2. Описание экспериментальной установки

Рис. 6.3. Экспериментальная установка для определения параметров вибрации

Для исследования вибраций оборудования и определения эффективности виброизоляторов в лаборатории используется установка, показанная на рис. 6.3. Она состоит из генератора электрических синусоидальных колебаний 1, электронного осциллографа 2, приемника вибра­ций 3, модели вибрирующего механизма 4 и 6, исследуемых виброизоляторов 5, питающего устройства 7, фундаментной плиты 8.

Модель механизма может крепиться к фундаментной плите либо жестко, либо через виброизоляторы. Приемник вибраций 3 воспринимает колебания фундаментной плиты и пре­образует их в колебания электрического тока, амплитуда которых пропорциональна колеба­тельной скорости вибраций и связана с амплитудой плиты выражением (6.3).

Электрический сигнал с приемника вибраций поступает на горизонтальные пластины электрического осциллографа. Так как на вертикальные пластины подается сигнал, пропорционально времени, то на экране осциллографа возникает картина колебаний аналогично показанной на рис. 6.1, с той разницей, что по оси ординат откладывается не смещение, а скорость.

Рис. 6.4. Разновидности фигуры Лиссажу на экране осциллографа

Генератор электрических колебаний служит для определения частоты колебаний по методу фигур Лиссажу (рис. 6.4). Для этого на вертикальные пластины осциллографа подается не сигнал времени, а такой же синусоидальный сигнал, как и с приемника вибраций. При ра­венстве частот обоих колебаний на экране осциллографа возникает круг или эллипс более или менее правильной формы. При этом частота отсчитывается прямо по лимбу генератора.

3. Методика проведения работы

3.1. Включить генератор электрических колебаний и осциллограф тумблерами с надписью “Сеть”, находящимся на лицевых панелях приборов, и дать прогреться приборам в течение 5 мин.

3.2. Жестко закрепить модель механизма на фундаментной плите с помощью барашков.

3.3 Наблюдать на экране осциллографа колебательный процесс, установив стабильную картину с помощью ручки осциллографа “Частота плавно”.

3.4. Измерить амплитуду колебательной скорости, имея в виду, что 1 мм на экране осциллографа соответствует колебательной скорости 0,2 мм/с.

3.5. Отключить сигнал времени с вертикальных пластин, поставив ручку осциллографа диапазон частоты ” в положение “Выкл.”, при этом от генератора электрических колеба­ний на вертикальные пластины подается синусоидальный сигнал.

3.6. Ручкой подстройки частоты генератора “Частота” добиться появления неподвижной непересекающейся фигуры на экране.

3.7. Считать полученное значение частоты на лимбе генератора.

3.8. Отключить сигнал с генератора с помощью переключателя “Диапазон частоты” и снова по­дать на вертикальные пластины сигнал времени.

3.9, Остановить механизм с помощью питающего устройства, снять барашки и установить его свободно на виброизоляторы, следя за тем, чтобы шпильки не касались основания механизма.

3.10. Подав питание на двигатель, установить на вольтметре то же напряжение, какое было в опыте без виброизоляторов.

3.11. Измерить значение колебательной скорости по экрану осциллографа.

3.12. Провести тот же опыт, используя в качестве виброизоляторов сплошную прокладку.

3.13. Рассчитать амплитуду колебания Хm1 , Хm2, Хm3 для всех трех случаев по формуле (6.5).

3.14. Определить экспериментальный коэффициент виброизоляции.

3.15. Зная эффективность виброизоляции μ и частоту вибрации f_в, рассчитать частоту собственн

ых колебаний для система «машина на пружинах» и «машина на поролоне» по формуле

f

₀ = f_в/( μ +1)^1/2 (см.6.7)

3.16. Рассчитать величину статической осадки поролона и пружин по формуле

Х_cm = g/(2πf₀)² (см.6.8)

3.17. Рассчитать действующие значения скорости вибраций для всех трех случаев по формуле

v_d=v_m/(2)^т

3.18. Рассчитать уровни вибрации для каждого из трех случаев по формуле

Lv = 20 lg(v_d/v₀)

где v₀ = 510^-8 м/с, - пороговое значение вибрации для лабораторных помещений по табл. 6.2. (ГОСТ 12.1.012-90), принимая во внимание, что границы f_нач и f_кон каждой из октав можно най­ти по формулам

f_нач=f(2)^1/2 и f_кон=2f_нач

3.19. Сравнить полученные значения L_v c нормируемыми (табл.6.2.).

Таблица 6.1 №

Характер эксперимента

Параметры вибраций

Нормир. значения

Превы­ шение норм дБ

Нормы для октавы Гц

измеренные

рассчитанные

скорости

уровня

vm мм/с

fв Гц

Хm мм

vd м/с

Lv дБ

общ мм/с

лок мм/с

общ дБ

лок дБ

f

fнач

fкон fкон

1

Без в/изоляторов

2

С поролоном

3

С пружинами

3.20. Результаты измерений и расчетов занести в таблицу 6.1.

Приложение I