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振動(dòng)系統(tǒng)的外界激振力矩陣
　　曲軸扭轉(zhuǎn)振動(dòng)方程如下：
　　　　　　　　　(3)
式中　M——曲柄銷所受的阻力矩
　　　θ——各圓盤相對(duì)于靜平衡位置的轉(zhuǎn)角
　　由式(3)可知，氣體阻力矩M對(duì)曲軸的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)影響較大。
4　渦旋壓縮機(jī)的振動(dòng)頻域分析
　　頻域分析所用的數(shù)據(jù)是由以下實(shí)驗(yàn)獲得的：
　　實(shí)驗(yàn)所用的設(shè)備及裝置：甘肅工業(yè)大學(xué)-渦旋研究所的渦旋壓縮機(jī)性能實(shí)驗(yàn)臺(tái)；1臺(tái)5-h的渦旋壓縮機(jī)；3個(gè)壓電式加速度傳感器；1臺(tái)電荷放大器；1臺(tái)日本產(chǎn)的XR-510C型磁帶記錄儀；1臺(tái)中美合作生產(chǎn)的SD375-Ⅱ型動(dòng)態(tài)分析儀。
　　實(shí)驗(yàn)框圖如圖7所示。試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)如表1、2所示。
表1
頻率(Hz) 幅值(mV) 傳感器安裝部位 2.5 0.703 頂部 49 1.04 98 3.62 121 1.33 147 0.566 196 0.777 245 1.11 2.5 32.1 中部 49 8.38 95 8.09 100 8.06 121 8.40 2.5 30.2 底部 49 3.16 98 3.28
表2［6］
頻率(Hz) 相關(guān)系數(shù)α2 相關(guān)對(duì)象 49 0.908 頂部與中部的
振動(dòng)信號(hào) 98 0.890 122 0.894 147 0.638 10 0.506 頂部與底部的
振動(dòng)信號(hào) 100 0.869 119 0.360 200 0.851 355 0.634 49 0.474 底部與中部的
振動(dòng)信號(hào) 62 0.513 98 0.910 122 0.937 182 0.582 242 0.610
圖6
　　由表1、2可以發(fā)現(xiàn)：所測(cè)渦旋壓縮機(jī)的振動(dòng)信號(hào)中，頻率為49及49倍數(shù)的分量和頻率為121的分量是主要的。
　　由于所測(cè)渦旋壓縮機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)速為2950～2850r/min，頻率為49Hz及其倍數(shù)的分量的出現(xiàn)是正常的，這是由于電機(jī)的周期性激發(fā)所造成的，屬電機(jī)的同步振動(dòng)。完全消除該分量是不可能的，只有設(shè)法降低其在整個(gè)的振動(dòng)能量(功率)中所占的比例。提高軸承潤(rùn)滑條件；提高主軸的加工質(zhì)量；選擇性能較好的電機(jī)等都可以降低該分量所占的能量(功率)比例。
　　令我們比較感興趣的是頻率為121Hz的分量。筆者認(rèn)為它的產(chǎn)生是動(dòng)渦旋盤造成的，其理由是：由表中數(shù)據(jù)可看出，靠近電機(jī)的底部傳感器所測(cè)的信號(hào)中，該分量的幅值相當(dāng)小，這就排除了軸承的因素；十字滑塊的振動(dòng)受動(dòng)渦旋盤的影響；而一般氣流的脈動(dòng)頻率比較高，隨機(jī)性很強(qiáng)。
　　到底頻率為121Hz的分量是動(dòng)渦旋盤的哪個(gè)方向的振動(dòng)呢?由表1可以知道，中部傳感器所測(cè)信號(hào)中，該分量的幅值比較大(頂部傳感器測(cè)的是渦旋壓縮機(jī)的縱向振動(dòng)信號(hào)；中部和底部傳感器測(cè)的是渦旋壓縮機(jī)的橫向振動(dòng)信號(hào))，所以筆者傾向于認(rèn)為是由徑向柔性機(jī)構(gòu)造成的。其實(shí)產(chǎn)生該頻率分量的原因有：(1)動(dòng)渦旋盤的軸向振動(dòng)；(2)徑向柔性機(jī)構(gòu)的原因。至于它產(chǎn)生原因的最終判斷，筆者認(rèn)為需要更多的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)才能下結(jié)論。該分量的發(fā)現(xiàn)對(duì)渦旋壓縮機(jī)的減振有很大幫助。
　　另外，表1中的頻率為2.5Hz的分量是干擾造成的，是由于傳感器的信號(hào)傳輸線固定不好造成的。
5　結(jié)論
　　從本文的理論分析可以看出，渦旋壓縮機(jī)的振動(dòng)在很大程度上是由氣體作用力、氣體阻力矩的不穩(wěn)定性造成的。阻力矩的不穩(wěn)定必然使得驅(qū)動(dòng)力矩也不穩(wěn)定，這就使渦旋壓縮機(jī)的工作性能變差。頻域分析使我們對(duì)渦旋壓縮機(jī)的實(shí)際振動(dòng)