共振对带压开孔工程施工的影响

共振对带压开孔工程施工的影响

带压开孔机的共振是指带压开孔机的单个部件、组合部件的自然频率。任何一件物体的所有结构都有共振频率，如果使用足够的力敲击结构，结构会以自然频率振动。

一个物体或物体结构在它的三个方向上都会有共振频率（水平、垂直、轴向）。由于激振力在共振频率附近，共振会放大振动。需要注意的是，带压开孔机的共振现象只是放大了这种振动，而不是振动源。共振故障主要有两种形式，临界转速-当一个部件以其自然频率旋转时，会发生。

1.临界转速

1.1临界转速理解起来很简单，就是让旋转速度（rpm）与钻杆或与带压开孔刀切割管道时的自然频率（cpm）相同。

1.2以临界转速旋转时，带压开孔机钻杆很小的剩余不平衡量，对管道或带压开孔机本身足够产生很大的振动。

1.3带压开孔机的液压马达通过启机或停机，可以得到钻杆或带压开孔刀的临界转速。

1.4带压开孔机的变速箱的临界转速可能不好测试，这是很常见。以其共振频率（或者在共振频率附近）旋转时会产生很大振动，导致其它故障。例如，变速箱的自然频率和液压马达的转速相同时，变速箱体会产生共振现象。

1.5如果液压马达的转速很高，1.2以及1.3临界转速会产生。

在带压开孔的机械共振中，常见的激励有液压马达直接作用的交变力、支承或钻体的振动与旋转件的不平衡惯性力等。共振时的激励频率称为共振频率，近似等于带压开孔机系统的固有频率。

对于单自由度系统（例如：变速箱体、液压工作泵站等），共振频率只有一个。对于多自由度线性系统，有多个共振频率，会相应地在带压开孔机系统中出现多个共振峰。带压开孔发生共振现象时，液压工作泵站输入系统的功与阻尼所耗散的功相平衡，共振峰的形状与阻尼密切相关。因此，在设计带压开孔机系统时要充分考虑共振的现象对带压开孔工程施工精度存在的影响。在一般情况下共振是有害的，会引起机械和结构很大的变形和应力变化，或造成冲击力的峰值甚造成破坏性对设备或管道的事故。

如果所有特征都不能确认是共振故障，那么对带压开孔机或管道的结构进行“敲击测试”。虽然该测试有高科技方法，但是也有简单的。对停止运转设备的结构进行敲击(设备运转时，也可进行敲击测试），测试其响应。

纠正共振故障，有以下几种方法：

1.增加带压开孔机结构的刚度。增加了刚度显然会抑制部件的共振发生，但这个方法会增加带压开孔机结构的共振频率。

2.增加带压开孔机结构的质量。

3.改变激振力的频率，改变带压开孔的转速。

4.在带压开孔机结构上增加动态减震器。利用这个方法相对于给结构增加一个音叉。减震器会以结构的共振频率进行振动，但是振动的相位相反，这样就能降低结构共振产生的振动信号。应该根据激振力选择合适大小的减震器。