基于電-力導(dǎo)納型類比法電廠動(dòng)力設(shè)備被動(dòng)隔振機(jī)理分析

蘭江，傅永平，楊光弟

(滇西科技師范學(xué)院 數(shù)理學(xué)院，云南 臨滄 677000)

電廠擁有各種大中小型動(dòng)力設(shè)備，其中以鍋爐[1]、汽輪機(jī)等大型動(dòng)力機(jī)械為主，其輔助設(shè)備包括磨煤機(jī)、碎煤機(jī)、送風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)，給水泵等。各種動(dòng)力設(shè)備同時(shí)運(yùn)行時(shí)，設(shè)備之間振動(dòng)將通過地基傳遞相互干擾，使設(shè)備質(zhì)量中心和力中心發(fā)生偏移，造成某些設(shè)備不能平穩(wěn)運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)將造成設(shè)備損壞和經(jīng)濟(jì)損失[2]，因此，為保障動(dòng)力設(shè)備的安全運(yùn)行，有必要對(duì)其采取隔振處理。

當(dāng)前，采用彈簧作為緩振介質(zhì)作用于動(dòng)力設(shè)備的基礎(chǔ)端，可提高機(jī)械設(shè)備的使用壽命[3]，減少來自基礎(chǔ)端振動(dòng)對(duì)動(dòng)力設(shè)備及環(huán)境的影響[4-10]，能有效提高設(shè)備的使用壽命、延長(zhǎng)大修周期，提高經(jīng)濟(jì)效益。目前，國內(nèi)外學(xué)者研究偏向于對(duì)彈簧本身的動(dòng)力學(xué)性能、隔振機(jī)制[11-14]以及現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試分析與改造[15-16]方面的研究，對(duì)動(dòng)力設(shè)備隔振技術(shù)理論分析的較少。因此，本文基于電-力導(dǎo)納型類比法，對(duì)單自由度彈簧被動(dòng)隔振技術(shù)的隔振機(jī)理進(jìn)行分析，其分析結(jié)果對(duì)于電廠動(dòng)力設(shè)備的隔振設(shè)計(jì)及安全運(yùn)行評(píng)估具有一定的借鑒意義。

1 電-力導(dǎo)納型類比設(shè)備阻尼振動(dòng)模型

如圖1所示，Mm表示需要進(jìn)行隔振的動(dòng)力設(shè)備，而外界干擾自基礎(chǔ)傳來。設(shè)定質(zhì)量Mm的平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn)O，設(shè)備的位移為A，速度為v。彈簧置于阻尼物質(zhì)中，其彈性系數(shù)為Km，力阻為Rm。彈簧與基礎(chǔ)相連的一端坐標(biāo)記為O1，外界擾動(dòng)通過基礎(chǔ)傳遞到彈簧上。基礎(chǔ)端受到周期性擾動(dòng)后產(chǎn)生的位移振幅為A0，則擾動(dòng)圓頻率為ω的設(shè)備位移A1可表達(dá)為