浅析振动技术在工程机械中的应用

衣永利 张海涛

摘 要：我国社会经济不断发展，现代工业技术也不断提高。而在工业日益发展的另一方面，也出现了很多问题。例如我们将要探讨的工程中的振动问题。在现代工业中，例如运输业、军事工业，汽车制造业等高端制造产业，这些产业都对振动控制的要求越来越高，剧烈振动会产生强烈的负面影响。会导致机械设备的破坏。而且振动产生的噪音也会造成人体身体健康的负面影响。所以在如今高端技术产业不断发展的情况下，振动技术的发展也日益重要。本文将研究振动技术在工程机械中的应用，探究合理的振动技术应用方式。

关键词：振动技术;工程机械;方式方法研究

中图分类号：TG156.92                                       文献标识码：A                                                 DOI：10.12296/j.2096-3475.2021.05.093

一、振动技术概述及重要性

振動通常指机械振动，是物体沿平衡位置相互移动的一种特殊形式的运动，其强度可以通过物体的位移、速度和加速度来测量。在实际研究中，振动体往往简化为没有弹性、只有一定质量的刚体，并与质量可忽略不计、只有弹性的弹簧相连，形成振动系统。

随着现代工业的不断发展，机械设备的功率也在不断增大，功率增大会加快机械设备的转速，振源能量不断强化，随着材料学的不断发展，机械设备的结构也日益轻便，振动以及振动带来的噪音问题逐渐显现，这些问题影响到了机械制造的精度。而在对机械振动和噪音的控制技术当中，振动隔离技术是被应用最多的控制技术，而功率流作为振动控制设计中一个很重要的控制优化特征量，能够很容易地揭示振动传输机理和振动控制效果。项目的研究为提高机械设备的使用寿命，提高设备的精度提供了可行的途径，为促进振动隔离技术的发展提供了新的研究方向。另外，还可以用于机械系统的优化设计当中，从而减少成本的投入，实现经济效益的最大化。尤 其对于电力系统中的大型机械设备而言，有着重要的研究意义。随着研究的深入，必将有更加丰硕的成果应用到生产实际当中，为我国机械行业的进步贡献力量。

二、振动隔离技术

随着人们对机械振动与噪声的重视，如何对振动进行控制用以满足机械设计的需要已成为人们研究的热点。振动镜像隔离技术是在隔振子系统与基础之间安装镜像振动子系统，振动能有效地传递到地基上，不需要改变原有的机器、设备、建筑物或结构。只有在机器或设备的下部安装多个隔离器才能达到满意的效果。此技术省力、简单、价廉，深受广大施工单位的欢迎。经典的基于刚体的抗振理论与高频振动的实际情况有很大的不同，产生这种偏差的原因是机器或系统的结构不是理想刚体而是柔性系统。在高频刺激下，透射曲线上出现了许多阻碍因素，影响了其抗振效果。换句话说，减振装置的主弹性轴与机床的惯性轴平行。防震系统的优点是它有垂直固有频率，高横向刚度，不受电机或旋转振动的影响。

三、国外功率流方法的研究

目前，国内外学者以两种方式来研究功率流。一种是导纳形式，是由波动理论推导出的，适合解决中、低频段问题。另一种是功率流有限元方法，是由统计能量分析结合有限元方法推导出来的，适合解决中、高频段问题。H.G.Goyder和R.C.White的研究包括机器振动隔离系统和基础结构功率流的基本理论和功率流测试方法，并取得以下进展：研究了简单无限均质梁、板结构中纵波、弯曲波、扭转波对结构中功率流的贡献，推导了理想常力源和理想速度源激励下，单、双层结构中通过支承进入无限基础结构的功率流表达式，并研究了较为复杂的加肋梁板结构的功率流传播机理。

四、振动检测技术

以振动检测技术在工程船舶中的应用为例。与航运船舶相比，工程船舶设备具有专业性强、负载变化大、操作条件差等特点，一旦发生故障时，很难准确定位故障点和快速修复，利用早期的故障检测技术，人们可以利用经验判断一些简单的故障的存在。但工业的不断发展导致机械化程度不断提高，自动化程度越来越高。对于船舶工业自动化发展的要求，仅凭一些感觉和经验来评估机械误差的技术已经不能够发挥作用。振动检测技术在工程船舶中有以下几方面的应用：

（1）在平时对船舶的护理上，利用振动检测技术可以代替人工观察船舶的运行状况，从而监测到船舶是否有损坏，能够及时发现船舶存在的潜在风险，方便消除风险避免潜在风险的继续扩大。

（2）进入检修场地前，利用振动检测技术可以分析船舶的当前状况，可以通过分析出的数据来判断船舶是否处于维修当中。

（3）利用振动检测技术可以在船舶维修后，依据振动分析的结果，可以知道船舶是否维修完成，以及维修质量是否达到要求。应用船舶振动检测技术，可以及时识别设备的重大隐患，及时进行预防性维修，避免严重的机器损坏和二次危害。目前，船舶振动检测技术已在我国一些大型挖掘机上得到应用，通过振动检测可以掌握柴油机、发动机、变速箱、渣浆泵等主要设备的运行状况，并给出预警和报警要求。它不仅减少了日常工作的频率，避免了过度的维护，而且还消除了设备的安全隐患，防止了机器损坏时发生事故，保证了设备的安全。

五、结语

我国社会经济不断发展，现代工业也迅速的发展。在现代工业中机械也发展的非常迅速，机械的性能不断提高，在性能不断提高的同时，机械所产生的振动也逐渐增大。机械性能的提高就导致机械转速的加快，而机械转速的加快导致振动幅度的增大。在现代工业控制机械振动的科学技术研究中，针对机械振动的控制技术研究最广泛的控制技术之一。机械振动的控制技术的研究，有利于减少机械的振动。提高机械性能的同时，也能够使机械的使用时间延长。可以减少工程项目的施工成本以及各种工业的成本，有利于实现工业的经济效益最大化，促进我国工业的可持续发展。不断优化工业技术，随着研究的深入，更多的成果在生产实践中得到应用，为中国机械工业的进步做出了贡献。

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（1.江西腾昌建筑工程有限公司沈阳分公司  辽宁沈阳  110000;2.沈阳佳德联益能源科技股份有限公司  辽宁沈阳  110000）