有研究表明:連接為橫向方式時的剛度是一個有限值,這會使得轉子系統減小衰減系數,延長低頻進動周期,終導致離心機的穩定性減小。更進一步講,這種變化會伴隨著轉子轉速的加大而加大。橫向連接剛度研究的重要意義在于對于離心機能夠更加準確地描述轉子系統的運動和評估實際運行的穩定性。
對于轉子系統軸承松動這個命題,無論是國內還是國外均開展了很多探索研究。例如,1991年Muszynskauo和Goldman對支座松時候動的轉子振動進行了研究分析;褚福磊等在1998年對轉子一端松動故障進行了調查研究,廖明夫等提出了離心機故障診斷的實驗方法等。
研究人員為了更深一層研究轉子系統的運動方式,他們對立式高速離心機進行了專門研究。立式高速離心機的結構和運行條件具有其特殊性,它具有柔性支承,所以具體問題具體分析。研究者在離心機轉子支承系統的運動微分方程中引入有限的軸承副橫向連接剛度值,通過實驗測得軸承副的橫向連接剛度,并計算了它對離心機穩定性的影響。
立式高速離心機為了減小摩擦系數,一般會采取盡可能少的機械接觸面積,通常采用端部為球形的細小的彈性針軸作為針軸的支承結構。在研究過程中,離心機轉子系統動力學模型傳統上都會假設針軸和軸承連接處沒有橫向相對位移的存在,即橫向連接處有無窮大的剛度。
研究結果表明,采用吸振器的設計原理,設計實驗來測量某立式離心機針軸與軸承之間的連接剛度,測量結果大概是40 kN/m左右。由于在計算時忽略了連接剛度的存在,相應的模態衰減系數會減小10%,研究者就把傳統的離心機動力學模型修正了。改進后的模型可以對實驗中觀察到的超低頻進動現象進行合理的解釋,并且能夠更加計算離心機運行的穩定性。