第二章风机振动的基础知识

风机振动的基础知识

1.风机振动的原因

2.风机振动的危害

1、振动对人的危害

首先，振动对操作工人产生危害。在震动环境下工作的工人由于振动使他们的视觉受到干扰，手的动作受妨碍和精力难以集中等原因，往往会造成操作速度下降，生产效率降低，工人感到疲劳，并且可能出现质量事故，甚至安全事故。如果振动强度足够大，或者工人长期在相当强度下振动环境里工作，则工人可能会在神经系统、消化系统、心血管系统、内分泌系统、呼吸系统等方面造成危害或影响。

其次，振动对居民产生危害。振动对居民造成的影响主要为干扰居民的睡眠、休息、读书和看电视等日常生活。值得注意的是，若居民长期生活在振动干扰的环境里，由于长期心理上烦躁不堪，久而久之也会造成身体健康的危害。

2、振动对建筑物的危害

振动施于建筑物，由于振动强度和频率的不同，将会使得某些建筑物的建筑结构受到破坏。常见的破坏现象表现为基础和墙壁龟裂、墙皮剥落、石块滑动、地基变形和下沉等，重者可使建筑物倒塌。

3、振动对精密仪器、设备的危害

振动对精密仪器、设备的影响主要表现在以下三个方面：

（1）振动会影响精密仪器仪表的正常运行，影响对仪器仪表的刻度阅读的准确性和阅读速度，甚至根本无法读数。如果振动过大，会直接影响仪器仪表的使用寿命，甚至受到

破坏。

（2）对某些灵敏的电器，如灵敏继电器，振动甚至会引起其误动作，从而可能造成一些重大事故。

（3）振动会使精密机床的加工精度下降，粗糙度上升，使质量无法保证。当振动过大时，会直接造成精密机床的刀具、精密部件受到损坏。

4、振动产生噪声

振动的物体可直接向空间辐射噪声，这就是空气声。震动又会在土壤中传播，在传播过程中，又会激起建筑物基础、墙体、梁柱、天花板、门窗、管道的振动，这些物体的振动会再次辐射噪声，这种噪声叫固体噪声。显然，固体噪声加大了噪声的危害和影响。【1】

【1】马大猷。噪声与振动控制工程手册。北京：机械工业出版社，，580。

3.风机振动的一般处理方法

4.风机振动的控制方法

振源产生振动，通过介质传至受振对象（人或物），因此，振动污染控制的基本方法也就分三个方面：振源控制、传递过程中振动控制和对受振对象采取控制措施。

1.振源控制

（1）可以采用振动小的加工工艺。

强力撞击在机械加工中常常加到。强力撞击会引起被加工零件、机器部件和基础振动。控制此类振动的有效方法是在不影响产品加工质量的情况下，改进加工工艺，即用不撞击的方法代替撞击方法，如用焊接代替铆接、用压延代替冲压、用滚压代替锤击等。

（2）采取减少振动源的扰动。

振动的主要来源似振源本身的不平衡力和力矩引起的对设备的激励，因而改进振动设备的设计和提高制造加工装配精度，使其振动达到到最小，这是最有效的控制方法。针对不同类型的机械有以下几种控制方法：

①改善平衡性能

对于有电动机、风机、泵类、蒸汽轮机、燃气轮机等的机械，由于他们大部分属于高速运转类，因而其微小的质量偏心或安装间隙的不均匀就会带来严重的振动危害。为此，应尽可能地调整好其静、动平衡，改善平衡性能，提高制造质量，严格控制其对中要求和安装间隙。

②改变振源（通常是指各种动力机械）的扰动频率

在某些情况下，受振对象（如建筑物）的固有频率和扰力频率相同时，会引起共振，此时改变机器的转速、更换机型（如柴油机缸数的变更）等，都是行之有效的防振措施。

③改变振源机械结构的固有频率

有些振源，本身的机械结构是壳体结构，当扰力频率和壳体结构的固有频率相同时，会引起共振，此时可采用改变设施的结构和总体尺寸，采用局部加强法（如筋、多加支撑节点），或在壳体上增加质量等，上述方法均可以改变机械结构的固有频率，避开共振。

④加阻尼以减少振源振动

如振源的机械结构为薄壳结构，则可以在壳体上加阻尼材料，抑制共振。

2.振动传递过程中的控制。

（1）加大振源和受振对象之间的距离

振动介质在介质中传播，由于能量的扩散和土类对振动能量的吸收，一般是随着距离的增加振动逐渐衰减，所以加大振源和受振对象之间的距离是振动控制的有效措施之一。一般的方法有：合理的选择建筑物的地址、优化厂区总平面布置、优化车间内的工艺分布等。其次，将动力设备和精

密仪器设备分别置于楼层中不同的结构单元内，延长振源的传递路线等也可以起到一定的作用。

（2）隔振沟

对冲击振动或频率大于30HZ的振动，采取隔振沟有一定的隔振效果；对于低频振动则效果甚微，甚至几乎没有什么效果。隔振沟的效果主要取决于够深H与表面波的波长Rλ之比，对于减少振源振动向外外传递而言，当振源距沟一个一个波长Rλ时，R

Hλ至少应为0。6时才有效果；对于防

/

止外来振动传至精密仪器设备，该比值要达到1。2以上才可。

3.对防振对象采取的振动控制措施

对防振对象采取的振动控制措施主要是指对精密仪器、设备采取的措施。一般方法为：

（1）采用粘弹性高阻尼材料

对于一些具有薄壳集体的精密仪器或仪器仪表柜等结构，宜采用粘弹性高阻尼材料（阻尼漆、阻尼板等）增加其阻尼，以增加能量耗散，降低其振幅。

（2）精密仪器、设备的工作台

精密仪器、设备的工作台应采用钢筋混凝土制的水磨石工作台，以保证工作台本身具有足够的刚度和质量，不宜采用刚度小、容易晃动的木制工作台。

（3）精密仪器是的地坪设计

为了避免外界传来的振动和室内工作人员的走动影响精密仪器和设备的正常工作，应采用混凝土地坪，必要时可采用厚度不小于500mm的混凝土地坪。当必须采用木地板时应将木地板用热沥青与地坪直接粘贴，不应采用在木格栅上铺木地板架空作法，否则由于木地板刚度较小，操作人员走动时产生较大的振动，对精密仪器和设备的使用时很不利的。

4.其他振动控制方法

（1）楼层振动控制

对于安装有动力设备或机床设备的楼层，振动计算十分重要。楼层结构的国有频率谱排列很密，而楼层上各类设备的转速变化范围教宽，故搞不好就会出现共振。因而在楼层设计时应根据楼层结构振动的规律及机械设备振动特性，合理地确定楼层的平面尺寸、柱网形式、梁板刚度及其刚度比值，以便把结构的共振振幅控制在某个范围内。无论时哪一种楼层，只要适当加大构件刚度，调整柱网尺寸，均可达到减少振动的目的。

（2）有源振动控制

有源振动控制时近些年来发展起来的高新技术。该方法为：用传感器将动力机器设备扰力信号检测出来，并送进计算机系统进行分析，产生一个相反的信号，再驱使一个电磁机构或机械机构产生一个位相与扰力完全相反的力作用于振源上，从而可到达控制振源振动目的。从某种意义上来说，有源力控制就是对结构振动进行控制，只不过控制的目标时声场参量而已。传统的振动控制方法主