空壓機運行體系的自激振動

在非線性空壓機體系內,由非振蕩機能量改變為振蕩鼓勵 所發生的振動稱為自澈報動。這種振動，常使裝備運行掉往 不亂性,是以必需引起留意。

自激振動的機理已在振動分類中述及。 體系因為受到某種初始擾動而激起自由振動，成果振動相應 將體系內部受到的連續作用的能量改變成周期性的鼓勵，通 過反饋環節斷續地輸進到振動體系中往，維持或成長體系的 振動。

從外貌上望,自激振動和逼迫振動并無區別,但兩者是有 顯著差異的。

較根本的，自激振動的能量來自內部，而不象 逼迫振動來自外部，別的，要引起自激振動必需存在初始擾 動,而逼迫振動沒有初始運動也會發生。

自激振動也和阻尼 自由振動不同，它的振幅并不跟著時光推移而衰減，而是一 旦泛起自激，去去難以把持。如處置不實時，常因劇烈振動 而破壞裝備。

現以在扭轉空壓機中常常碰到的渦動為例來闡明 自激振動產生的進程及其特色。

渦動是一種因為摩擦作用而引起的在轉軸上產生的自激 振動，它的特色是軸除繞軸心扭轉外還在軸承間外貌作歸轉 運動。

軸心軌跡不不亂在一點上而是形成一個旋渦狀，現已 發明，渦動可由兩種方法引起:

(1)軸的抖動，也鳴反向入動。

即歸旋運動標的目的與軸 的扭轉標的目的相反。這種自激振動產生在軸承潤滑不充足、軸 與軸承間的間隙過年夜的情形下。

當軸與軸承 中央距00; 較軸心0; 與軸承中央0不齊心,的問隙很年夜， 間隙中又比力干燥、缺少潤滑的情形時,設在某一剎時 年夜，滾動著的軸頸與軸承在K點接觸，軸頸即受到軸承給它的切 向作用P，力的標的目的與軸的轉速2標的目的相反,正 是這個力的存在，軸頸將沿軸承壁作純轉動,形成與軸扭轉 標的目的相反的歸旋運動。

我們只要將切向力P平移到軸心上 就可容易望出這個成果。

力P平移到軸心后，其力學效 往,應相稱于一個反時針標的目的的轉距M= PR和一個作用在軸頸 中央的力P'。

力P' 平行于軸承壁接觸點的切線標的目的使有 軸頸下移的趨向,而力矩M則使軸頸繞軸承而歸轉。

軸心運 (2-20) 上以點劃線表現。在軸的抖動里,抖動動軌跡在圖 的能量來自轉軸自己的運動。

而反饋環節為軸與軸承的摩 擦，初始擾動則由軸在某剎時與軸承接觸引起.

(2)油膜振蕩

這種振動也鳴正向入動，因由于軸承內的油膜作用(液 體摩擦) ,它比因千摩擦引起的抖動還要多見。

設軸逆時針標的目的扭轉，因為軸自己不 齊心或不服衡，軸大將作用有一個離心力C,這個離心力總 是徑向地指向軸承，而且總不會與軸頸上油的壓力取得平 衡。

軸頸上油壓的協力為P,它與經由過程軸承中央0與軸中央0↓的連 線成qp 角度，于是有一分力Psinp使軸頸發生并維持與軸扭轉標的目的 9 同標的目的的歸轉運動。

因為油膜的作用渦動的能量逐漸增添，軸頸渦動隨之增 年夜。

對付高速扭轉的空壓機如汽輪機、透平壓緊縮機等,常是以而產生劇烈的 油膜振蕩,使裝備不克不及正常運行，甚至引起嚴峻的變亂。

圖為油 膜振蕩的幅頻曲線，當轉軸速率Q>2ce (Oc 為臨界轉速) 時發生了強烈的由于此時渦動 油膜振蕩，正好具有軸系的固有頻率，反過來又引發整個軸系共振。