共振對帶壓開孔工程施工的影響

帶壓開孔機的共振是指帶壓開孔機的單個部件、組合部件的自然頻率。任何一件物體的所有結(jié)構(gòu)都有共振頻率，如果使用足夠的力敲擊結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)會以自然頻率振動。

一個物體或物體結(jié)構(gòu)在它的三個方向上都會有共振頻率（水平、垂直、軸向）。由于激振力在共振頻率附近，共振會放大振動。需要注意的是，帶壓開孔機的共振現(xiàn)象只是放大了這種振動，而不是振動源。共振故障主要有兩種形式，臨界轉(zhuǎn)速-當(dāng)一個部件以其自然頻率旋轉(zhuǎn)時，會發(fā)生。

1.臨界轉(zhuǎn)速

1.1臨界轉(zhuǎn)速理解起來很簡單，就是讓旋轉(zhuǎn)速度（rpm）與鉆桿或與帶壓開孔刀切割管道時的自然頻率（cpm）相同。

1.2以臨界轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時，帶壓開孔機鉆桿很小的剩余不平衡量，對管道或帶壓開孔機本身足夠產(chǎn)生很大的振動。

1.3帶壓開孔機的液壓馬達通過啟機或停機，可以得到鉆桿或帶壓開孔刀的臨界轉(zhuǎn)速。

1.4帶壓開孔機的變速箱的臨界轉(zhuǎn)速可能不好測試，這是很常見。以其共振頻率（或者在共振頻率附近）旋轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生很大振動，導(dǎo)致其它故障。例如，變速箱的自然頻率和液壓馬達的轉(zhuǎn)速相同時，變速箱體會產(chǎn)生共振現(xiàn)象。

1.5如果液壓馬達的轉(zhuǎn)速很高，1.2以及1.3臨界轉(zhuǎn)速會產(chǎn)生。

在帶壓開孔的機械共振中，常見的激勵有液壓馬達直接作用的交變力、支承或鉆體的振動與旋轉(zhuǎn)件的不平衡慣性力等。共振時的激勵頻率稱為共振頻率，近似等于帶壓開孔機系統(tǒng)的固有頻率。

對于單自由度系統(tǒng)（例如：變速箱體、液壓工作泵站等），共振頻率只有一個。對于多自由度線性系統(tǒng)，有多個共振頻率，會相應(yīng)地在帶壓開孔機系統(tǒng)中出現(xiàn)多個共振峰。帶壓開孔發(fā)生共振現(xiàn)象時，液壓工作泵站輸入系統(tǒng)的功與阻尼所耗散的功相平衡，共振峰的形狀與阻尼密切相關(guān)。因此，在設(shè)計帶壓開孔機系統(tǒng)時要充分考慮共振的現(xiàn)象對帶壓開孔工程施工精度存在的影響。在一般情況下共振是有害的，會引起機械和結(jié)構(gòu)很大的變形和應(yīng)力變化，或造成沖擊力的峰值甚造成破壞性對設(shè)備或管道的事故。

如果所有特征都不能確認(rèn)是共振故障，那么對帶壓開孔機或管道的結(jié)構(gòu)進行“敲擊測試”。雖然該測試有高科技方法，但是也有簡單的。對停止運轉(zhuǎn)設(shè)備的結(jié)構(gòu)進行敲擊(設(shè)備運轉(zhuǎn)時，也可進行敲擊測試），測試其響應(yīng)。

糾正共振故障，有以下幾種方法：

1.增加帶壓開孔機結(jié)構(gòu)的剛度。增加了剛度顯然會抑制部件的共振發(fā)生，但這個方法會增加帶壓開孔機結(jié)構(gòu)的共振頻率。

2.增加帶壓開孔機結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。

3.改變激振力的頻率，改變帶壓開孔的轉(zhuǎn)速。

4.在帶壓開孔機結(jié)構(gòu)上增加動態(tài)減震器。利用這個方法相對于給結(jié)構(gòu)增加一個音叉。減震器會以結(jié)構(gòu)的共振頻率進行振動，但是振動的相位相反，這樣就能降低結(jié)構(gòu)共振產(chǎn)生的振動信號。應(yīng)該根據(jù)激振力選擇合適大小的減震器。