Лабы / Лабораторная работа №7
.docxЛабораторная работа №7
Исследование вибрации
Цель работы – изучение методов измерения вибрации и оценка эффективности средств виброзащиты
Оборудование и приборы:
Теоретические сведения
Вибрацией называются колебания механической системы, при которых происходит поочередное возрастание и убывание значений хотя бы одной из ее пространственных координат.
Классификация вибраций
- по способу передачи человеку;
- по направлению действия;
- по источнику возникновения;
- по характеру спектра;
- по частотному составу;
- по временным характеристикам.
Общая вибрация – передается через опорные поверхности на тело человека в целом и может вызывать стойкие болезненные изменения в отдельных органах и системах человека.
Локальная вибрация – передается чаще всего через руки человека, контактирующие с вибрирующим оборудованием или инструментом.
Параметры вибрации:
Циклическая частота 𝑓 (Гц) или круговая частота 𝛚 = 2 𝛑𝑓 (рад/с).
При анализе широкополосных вибраций ось частот разбивают на полосы,
в которых и ведут оценку интенсивности вибрации. Как правило, широкая
полоса частот разбивается на так называемые октавные полосы с граничными
частотами 𝑓н и 𝑓в (нижней и верхней), причем 𝑓в = 2𝑓н. В качестве частоты,
характеризующей октавную полосу в целом, берется среднегеометрическая
частота 𝑓ср = √(𝑓н * 𝑓в).
Амплитуда колебаний (виброперемещения) А (м).
Виброскорость 𝜐 (м/с).
Виброускорение a (м/с2).
Виброзащита – это совокупность методов и средств, уменьшающих вредное влияние вибраций, как на человека, так и на элементы технических систем.
Целью виброзащиты является уменьшение интенсивности колебаний объекта виброзащиты:
- снижением виброактивности источника колебаний;
- уменьшением потока вибрационной энергии в элементах связи источника и объекта;
- подавления колебаний самого объекта виброзащиты.
Классификация методов виброзащиты:
- Изменение конструкции;
- Уменьшение виброактивности;
- Виброизоляция;
- Вибропоглощение;
- Динамическое гашение колебаний;
- Демпферирование.
Собственная частота системы:
𝛚0 = √(q/m) или 𝑓0 = 1/2𝛑√(q/m)
Эффективность вибродемпфирования:
𝛥L = 20lg*1/КП = 20lg(а2/а1)
Коэффициент передачи КП:
КП = а1/а2
КП = 1/((𝛚/𝛚0)2-1) => (𝛚/𝛚0) = √((1/КП)+1)
Выполнение работы
Исследуемая виброзащита |
Параметры вибрации: |
Частота 𝛚, Гц |
|||||||
22 |
24 |
25 |
26 |
27 |
28 |
30 |
32 |
||
Демпфер №1 (жесткий), груз 24 гр |
Объект, а1 |
0,5 |
0,8 |
0,9 |
1 |
0,7 |
