5.2 停机过程的振动

回转机械停机过程的位移曲线如图19-3-2所示。停机过程也可大致分为两个阶段。第一阶段虽然电机电源切断,偏心转子在惯性力矩和阻尼力矩作用下,处于减速回转状态。当转速降低到系统固有角频率以下时,由于转速低,离心力也很小,对系统已不起激振作用。在减速回转过程中,当激振频率逐渐接近系统固有角频率时,振幅将增大。由于转子的阻尼力矩较小,所以,停机过程越过共振区较启动过程越过共振区的时间充分,越过共振区时的振幅通常可以达到机械正常工作时振幅的5~7倍。这一现象应当给予充分重视,在设计隔振弹簧时,必须保证弹簧的静变形量大于该最大幅值和限位装置。否则,机体由于振幅过大,瞬时机体可能脱离弹簧,当机体重新落在弹簧上时,对机体和弹簧都会造成很大冲击,对机械的使用寿命有很大影响。更有甚者,不仅机体振幅大于弹簧的静变形,造成机体和弹簧的脱离,而且使限位装置不起作用,弹簧会像炮弹一样地飞出,造成人身和设备的严重事故。第二阶段为衰减自由振动,这种自由振动衰减快慢主要取决于系统的阻尼。阻尼包含振动阻尼和转子回转阻尼。回转阻尼影响转子的减速和越过共振区的时间,也就意味着影响第二阶段的初始条件;振动阻尼影响振动的衰减速度。若第二阶段的初始位移和初始速度小,振动阻尼又较大,则第二阶段较短,否则相反(以上未考虑到加制动的停车状态)。

图19-3-2 回转机械停机过程的位移曲线