принципи
вибрация на вибрирането, използвано за измерване на количеството интензитет, количеството на вибрацията може да бъде изместване на вибратора, скорост или ускорение. Ако количеството на вибрациите надвишава допустимия диапазон, устройството ще има по-големи механични натоварвания и динамичен шум, като по този начин ще се отрази на неговата производителност и експлоатационен живот, може да причини сериозна повреда на ранните компоненти. Например счупването на лопатката на турбината поради причинени вибрации може да причини сериозни злополуки. Поради нарастващата сложност на съвременната механична структура, увеличаването на скоростта на движение, опасностите от вибрации са по-видни. Обратно, използването на принципа на вибриращата машина трябва да доведе до очакваните вибрации. В областта на машиностроенето, както и флуидните вибрации и вибрациите на твърдото и течното съединяване на вибрациите в допълнение към твърдите. Пренапрежението на въздушния компресор е флуидна вибрация.
само кинетичен модел на известното механично устройство и външно възбуждане въз основа на работните условия, за да се анализират динамичните характеристики Механични характеристики на устройството. Динамичният анализ включва: ① изчисляване или измерване на присъщите характеристики на собствените честоти на механичното оборудване, форми на режима, твърдост и затихване. Присъщите характеристики могат да идентифицират причините, генериращи вибрации, да избегнат резонанса и да предоставят основни данни за по-нататъшен динамичен анализ. ② изчислено или определено динамично в отговор на изместването, скоростта, ускорението, фазата, спектралната и вибрационната времева история и друга съответна точка механично оборудване се захранва, в съответствие с способността за оценка на динамичната реакция на механичното оборудване да издържа на вибрации и удари, намерете техните слабостите и връзката с отпадъците осигуряват основа за подобрен дизайн. Уравненията на движение на механичната система могат също да бъдат представени чрез модален параметър, наречен модален анализ. ③ Анализ на динамичната механична стабилност на изчислителното устройство, за да се определи, че механичното оборудване е нестабилно, т.е. самовъзбуждащите се вибрации се генерират в критични условия. Уверете се, че механичното устройство може да не причинява самовъзбуждащи се вибрации при пълната си производителност и стабилна работа.
тип
е най-простата механична вибрация, хармонична вибрация на частиците. Простото хармонично движение е синусоидална функция във времето. Такава вибрация може да се разглежда като резултат от равномерното кръгово движение на тази равнина в проекцията на вертикалната ос във вертикалната равнина на точката. Това вибрационно изместване
x ( t ) = Acos ωt
където a е амплитудата, т.е. максималното отклонение от равновесното положение, т.е. максималното вибрационно изместване; t е времето; ω е ъгловата честота (2π пъти честотната синусоида). Скоростта на вибрациите е
d x / d t = ωA sin ( ωt + π / 2)
това ускоряване на вибрациите
d2x / dt2 = ω2Asin (ωt + π)
е представено от векторни вибрации. Вектор на постоянна ъглова скорост ω в посока обратна на часовниковата стрелка на въртене, векторът на изместване на матрицата (големината на вектора) е амплитудата на A , векторът на скоростта на формата е величината на скоростта ωA , режимът на ускорение е величината на вектора на ускорението ω 2A. 90 ° спрямо скоростта на напредване от вектора на изместване, ускорението води до 180 ° MV съотношение. Вибрацията започва, че тази точка не е в равновесно положение, което изместване може да бъде изразено
x ( t ) = A sin ( ωt + ψ)
където [Psi] е началната фаза. Времето, необходимо за завършване на цикъл на вибрация, се нарича. т.е. реципрочната стойност на броя на вибрациите за единица период от време, наричана честота. Вибрация с фиксиран период, период, изминал след началото на цикъла, върнат в състояние, което се нарича периодична вибрация. Всяка периодична функция, стига да са изпълнени определени условия, може да бъде разширена в ред на Фурие. По този начин цикълът на нехармонична вибрация може да бъде разложен на поредица от прости хармонични движения. Няма фиксиран период на трептене, който се нарича непериодични вибрации, например апериодичните вибрации на въртящи се машини възникват първо по време на стартиране, когато само цикълът на въртящи се машини за постигане на равномерно въртене генерира вибрации.
Системата се състои от елементи на маса, твърдост и демпфиране на композицията във форма, наречена механична система. Действителните механични конструкции обикновено са по-сложни, когато се анализират проблемите с вибрациите, често трябва да се опрости с няколко „нееластични“ качествени и механични модели „безмасов“ еластичен елемент, състоящ се от механична система, която е наречена пружинно-масова система. С характеристиките на еластичната твърдост на пружинния елемент е представена, се изисква да се съкрати или пружини на единица дължина на удължение се прилагат сили. Например каросерията на превозното средство и предната и задната ос като маса, гумата и пластинчатата пружина като еластичен елемент, като всяка връзка има разсейване на вибрационна енергия, действайки като амортисьор, три заедно образуват механична вибрационна система на автомобила.