0,5 |
0,3 |
0,2 |
Источник, а2 |
0,3 |
0,9 |
1,1 |
1,3 |
1,2 |
0,8 |
0,6 |
0,5 |
|
КП |
1,6 |
0,9 |
0,8 |
0,8 |
0,6 |
0,6 |
0,5 |
0,4 |
|
𝛥L |
-4 |
0,8 |
1,8 |
1,8 |
4 |
4 |
6 |
8 |
|
𝛚/𝛚0 |
1,3 |
1,4 |
1,5 |
1,5 |
1,6 |
1,6 |
1,7 |
1,9 |
|
Демпфер №1 (жесткий), груз 24 + 28 гр |
Объект, а1 |
0,3 |
0,8 |
0,9 |
1,1 |
0,6 |
0,5 |
0,2 |
0,2 |
Источник, а2 |
0,3 |
0,8 |
1,1 |
1,4 |
1,1 |
0,8 |
0,6 |
0,4 |
|
КП |
1 |
1 |
0,8 |
0,8 |
0,5 |
0,6 |
0,3 |
0,5 |
|
𝛥L |
0 |
0 |
1,8 |
1,8 |
6 |
4 |
10 |
6 |
|
𝛚/𝛚0 |
1,4 |
1,4 |
1,5 |
1,5 |
1,7 |
1,6 |
2 |
1,7 |
|
Демпфер №1 (жесткий), груз 24 + 28 + 30 гр |
Объект, а1 |
0,5 |
0,5 |
1,1 |
1,1 |
0,8 |
0,4 |
0,3 |
0,2 |
Источник, а2 |
0,3 |
0,6 |
1,1 |
1,4 |
1,2 |
0,9 |
0,6 |
0,5 |
|
КП |
1,6 |
0,8 |
1 |
0,8 |
0,7 |
0,4 |
0,5 |
0,4 |
|
𝛥L |
-4 |
1,8 |
0 |
1,8 |
2 |
8 |
6 |
8 |
|
𝛚/𝛚0 |
1,3 |
1,5 |
1,4 |
1,5 |
1,6 |
1,9 |
1,7 |
1,9 |
|
Исследуемая виброзащита |
Параметры вибрации: |
Частота 𝛚, Гц |
|||||||
22 |
24 |
25 |
26 |
27 |
28 |
30 |
32 |
||
Демпфер №2 (мягкий), груз 24 гр |
Объект, а1 |
0,3 |
0,3 |
0,2 |
0,3 |
0,3 |
0,1 |
0,3 |
0 |
Источник, а2 |
0,8 |
1,5 |
1,1 |
0,9 |
0,7 |
0,7 |
0,5 |
0,4 |
|
КП |
0,4 |
0,2 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,1 |
0,6 |
0 |
|
𝛥L |
8 |
14 |
14 |
10 |
8 |
20 |
4 |
- |
|
𝛚/𝛚0 |
1,9 |
2,4 |
2,4 |
2 |
1,9 |
3,3 |
1,6 |
- |
|
Демпфер №2 (мягкий), груз 24 + 28 гр |
Объект, а1 |
0,3 |
0,2 |
0,2 |
0,2 |
0,1 |
0,1 |
0 |
0 |
Источник, а2 |
0,6 |
1,3 |
1,1 |
1 |
0,8 |
0,7 |
0,5 |
0,4 |
|
КП |
0,5 |
0,1 |
0,2 |
0,2 |
0,1 |
0,1 |
0 |
0 |
|
𝛥L |
6 |
20 |
14 |
14 |
20 |
20 |
- |
- |
|
𝛚/𝛚0 |
1,7 |
3,3 |
2,4 |
2,4 |
3,3 |
3,3 |
- |
- |
|
Демпфер №2 (мягкий), груз 24 + 28 + 30 гр |
Объект, а1 |
0,3 |
0,3 |
0,2 |
0,1 |
0,1 |
0,3 |
0 |
0 |
Источник, а2 |
0,7 |
1,5 |
1,3 |
1 |
0,8 |
0,6 |
0,5 |
0,4 |
|
КП |
0,4 |
0,2 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,5 |
0 |
0 |
|
𝛥L |
8 |
14 |
20 |
20 |
20 |
6 |
- |
- |
|
𝛚/𝛚0 |
1,9 |
2,4 |
3,3 |
3,3 |
3,3 |
1,7 |
- |
- |
|
КП1 = а1/а2
22: 0,5/0,3 = 1,6; 0,3/0,3 = 1; 0,5/0,3 = 1,6
24: 0,8/0,9 = 0,9; 0,8/0,8 = 1; 0,5/0,6 = 0,8
25: 0,9/1,1 = 0,8; 0,9/1,1 = 0,8; 1,1/1,1 = 1
26: 1/1,3 = 0,8; 1,1/1,4 = 0,8; 1,1/1,4 = 0,8
27: 0,7/1,2 = 0,6; 0,6/1,1 =0,5; 0,8/1,2 = 0,7
28: 0,5/0,8 = 0,6; 0,5/0,8 = 0,6; 0,4/0,9 = 0,4
30: 0,3/0,6 = 0,5; 0,2/0,6 = 0,3; 0,3/0,6 = 0,5
32: 0,2/0,5 = 0,4; 0,2/0,4 = 0,5; 0,2/0,5 = 0,4
КП2 = а1/а2
22: 0,3/0,8 = 0,4; 0,3/0,6 = 0,5; 0,3/0,7 = 0,4
