有研究表明:連接為橫向方式時(shí)的剛度是一個(gè)有限值,這會使得轉(zhuǎn)子系統(tǒng)減小衰減系數(shù),延長低頻進(jìn)動周期,終導(dǎo)致離心機(jī)的穩(wěn)定性減小。更進(jìn)一步講,這種變化會伴隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的加大而加大。橫向連接剛度研究的重要意義在于對于離心機(jī)能夠更加準(zhǔn)確地描述轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的運(yùn)動和評估實(shí)際運(yùn)行的穩(wěn)定性。
對于轉(zhuǎn)子系統(tǒng)軸承松動這個(gè)命題,無論是國內(nèi)還是國外均開展了很多探索研究。例如,1991年Muszynskauo和Goldman對支座松時(shí)候動的轉(zhuǎn)子振動進(jìn)行了研究分析;褚福磊等在1998年對轉(zhuǎn)子一端松動故障進(jìn)行了調(diào)查研究,廖明夫等提出了離心機(jī)故障診斷的實(shí)驗(yàn)方法等。
研究人員為了更深一層研究轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的運(yùn)動方式,他們對立式高速離心機(jī)進(jìn)行了專門研究。立式高速離心機(jī)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行條件具有其特殊性,它具有柔性支承,所以具體問題具體分析。研究者在離心機(jī)轉(zhuǎn)子支承系統(tǒng)的運(yùn)動微分方程中引入有限的軸承副橫向連接剛度值,通過實(shí)驗(yàn)測得軸承副的橫向連接剛度,并計(jì)算了它對離心機(jī)穩(wěn)定性的影響。
立式高速離心機(jī)為了減小摩擦系數(shù),一般會采取盡可能少的機(jī)械接觸面積,通常采用端部為球形的細(xì)小的彈性針軸作為針軸的支承結(jié)構(gòu)。在研究過程中,離心機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學(xué)模型傳統(tǒng)上都會假設(shè)針軸和軸承連接處沒有橫向相對位移的存在,即橫向連接處有無窮大的剛度。
研究結(jié)果表明,采用吸振器的設(shè)計(jì)原理,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來測量某立式離心機(jī)針軸與軸承之間的連接剛度,測量結(jié)果大概是40 kN/m左右。由于在計(jì)算時(shí)忽略了連接剛度的存在,相應(yīng)的模態(tài)衰減系數(shù)會減小10%,研究者就把傳統(tǒng)的離心機(jī)動力學(xué)模型修正了。改進(jìn)后的模型可以對實(shí)驗(yàn)中觀察到的超低頻進(jìn)動現(xiàn)象進(jìn)行合理的解釋,并且能夠更加計(jì)算離心機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性。
