的基于剛體的抗振理論與高頻振動(dòng)的實(shí)際情況有很大的不同,產(chǎn)生這種偏差的原因是機(jī)器或系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)不是理想剛體而是柔性系統(tǒng)。在高頻刺激下,透射曲線上出現(xiàn)了許多阻礙因素,影響了其抗振效果。換句話說(shuō),減振裝置的主彈性軸與機(jī)床的慣性軸平行。防震系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是它有垂直固有頻率,高橫向剛度,不受電機(jī)或旋轉(zhuǎn)振動(dòng)的影響。

        三、國(guó)外功率流方法的研究

        目前,國(guó)內(nèi)外學(xué)者以兩種方式來(lái)研究功率流。一種是導(dǎo)納形式,是由波動(dòng)理論推導(dǎo)出的,適合解決中、低頻段問(wèn)題。另一種是功率流有限元方法,是由統(tǒng)計(jì)能量分析結(jié)合有限元方法推導(dǎo)出來(lái)的,適合解決中、高頻段問(wèn)題。H.G.Goyder和R.C.White的研究包括機(jī)器振動(dòng)隔離系統(tǒng)和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)功率流的基本理論和功率流測(cè)試方法,并取得以下進(jìn)展:研究了簡(jiǎn)單無(wú)限均質(zhì)梁、板結(jié)構(gòu)中縱波、彎曲波、扭轉(zhuǎn)波對(duì)結(jié)構(gòu)中功率流的貢獻(xiàn),推導(dǎo)了理想常力源和理想速度源激勵(lì)下,單、雙層結(jié)構(gòu)中通過(guò)支承進(jìn)入無(wú)限基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的功率流表達(dá)式,并研究了較為復(fù)雜的加肋梁板結(jié)構(gòu)的功率流傳播機(jī)理。

        四、振動(dòng)檢測(cè)技術(shù)

        以振動(dòng)檢測(cè)技術(shù)在工程船舶中的應(yīng)用為例。與航運(yùn)船舶相比,工程船舶設(shè)備具有專業(yè)性強(qiáng)、負(fù)載變化大、操作條件差等特點(diǎn),一旦發(fā)生故障時(shí),很難準(zhǔn)確定位故障點(diǎn)和快速修復(fù),利用早期的故障檢測(cè)技術(shù),人們可以利用經(jīng)驗(yàn)判斷一些簡(jiǎn)單的故障的存在。但工業(yè)的不斷發(fā)展導(dǎo)致機(jī)械化程度不斷提高,自動(dòng)化程度越來(lái)越高。對(duì)于船舶工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展的要求,僅憑一些感覺(jué)和經(jīng)驗(yàn)來(lái)評(píng)估機(jī)械誤差的技術(shù)已經(jīng)不能夠發(fā)揮作用。振動(dòng)檢測(cè)技術(shù)在工程船舶中有以下幾方面的應(yīng)用:

        (1)在平時(shí)對(duì)船舶的護(hù)理上,利用振動(dòng)檢測(cè)技術(shù)可以代替人工觀察船舶的運(yùn)行狀況,從而監(jiān)測(cè)到船舶是否有損壞,能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)船舶存在的潛在風(fēng)險(xiǎn),方便消除風(fēng)險(xiǎn)避免潛在風(fēng)險(xiǎn)的繼續(xù)擴(kuò)大。

        (2)進(jìn)入檢修場(chǎng)地前,利用振動(dòng)檢測(cè)技術(shù)可以分析船舶的當(dāng)前狀況,可以通過(guò)分析出的數(shù)據(jù)來(lái)判斷船舶是否處于維修當(dāng)中。

        (3)利用振動(dòng)檢測(cè)技術(shù)可以在船舶維修后,依據(jù)振動(dòng)分析的結(jié)果,可以知道船舶是否維修完成,以及維修質(zhì)量是否達(dá)到要求。應(yīng)用船舶振動(dòng)檢測(cè)技術(shù),可以及時(shí)識(shí)別設(shè)備的重大隱患,及時(shí)進(jìn)行預(yù)防性維修,避免嚴(yán)重的機(jī)器損壞和二次危害。目前,船舶振動(dòng)檢測(cè)技術(shù)已在我國(guó)一些大型挖掘機(jī)上得到應(yīng)用,通過(guò)振動(dòng)檢測(cè)可以掌握柴油機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、渣漿泵等主要設(shè)備的運(yùn)行狀況,并給出預(yù)警和報(bào)警要求。它不僅減少了日常工作的頻率,避免了過(guò)度的維護(hù),而且還消除了設(shè)備的安全隱患,防止了機(jī)器損壞時(shí)發(fā)生事故,保證了設(shè)備的安全。

        五、結(jié)語(yǔ)

        我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,現(xiàn)代工業(yè)也迅速的發(fā)展。在現(xiàn)代工業(yè)中機(jī)械也發(fā)展的非常迅速,機(jī)械的性能不斷提高,在性能不斷提高的同時(shí),機(jī)械所產(chǎn)生的振動(dòng)也逐漸增大。機(jī)械性能的提高就導(dǎo)致機(jī)械轉(zhuǎn)速的加快,而機(jī)械轉(zhuǎn)速的加快導(dǎo)致振動(dòng)幅度的增大。在現(xiàn)代工業(yè)控制機(jī)械振動(dòng)的科學(xué)技術(shù)研究中,針對(duì)機(jī)械振動(dòng)的控制技術(shù)研究最廣泛的控制技術(shù)之一。機(jī)械振動(dòng)的控制技術(shù)的研究,有利于減少機(jī)械的振動(dòng)。提高機(jī)械性能的同時(shí),也能夠使機(jī)械的使用時(shí)間延長(zhǎng)??梢詼p少工程項(xiàng)目的施工成本以及各種工業(yè)的成本,有利于實(shí)現(xiàn)工業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益最大化,促進(jìn)我國(guó)工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。不斷優(yōu)化工業(yè)技術(shù),隨著研究的深入,更多的成果在生產(chǎn)實(shí)踐中得到應(yīng)用,為中國(guó)機(jī)械工業(yè)的進(jìn)步做出了貢獻(xiàn)。

        參考文獻(xiàn):

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        [2]賈洪雷,王萬(wàn)鵬,陳志,等.農(nóng)業(yè)機(jī)械觸土部件優(yōu)化研究現(xiàn)狀與展望[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào),2017,48(7):1-13.

        [3]朱煜,熊小虎.基于振動(dòng)分析的船舶旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷研究[J].2016,10.

        (1.江西騰昌建筑工程有限公司沈陽(yáng)分公司? 遼寧沈陽(yáng)? 110000;2.沈陽(yáng)佳德聯(lián)益能源科技股份有限公司? 遼寧沈陽(yáng)? 110000)

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