24: 0,3/1,5= 0,2; 0,2/1,3= 0,1; 0,3/1,5= 0,2
25: 0,2/1,1 = 0,2; 0,2/1,1 = 0,2; 0,2/1,3 = 0,1
26: 0,3/0,9 = 0,3; 0,2/1 = 0,2; 0,1/1 = 0,1
27: 0,3/0,7 = 0,4; 0,1/0,8 =0,1; 0,1/0,8 =0,1
28: 0,1/0,7 = 0,1; 0,1/0,7 = 0,1; 0,3/0,6 = 0,5
30: 0,3/0,5 = 0,6; 0/0,5 = 0; 0/0,5 = 0
32: 0/0,4 = 0; 0/0,4 = 0; 0/0,4 = 0
𝛥L1 = 20lg*1/КП = 20lg(а2/а1)
22: 20lg*1/1,6 = 4; 20lg*1/1 = 0; 20lg*1/1,6 = 4
24: 20lg*1/0,9 = 0,8; 20lg*1/1 = 0; 20lg*1/0,8 = 1,8
25: 20lg*1/0,8 = 1,8; 20lg*1/0,8 = 1,8; 20lg*1/1 = 0
26: 20lg*1/0,8 = 1,8; 20lg*1/0,8 = 1,8; 20lg*1/0,8 = 1,8
27: 20lg*1/0,6 = 4; 20lg*1/0,5 = 6; 20lg*1/0,7 = 2
28: 20lg*1/0,6 = 4; 20lg*1/0,6 = 4; 20lg*1/0,4 = 8
30: 20lg*1/0,5 = 6; 20lg*1/0,3 = 10; 20lg*1/0,5 = 6
32: 20lg*1/0,4 = 8; 20lg*1/0,5 = 6; 20lg*1/0,4 = 8
𝛥L2 = 20lg*1/КП = 20lg(а2/а1)
22: 20lg*1/0,4 = 8; 20lg*1/0,5 = 6; 20lg*1/0,4 = 8
24: 20lg*1/0,2 = 14; 20lg*1/0,1 = 20; 20lg*1/0,2 = 14
25: 20lg*1/0,2 = 14; 20lg*1/0,2 = 14; 20lg*1/0,1 = 20
26: 20lg*1/0,3 = 10; 20lg*1/0,2 = 14; 20lg*1/0,1 = 20
27: 20lg*1/0,4 = 8; 20lg*1/0,1 = 20; 20lg*1/0,1 = 20
28: 20lg*1/0,1 = 20; 20lg*1/0,1 = 20; 20lg*1/0,5 = 6
30: 20lg*1/0,6 = 4; 20lg*1/0 = --; 20lg*1/0 = --
32: 20lg*1/0 = --; 20lg*1/0 = --; 20lg*1/0 = --
(𝛚/𝛚0)1 = √((1/КП)+1)
22: √((1/1,6)+1) = 1,3; √((1/1)+1) = 1,4; √((1/1,6)+1) = 1,3
24: √((1/0,9)+1) = 1,4; √((1/1)+1) = 1,4; √((1/0,8)+1) = 1,5
25: √((1/0,8)+1) = 1,5; √((1/0,8)+1) = 1,5; √((1/1)+1) = 1,4
26: √((1/0,8)+1) = 1,5; √((1/0,8)+1) = 1,5; √((1/0,8)+1) = 1,5
27: √((1/0,6)+1) = 1,6; √((1/0,5)+1) = 1,7; √((1/0,7)+1) = 1,6
28: √((1/0,6)+1) = 1,6; √((1/0,6)+1) = 1,6; √((1/0,4)+1) = 1,9
30: √((1/0,5)+1) = 1,7; √((1/0,3)+1) = 2; √((1/0,5)+1) = 1,7
32: √((1/0,4)+1) = 1,9; √((1/0,5)+1) = 1,7; √((1/0,4)+1) = 1,9
(𝛚/𝛚0)2 = √((1/КП)+1)
22: √((1/0,4)+1) = 1,9; √((1/0,5)+1) = 1,7; √((1/0,4)+1) = 1,9
24: √((1/0,2)+1) = 2,4; √((1/0,1)+1) = 3,3; √((1/0,2)+1) = 2,4
25: √((1/0,2)+1) = 2,4; √((1/0,2)+1) = 2,4; √((1/0,1)+1) = 3,3
26: √((1/0,3)+1) = 2; √((1/0,2)+1) = 2,4; √((1/0,1)+1) = 3,3
27: √((1/0,4)+1) = 1,9; √((1/0,1)+1) = 3,3; √((1/0,1)+1) = 3,3
28: √((1/0,1)+1) = 3,3; √((1/0,1)+1) = 3,3; √((1/0,5)+1) = 1,7
30: √((1/0,6)+1) = 1,6; √((1/0)+1) = --; √((1/0)+1) = --
32: √((1/0)+1) = --; √((1/0)+1) = --; √((1/0)+1) = --
Вывод: изучив методы определения вибрации на вибростенде, мы можем заметить, что уровень и коэффициент вибрации отличаются друг от друга. Самые большие показатели имеет груз 24+28 гр с максимальной пружиной.
