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何為共振,江蘇振迪檢測來為您解析!

文/ 發(fā)布于 : 2021-04-19    瀏覽次數(shù):6976

共振所發(fā)生的特定的頻率,我們稱為共振頻率共振經(jīng)常發(fā)生于機(jī)械、結(jié)構(gòu)、管路、視聽等系統(tǒng)。

  一般而言我們經(jīng)常會將下述名詞溷為一談,下述三種有著相同的概念,但其中卻又各有差別,仍須詳細(xì)探討建立正確觀念,此為進(jìn)入共振的第一課題。

自然頻率(NATURAL FREQUENCY)

共振頻率(RESONANCE)

臨界轉(zhuǎn)速(CRITICAL SPEED)

 

影響自然頻率的因素:

  較軟的零件材料的自然頻率較低,較剛性的材料或固定方式即擁有較高的自然頻率;若于彈性系統(tǒng)中加入一個重量,將使的該系統(tǒng)的自然頻率下降,那是因?yàn)橹亓课恢酶淖冊斐伸o彎曲,改變重心位置,導(dǎo)致自然頻率下降,換言之若使靜彎曲的問題盡量降低,而自然頻率即會上昇。

  補(bǔ)充:通常被定義為彈簧系統(tǒng)的東西,必定為:撓性或彎曲材料以及旋轉(zhuǎn)體。

 

共振的問題討論:

  通常共振經(jīng)常被討論的范圍:

1.造紙機(jī)輥輪(通常為直徑2呎以下的輥輪)

2.高速透平機(jī)和離心式壓縮機(jī)(通常在設(shè)計轉(zhuǎn)速時討論共振問題)

  一般風(fēng)車、鼓風(fēng)機(jī)、泵浦等較少被研究共振這方面的問題,因?yàn)樵擃愒O(shè)備轉(zhuǎn)速并不高且轉(zhuǎn)速通常固定不變。

  例如此同一型態(tài)的設(shè)備,用于同一製程,但操作轉(zhuǎn)速卻經(jīng)常有些微的差異,此差異極可能造成設(shè)備中某些部件的共振而產(chǎn)生與其他同型設(shè)備有不相同的振動量與振動方向。

  共振的產(chǎn)生并不僅僅發(fā)生于兩個支撐架上方的機(jī)械設(shè)備或結(jié)構(gòu),亦可能發(fā)生于兩個物體的結(jié)合部位,如螺絲或焊接結(jié)合處與其他連結(jié)處,如此的彈性系統(tǒng)均可能有各自擁有的自然頻率。

  例如:某木材廠,透過馬達(dá)製造廠欲改善馬達(dá)共振問題而改變切臺機(jī)馬達(dá)的框架而造成振動過大的問題。

 

共振與多倍轉(zhuǎn)速頻率的關(guān)系:

  共振頻率的討論與研究經(jīng)常在低轉(zhuǎn)速設(shè)備被忽略,而低轉(zhuǎn)速固然是低頻率,但設(shè)備中其他元件(尤其是驅(qū)動元件與葉片),所造成的振動頻率經(jīng)常是轉(zhuǎn)速的數(shù)倍或數(shù)十倍,此極可能為共振的來源。

  例如:某銑床場所生產(chǎn)的M-8688銑床經(jīng)過測試共振頻率為81HZ(4860CPM),但操作銑刀主軸轉(zhuǎn)速于600RPM時發(fā)生振動過大現(xiàn)象導(dǎo)致產(chǎn)品精度不良。

 

  無論如何PUMP或風(fēng)車的葉片頻率(VANE PASS FERQUENCY)并非僅是共振所致,亦可能為流量太低或葉片偏心或變形導(dǎo)致,必須考慮流量問題或葉片外型問題,如流量低于最有效率流量的40%及造成流體擾流問題而產(chǎn)生葉片振動。

設(shè)備上的多次臨界轉(zhuǎn)速

  一個系統(tǒng)均有超過一個以上的臨界轉(zhuǎn)速,第一臨界轉(zhuǎn)速與其他更高的臨界轉(zhuǎn)速的關(guān)係并不一定為倍數(shù)關(guān)係,因?yàn)槊總€臨界轉(zhuǎn)速的形成摻雜許多因素,故成倍數(shù)關(guān)係的臨界轉(zhuǎn)速是相當(dāng)罕見的。

  一般臨界轉(zhuǎn)速的關(guān)系如下說明:

1.以一個材質(zhì)均勻且平直的樑兩端固定或平面軸承支撐的材質(zhì)與直徑均勻的

  轉(zhuǎn)軸,假設(shè)第一臨界轉(zhuǎn)速為1,而其第二、第三、第四臨界轉(zhuǎn)速分別為:

  5 2 / 3 2、7 2/ 3 2、9 2/ 3 2。

2.以一個材質(zhì)均勻且平直的樑兩端浮動支撐或兩端半徑較小的滾動元件的滾

  動軸承支撐的材質(zhì)與直徑均勻的轉(zhuǎn)軸,假設(shè)第一臨界轉(zhuǎn)速為1,而其第二、

  三、第四臨界轉(zhuǎn)速分別為2 2 、3 2、4 2。

 

共振與相位的關(guān)系

  設(shè)備在低于共振頻率以下的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時,其運(yùn)轉(zhuǎn)相位不變,當(dāng)轉(zhuǎn)速持續(xù)上昇,接近共振頻率時相位開始改變,當(dāng)轉(zhuǎn)速與共振頻率重合時相位正好改變90度,若轉(zhuǎn)速持續(xù)增加且遠(yuǎn)離共振頻率將產(chǎn)生與原相位180度差的相位變化。

  共振相位改變的原因與旋轉(zhuǎn)中心與軸心及質(zhì)心的改變有關(guān)。

 

臨界轉(zhuǎn)速與振動幅度的關(guān)系:

圖片1.png 

臨界轉(zhuǎn)速與振動幅度的關(guān)係

 

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