SDOF системи Броят независими координати, определени от желаното състояние на движение на механична система, наричан брой степени на свобода на системата. Анализът на вибрациите трябва да игнорира действителната механична конфигурация на определени вторични фактори, това е опростен кинетичен модел, докато определя броя на степените на свобода. Опростено зависи от основните характеристики на самата система и точността на анализа на желаните резултати и накрая чрез полето за опростяване на резултатите от теста са верни. Най-простата система е система пружина-маса с една степен на свобода, е система, която се състои от пружина и маса, състояща се само от една координата, която може да бъде определена независимо от нейното състояние на движение. Тъй като случаят може да бъде избран като независима координата линейно изместване, ъгловото изместване може да бъде избрано като независима координата. Вибрационна система в независими от линия координати на изместване, наречена линейна вибрация. Ъгълът на усукване на независимите координати на изместване на вибрационната система, наречени усукващи вибрации.
MDOF система са практически инженерни проблеми с вибрациите, често изискват множество степени на свобода, опростена система от две или повече степени на свобода. Например, когато само вертикалната вибрация във вертикална посока изследователски автомобили, за да се намали до единична степен на свобода система описва линейно изместване движението им. Когато вертикалната вибрация на автомобила и люлеенето напред и назад трябва да се сведе до линия и ъглови премествания, които също описват две степени на свобода на движение на системите. Системите с 2 степени на свобода обикновено имат две различни стойности на естествените честоти. Когато системата според някоя от естествените честоти на свободни вибрации, наречена основна вибрация. При първична вибрационна система се определя системата, която има режими на вибрация, наречена първичен режим на вибрация. И естествената честота на основния режим на вибрация, както е определена само, независимо от първоначалните условия във физическите свойства на самата система. Система с множество степени на свобода, имаща множество естествени честоти, като най-ниската естествена честота е естествена честота от първи ред, наричана основна честота. Изследвайте страничната вибрационна греда, гредата е необходима за използване на неограничен брой напречни сечения на всяко моментно състояние на движение на движението на лъча е описано. Следователно лъчът е безкраен брой степени на свобода на системата, известни също като непрекъснати системи. Хорда, пръти, филми, панели, твърдост и маса на черупката същата греда има разпределение на свойствата. Следователно те са безкраен брой степени на свобода с непрекъсната система, наричана още разпределителна система.
Механичните вибрации имат различни методи за класификация. По причина на вибрациите могат да бъдат разделени на свободни вибрации, принудителни вибрации и самовъзбуждащи се вибрации; според закона могат да бъдат разделени на прости хармонични вибрации, нехармонични и произволни цикли на вибрации; чрез вибрационни характеристики на структурните параметри на системата могат да бъдат разделени на линейни вибрации и нелинейни вибрации; чрез характеристиката на изместване на вибрациите могат да бъдат разделени на линейни вибрации и усукващи вибрации. След
свободна вибрация
за премахване на обвързаната или възбуждаща се механична вибрация. Вибрацията разчита на своята еластична възстановяваща сила, за да поддържа, когато има потискане на вибрациите, което постепенно ще отслабне. Честотата на свободните вибрации зависи само от физическите свойства на самата система, наричана естествена честота на системата.
Принудителна вибрация
механична система, възбудена от непрекъснато генерирани външни вибрации. Хармоничното възбуждане е най-простото постоянно възбуждане. Принудителната вибрация, включваща преходна вибрация и трептене в стационарно състояние. Започват да се появяват променящи се във времето вибрации в периода на вибрация, наречени преходни вибрации. След кратко време преходната вибрация изчезва. Системата непрекъснато се получава от външната енергия, за да компенсира енергията, разсейвана от амортисьора, е възможно да се направят постоянни амплитуда на вибрациите, честотата на вибрациите и същата честота на възбуждане, наричани вибрации в стационарно състояние. Например, фиксирани в двата края в средата на монтиран възбудител на напречна греда, непрекъснатата амплитуда на вибрациите след кратко време на задействане на възбудителя на лъча се прави вибрация в стабилно състояние, честотата на вибрациите е същата честота като възбудителя. Когато системата от външна сила или друго входно действие, което се извиква в отговор на съответния изход. Когато честотата е близо до естествената честота на външната система за възбуждане, амплитудата на системата ще се увеличи драстично. Честота на възбуждане, равна на системната резонансна честота на резонанса. При проектирането и използването трябва да се предотврати механичен резонанс. Например, за да се осигури безопасна работа на въртящата се машина, работната скорост на вала трябва да бъде в диапазон, който е извън всяка от първите критични скорости.
