激光对中仪之临界转速
在工程上,我们也把对应于转子一阶横向固有频率的转速称为临界转速。
当代的大型转动机械,激光对中仪为了提高单位体积的做功能力,一般均将转动部件做成高速运转的柔性转子(工作转速高于其固有频率对应的转速),采用滑动轴承支撑。
由于滑动轴承具有弹性和阻尼,因此,它的作用远不止是作为转子的承载元件,而且已成为转子动力系统的一部分。在考虑到滑动轴承的作用后,转子——轴承系统的固有振动、强迫振动和稳定特性就和单个振动体不同了。
柔性转子的临界转速
由于柔性转子在高于其固有频率的转速下工作,所以在起、停车过程中,它必定要通过固有频率这个位置。此时机组将因共振而发生强烈的振动,而在低于或高于固有频率转速下运转时,机组的振动是一般的强迫振动,幅值都不会太大,共振点是一个临界点。激光对中仪故此,机组发生共振时的转速也被称之为临界转速。
转子的临界转速往往不止一个,它与系统的自由度数目有关。实际情况表明:带有一个转子的轴系,可简化成具有一个自由度的弹性系统,有一个临界转速;转轴上带有二个转子,可简化成二个自由度系统,对应有二个临界转速,依次类推。
其中转速*小的那个临界转速称为一阶临界转速nc1,比之大的依次叫做二阶临界转速nc2、三阶临界转速nc3。
工程上有实际意义的主要是前几阶,过高的临界转速已超出了转子可达的工作转速范围。
临界转速的变动
为了保证大机组能够**平稳的运转,激光对中仪轴系转速应处于该轴系各临界转速的一定范围之外,一般要求:
刚性转子 n<0.75 nc1 柔性转子 1.4 nc1 < n <0.7 nc2
式中,nc1、nc2分别为轴系的一阶、二阶临界转速。
机组的临界转速可由产品样本查到或在起停车过程中由振动测试获取。
需指出的是,样本提供的临界转速和机组实际的临界转速可能不同,因为系统的固有频率受到种种因素影响会发生改变。
一般地说,一台给定的设备,除非受到损坏,其结构不会有太大的变化,因而其质量分布、轴系刚度系数都是固定的,其固有频率也应是一定的。
但实际上,现场设备结构变动的情况还是很多的,激光对中仪*常遇到的是换瓦,有时是更换转子,不可避免的是设备维修安装后未能准确复位等等,都会影响到临界转速的改变。
多数情况下,这种临界转速的改变量不大,处在规定必须避开的转速区域内,因而被忽略。
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