柴油机是柴油发电机组的主要激振源，其产生的振动会导致电机疲劳、电器故障、缩短零部件使用周期等问题。目前在对机械设备进行振动控制时，通常有3种方式：在振源上放置动力吸振器以吸收振动能量；在振源上安装阻振器以消耗系统能量；在振源和受振体之间安装隔振器以抑制能量传递。前两种方式都要在柴油机上附加一部分质量，对机组空间的布置提出了更高的要求，同时动力吸振器如果使用不当，不但不能吸振，反而容易产生共振。隔振器结构简单、可靠性好、成本低，在解决机械设备的振动噪声问题中得到肯定。在对机械设备的振动特性进行分析时，有限元分析方法(finite element method，FEM)在此类工程研究中具有出色表现力。国内学者对柴油机自身的动力学特性研究较为集中，但对于带有弹性支撑的柴油机在机组中的研究还比较缺乏。
      杭州那泰有限元分析公司以额定转速为2400r/min，额定功率6KW柴油发电机组为试验样机。首先通过机组表面振动实验找出振动性能的缺陷和弱点，接着建立机组整体的有限元模型，在验证仿真结果符合实际情况后，最后分析隔振器参数变化对机组振动性能的影响。
      发电机、柴油机、水箱、消声器、焊机自左向右依次排列，全部被隔声罩包围，并整体安装于底部机架上，机架固定在地面。其中柴油机与其他部件连接紧密，左端飞轮与发电机转子同轴度连接，右端冷却管道连接水箱，上部排风口连接消声器管道，下部支撑脚连接底部隔振器。表为机组各部分尺寸与重量。
      柴油机有4个支撑脚，每个支撑脚下面都有1个橡胶隔振器，中间为橡胶材料，有两个金属片保护避免磨损，具体形状如图。此外，水箱、消声器均有2个支撑脚，通过螺栓安装于公共机架上，整个支撑脚分布如图所示。
      为了得到柴油机组隔振系统实际运转时的振动性能缺陷，依据GB02820-9对实验对象进行环境布置与工作安排。为机组振动实验示意图，控制柜调节机组输出功率，负载为可调节式电负载柜。运转稳定后，通过工作测振仪和振动分析仪的加速度传感器对测点进行XZ方向(柴油机振动的主要方向)的振动幅值(位移、速度、加速度) 测试为实际测试环境。
      结合GB对机组测点范围要求和6KW机组自身特点，选定测点共13个，分布情况如图4所示。同时为得出隔振器对机组主动隔振的贡献量，在4个隔振器上、下各布置了测点，分别为测点3、4、5、6、7、8、9、a，其中如测点3对应机组中柴油机左脚上，测点7对应机组中发电机左脚上。
      按照GB附录C对6KW发电机组振动评估标准，机组振动位移最大准许有效值为0.8mm，速度为50mm/s，加速度为31m/s²。表2为机组测点满载工况下XZ方向振动幅值。其中，位移、速度、加速度结果分别为峰峰值、有效值、峰值。因此，只选择速度有效值作为振动评估的对象即可。
      将表速度有效值与GB准许值对比，超出GB的振动幅值均发生在X方向，包括测点3、4(柴右上)、7、8（发右上)、c(柴机体)、d(空滤)共6个部位。机组相对左右基本对称，测点3与4、7与8振动相差不大，前者代表后者，则超出 GB振动幅值从强到弱依次为：测点c、d、7、3。这些测点不仅反映出机组在振动性能方面的缺陷，而且为机组有限元动力学仿真提供了实验依据，指明了有限元仿真观察节点的部位。

                                                                                专业从事有限元分析公司│有限元分析│CAE分析│FEA分析│技术服务与解决方案
                                                                                                                                                      杭州那泰科技有限公司
                                                                              本文出自杭州那泰科技有限公司www.nataid.com，转载请注明出处和相关链接！