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高速離心機的減振與撓性系統(tǒng)

來源:常州中捷實驗儀器制造有限公司   2025年01月21日 09:09   144
長期以來的生產(chǎn)實驗中碰到的引起高速離心機振動的因素很多。離心機的振動是衡量離心機性能優(yōu)劣的重要標志之一。通常,減振可采取主動減振和被動減振二種方法。主動減振就是在設計中將離心機的工作轉速遠遠避開旋轉系統(tǒng)的臨界轉速(實驗室用高速離心機一般均將臨界轉速設計為遠遠低于工作轉速)。另外,在轉子加工過程中一定要進行動平衡。被動減振就是以各種型式的減振器將可能產(chǎn)生的振動與機架和基礎隔開。

  一般在離心機設計中, 主動減振和被動減振是同時應用的對高速離心機而言,一般可在三個部位考慮減振; (1)將主軸軸承座設計成撓性減振型式; (2)主軸與電機之間以撓性聯(lián)接; (3)整個驅動系統(tǒng)與機架撓性聯(lián)接。

  橡膠減振器一般即可滿足高速離心機的減振要求。在減振器結構已定的情況下, 橡膠硬度越大, 系統(tǒng)的臨界轉速就越高。硬度太低的減振器, 強度不能滿足要求, 容易損壞。

  除以上三部位采用撓性減振型式外, 轉頭和主軸之間還可采用彈性接合,美國索瓦公司生產(chǎn)~RC- z型高速冷凍離心機的主軸和轉頭之間有一層硅橡膠(SiliconeRubbet),它可進一步吸收振動。各種減振措施除起到隔振作用外, 還使旋轉系統(tǒng)的臨界轉速下降,從而使工作轉速遠遠避開臨界轉速。這就是為什么有些高速離心機主軸很粗, 也不很長, 而整個系統(tǒng)仍工作在臨界轉速之上。

  實驗室用高速離心機的軸有二種。一種軸細長, 本身就有較大的撓性, 因而能自動調心。另一種軸較粗短, 軸本身的彎曲撓度很小, 但層層減振器仍使系統(tǒng)的工作轉速在臨界轉速之上, 所以系統(tǒng)仍為撓性系統(tǒng)。雖然同樣是撓性系統(tǒng),但細長撓性軸和剛性較大的軸運轉時的區(qū)別在于;細長撓性軸的自動對中主要是通過軸的彎曲來實現(xiàn)轉子繞著它的質心旋轉, 而剛性較大的軸則是通過整個旋轉系統(tǒng)中各部件的撓性相對位移來實現(xiàn)自動對中的。

  基于此,常州中捷認為較細長的軸應選用彈簧鋼,較短粗的軸應選用調質臺金鋼較為合理。

  美國 2—21型、東德VACZ5型、日立20PR-52D型離心機的主軸屬于前一種情況, 即為細長、撓性較大的軸, 而上海生化所的20000rpm高速離心機和北京生物物理所的高速離心機的主軸均屬于**種情況, 即為剛性較大的軸。主軸的直徑和長度取決于離心機的旋轉系統(tǒng)需要的功率和儀器的結構型式, 但主要取決于功率要求。 因為實驗室用高速離心機的軸系結構是大同小異的。美國J2-3型、東德VAC2 5型離心機抽r局部真空。因而軸為典型的細長撓性軸。而上海生化所和北京生物物理所的離心機來抽真空, 消耗功率較大。因而選用粗短而剮性較大的軸。

  主軸確定之后,旋轉系統(tǒng)的橈性不足可通過關振器來彌補。所以, 孤立地講主軸本身是剛性的還是撓性的是沒有意義的。系統(tǒng)本身是否撓性,不僅取決于軸本身的撓性,也取決于各種減振裝置的撓性和安裝方式。因而,嚴格地說,在高速離心機中,提撓性軸和剛性軸這個概念似乎是不妥的,而應以是否撓性旋轉系統(tǒng)來區(qū)分。


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