将风机叶轮模型引入到ANSYS中。叶轮整体材料为Q235普通碳素结构钢,密度7850 kg/m3,弹性模量210 gpa,泊松比0.3。叶片角度可调的叶轮,轮毂和叶片调节机构采用Q235普通碳素结构钢,叶片采用尼龙66。该材料阻燃、防爆、耐磨、耐热。它常被用作机械配件,而非有色金属,风机,作为机械外壳或发动机叶片。该材料的密度为1150 kg/m3,弹性模量为8.3gpa,泊松比为0.28。叶轮各部分采用可调叶片固定连接。在叶片角度可调的叶轮中,当叶片臂与轮毂连接时,风机叶片臂可以旋转和调整,即接触面的法向可以分离,烘干房风机,在切向上没有相对滑动。由于叶片的叶尖比整个叶轮机构中的其他零件较容易变形,因此叶片啮合时应减小网格尺寸,轮毂零件在整个结构中的变形较小。考虑计算时间,可以适当增大网格尺寸。在求解自由模态时,刚体有三个平移和三个旋转,因此个频率是系统的刚体模态。整个风机叶轮机构为对称结构。计算了两个叶轮的前20个自由振型,并从中提取了前6个自由振型。
本试验选用力锤激励,风机采用三向加速度传感器采集信号,烘干机风扇,采用SCADAS多功能数据采集系统和数据处理软件LMSTESTLAB对采集到的信号进行分析和处理。SCADAS多功能数据采集系统由LMS公司生产。风机具有和率。它可以采集速度、加速度、力、位移、声音、扭矩等信号。它是用于振动、声学和疲劳耐久性测试的硬件。同时可以与lmstestlab无缝对接,将采集到的信号输入处理软件进行后处理分析。
初步设计了风机实验方案。在此基础上,建立了风机壳体的简化模型。采用锤击法进行锤击试验,获得频率响应信号。然后利用后处理函数识别模态参数,后得到模态参数。在LMSTESTLAB中,对风机壳体的三维模型进行了简化。通过建立多个试验点,烘箱循环风机,尽可能反映壳体的形状,在壳体的进口、叶轮和出口处设置48个圆周试验点,选择靠近壳体中间位置的点作为锤击点。风机采用固定锤击点和移动传感器进行测试。锤击壳体施加瞬时激励。传感器测量每个位置的响应。从各测点采集数据后,在polymax输入模块中选择已有的fr集,在稳态图中选择符号较多的列,即阻尼稳定的频率、频率和模矢量。风机外壳的阶振型频率如表1所示。风机额定转速为2900r/min,基频为48.3Hz,四次谐波频率为193.2Hz,类似于机壳的五阶振型。应优化风机的结构,以避免运行时发生共振。
风机气流扰动方面
根据流体动力学研究,在封闭蜗壳的气流压力、风量的变化会改变风机的工作状态致使风机发生振动;当气流通道不畅,气流对动叶的不均匀冲击和腐蚀,也会造成风机的叶片和轴承振动;当气流中的粉尘浓度不均匀时,将导致转子受力不均衡,且风机叶片的不均匀磨损,也诱发风机振动异常。
风机润滑系统方面
所用旋转设备的支撑轴承包含两类轴承,即滑动轴承和滚动轴承。轴承的供油和保证其润滑系统的动态特性引起轴承各种形式的振动,对于滑动轴承可能引起油膜涡动和油膜振荡等故障;对于滚动轴承易引起轴承温度高、轴承点蚀及胶粘等故障[5]。对该引风机轴承振动烈度**标的振动现象如下:在风机轴承座和机壳振动烈度中,振动主要以多倍频成分为主,且基频份额占30%左右。可以从以下几方面进行故障排查:
①检查引风机连接情况;
②检查引风机和空心长轴及空心长轴和电机中心情况;
③检查联轴器的膜片情况;
④检查风机是否存在碰磨情况;
⑤检查风机的动叶不同步情况;
⑥风
风机机轴承是否正常。
基于上述情况的分析,首先可以对故障情况进行排查。风机的外部结构如图5 所示,对连接部件进行振动测试。现场测试发现,引风机外壳与轴承座支撑肋板、轴承座支撑肋板与基础台板之间振动幅值之差均在10μm 内,认为该引风机外部连接刚度正常。
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