設備剛性基礎與彈性基礎的振動分析
根據軸承座臨界轉速ωb與工作轉速ω之間的關系,把軸承座也分為剛性支承和柔性支承,現場一般通用設備為剛性轉子、剛性支撐,但部分設備使用彈性支撐,其臨界轉速頻率往往低于工作轉速,這是部分設備存在少量不平衡但在升速過程中出現劇烈振動,而越過該轉速后振動恢復正常的主要原因。
剛性基礎的設備穩定性好,不易 發生由基礎引起的故障,除非發生過影響到基礎的故障,造成基礎的損傷,另外新安裝設備,由于設計或安裝問題,也容易出現基礎剛度不足的故障,例:曾診斷過一個電機機振動,是一臺新安裝在鋼制框架上的電機,空轉即振動超標,振動以基頻為主,諧波分量很小,經簡易測試發現基礎鋼架振動偏大,存在薄弱現象,就要求施工方重新加固基礎,但施工方堅持是按設計要求安裝的沒問題,***后僵持不下,建議把電機拆下在地上空試,結果電機振動完全正常,后在基礎焊接幾根槽鋼后振動良好)。當發生基礎類故障時振動在垂直方向特別敏感,一般大于水平振動,或者與水平振動相仿,但是,類似這種簡易框架結構,往往水平會遠大于垂直振動。還是主要看水平剛度與垂直剛度之比,基礎剛度引起的振動以轉頻為主,也就是簡易公式換算值與實測值基本相同。
彈性基礎穩定性較差,易出現彈簧等彈性部件損壞等故障,它其實多用于安裝在框架結構設備,主要是起減震作用,避免結構共振。但因為其安裝方便,現在應用非常廣泛。由于基礎的特性,及設備變頻的改造,使設備往往在接近軸承座臨界轉速范圍內運行,從而造成劇烈振動,振動表現在徑向位置,由于垂直剛度小于水平剛度,通常是垂直振動大于水平振動。
此類設備,往往存在較小的不平衡量就會引起設備的劇烈振動。如果某個地腳的彈性元件發生損壞,除了進行更換外幾乎沒有任何辦法解決,根據觀察,很多企業后來都將原有的彈性基礎改為剛性基礎。