самовъзбуждаща се вибрация
в нелинейната вибрация, системата се поддържа само от собственото си вибрационно възбуждане. В допълнение към самовъзбуждащата се вибрационна система, която има самия вибриращ елемент, но също и с неосцилаторна енергия, и връзките на управляващия елемент с обратна връзка. По този начин, отсъствието на което може също да доведе до стабилен период, когато възбуждането на външната вибрация, за поддържане на самовъзбудена вибрация от променливото движение на самата сила и се контролира от обратна връзка и контролен елемент. Спиране на вибрациите, тази променлива сила изчезна. И начални условия на самовъзбудена вибрация, независими от честота, равна или близка до естествената честота. Трептенето на крилото на самолета, масата на машината, която се движи пълзейки ниско по плъзгащия се водач, люлеенето на махалото на часовника и вибрацията на струните са самовъзбуждащи се вибрации.
Вибрации
От приложенията на механичния импеданс, системната идентификация и техниките за модален анализ бяха успешно разрешени много сложни проблеми с вибрациите. В случай на известно възбуждане, вибрационните характеристики на дизайна на системата, се изисква да отговори, за да отговори на изискванията, дизайнът, наречен вибрация. Систематично изследване при условия на известни характеристики на възбуждане и реакция на системата, т.е. математически модел на вибрационна система чрез метода на експериментални данни и математически анализ на комбинацията, известна като идентификация на системата. Ако общата форма на уравнението на движение на механичната конструкция е известна, опростената система за идентификация на параметъра. Идентификацията на параметри може да се извърши в честотната област може да се извърши във времевата област, докато други трябва да бъдат в честотната област и времевата област. Проучване на характеристиките на възбуждане и реакция на известната система, известно като прогнозиране на околната среда. Проектирането на вибрациите, идентификацията на системата и прогнозирането на околната среда могат да бъдат обобщени като трите основни елемента на съвременното изследване на вибрациите. В областта на машиностроенето, машините и оборудването за осигуряване на безопасна и надеждна работа, мониторинг на вибрациите и диагностика на механични конструкции също привлякоха внимание. В изследователския метод измерването на вибрациите се използва в комбинация с теоретичен анализ и изчисление.
антивибрационни мерки
Когато се проектират машини и оборудване, трябва внимателно да се проектират, като се вземе предвид обектът, който се появяват вибрации: линейни или нелинейни вибрации вибрации; ниво на вибрации; вибрацията метод за контролиране на размера на допустимия диапазон. Това трябва да се обърне внимание при решаването на проблема с дизайна. Когато вибрациите на съществуващите машини и оборудване превишават допустимия диапазон, трябва да се вземат мерки за затихване. За да се намалят вибрациите, самата машина може да бъде конфигурирана от различни видове амортисьори. За да се намалят ефектите от механичните вибрации на оборудването върху околната среда или да се намалят ефектите от вибрациите върху околната среда, машините и оборудването, могат да се вземат мерки за изолиране на вибрациите. Когато системите са с преходно възбуждане, неговата сила, изместване, скорост, ускорение, феномен на внезапна промяна, известен като шок. Общите машини и оборудване издържат на въздействието на слаб, но не могат да си позволят силно въздействие. За да се предпазят машините и оборудването от несилен удар и щети, могат да се вземат мерки за смекчаване на въздействието на ударите. Кацането на самолета, гумите, подпората на колесника и буферът, съответно, и подложени на поглъщане на част от енергията на удара, така че да се защити безопасно кацане. Основният начин за намаляване на механичния шум е главно контролирането на източник на вибрационен шум, в случай на необходимост ауспухът може да бъде изхвърлен.
изучаване на историята
1656 ~ 1657 години, Холандия К. Хюйгенс първи предлага теорията за физическото махало и създава механичен часовник с махало. В началото на 20-ти век проблемите с механичните вибрации, които предизвикват загриженост, са фокусирани върху избягването на резонанса, следователно трябва да се съсредоточим върху естествените честоти и формите на режима, за да определим механичната структура. 1921 г., Германия Х. Холцер предлага естествени честоти и форми на режима на изчисленото решение за торсионни вибрации на вала. През 30-те години на миналия век започват изследванията за разработване на механични вибрации от линейни към нелинейни вибрации. От 50-те години на миналия век, проучванията на развитието на механичните вибрации от вибрациите на правилата за използване на вероятностни и статистически методи за описание на случайни вибрации, нередовни вибрации ── нейните закони. От развитието на теорията за автоматичен контрол и компютъра и многостепенната свобода в миналото, че трудностите на изчислителната система наистина се превърнаха в проблем, който лесно се разрешава. Развитието на теорията на вибрациите и експерименталните техники става важен инструмент за анализ на вибрациите в механичния дизайн.