periaatteet
värähtelyn värähtelyä käytetään voimakkuuden mittaamiseen, värähtelyn määrä voi olla värähtelyn siirtymä, nopeus tai kiihtyvyys. Jos tärinän määrä ylittää sallitun alueen, laitteessa on suurempi mekaaninen kuormitus ja dynaaminen melu, mikä vaikuttaa sen suorituskykyyn ja käyttöikään, voi aiheuttaa vakavia alkukomponenttien vikoja. Esimerkiksi tärinästä johtuva turbiinin siipien rikkoutuminen voi aiheuttaa vakavia onnettomuuksia. Koska nykyaikaisen mekaanisen rakenteen monimutkaisuus lisääntyy, liikkeen nopeus lisääntyy, tärinävaarat korostuvat. Sitä vastoin värähtelevän koneiston käytön pitäisi tuottaa odotettuja tärinöitä. Konetekniikan alalla sekä nestevärähtely sekä kiinteän aineen ja nesteen värähtelykytkennän värähtely. Ilmakompressorin ylijännite on nestevärähtelyä.
vain tunnetun mekaanisen laitteen kineettinen malli ja työolosuhteisiin perustuva ulkoinen heräte dynaamisten ominaisuuksien analysoimiseksi Laitteen mekaaniset ominaisuudet. Dynaaminen analyysi sisältää: ① mekaanisten laitteiden luonnollisten taajuuksien, moodimuotojen, jäykkyyden ja vaimennuksen luontaisten ominaisuuksien laskemisen tai mittaamisen. Luontaiset ominaisuudet voivat tunnistaa tärinää synnyttävät syyt, välttää resonanssia ja tarjota perustietoja myöhempää dynaamista analysointia varten. ② lasketaan tai määritetään dynaamisesti vastauksena siirtymän, nopeuden, kiihtyvyyden, vaiheen, spektrin ja värähtelyn aikahistoriaan ja muihin asiaankuuluviin pisteisiin mekaaniset laitteet ovat jännitteisiä, mekaanisten laitteiden dynaamisen vastearvioinnin kyvyn mukaan kestää tärinää ja iskuja, löytää niiden heikkoudet ja jätelinkki tarjoavat perustan suunnittelun parantamiselle. Mekaanisen järjestelmän liikeyhtälöt voidaan esittää myös modaaliparametrilla, jota kutsutaan modaalianalyysiksi. ③ Analyysi Tietojenkäsittelylaitteen dynaaminen mekaaninen vakaus, jotta voidaan määrittää, että mekaaniset laitteet ovat epävakaita, eli kriittisissä olosuhteissa syntyy itsestään virittyvää tärinää. Varmista, että mekaaninen laite ei saa aiheuttaa itsestään herättävää tärinää täydellä suorituskyvyllään ja vakaalla toiminnallaan.
tyyppi
on yksinkertaisin mekaaninen värähtelyhiukkasten harmoninen värähtely. Yksinkertainen harmoninen liike on sinimuotoinen funktio ajan urheilussa. Tällaista värähtelyä voidaan pitää tämän tason tuloksena pystyakselin projektiossa tasaisen ympyräliikkeen seurauksena pisteen pystytasossa. Se värähtelyn siirtymä
x ( t ) = Acos ωt
jossa a on amplitudi, eli suurin poikkeama tasapainoasennosta, eli suurin värähtelysiirtymä; t on aika; ω on kulmataajuus (2π kertaa taajuussiniaalto). Sen värähtelynopeus on
d x / d t = ωA sin ( ωt + π / 2)
se värähtelykiihtyvyys
d2x / dt2 = ω2Asin (ωt + π)
esitetään vektorivärähtelynä. Vakiokulmanopeusvektori ω vastapäivään pyörimissuunnassa, muotin siirtymävektori (vektorin suuruus) on A :n amplitudi, muotin nopeusvektori on suuruus nopeudella ωA , kiihtyvyysmoodi on kiihtyvyysvektorin magnitudi ω 2A. 90 ° nopeudella etukäteen kuin siirtymävektori, kiihtyvyys johtaa 180 ° MV-suhde. Värähtely alkaa tämä piste ei ole tasapainoasennossa, mikä siirtymä voidaan ilmaista
x ( t ) = A sin ( ωt + ψ)
jossa [Psi] on alkuvaihe. Värähtelysyklin suorittamiseen tarvittavaa aikaa kutsutaan. Eli värähtelyjen lukumäärän käänteinen aikayksikköä kohti, jota kutsutaan taajuudeksi. Värähtely, jolla on kiinteä jakso, jakso, joka on kulunut syklin alkamisesta, palasi tilaan, jota kutsutaan jaksolliseksi värähtelyksi. Mikä tahansa jaksollinen funktio, kunhan tietyt ehdot täyttyvät, voidaan laajentaa Fourier-sarjaksi. Siten ei-harmoninen värähtelysykli voidaan hajottaa sarjaksi yksinkertaista harmonista liikettä. Ei ole olemassa kiinteää värähtelyjaksoa kutsutaan ei-jaksolliseksi värähtelyksi, esimerkiksi pyörivän koneen ajoittainen värähtely tapahtuu ensin käynnistyksen aikana, jolloin vain pyörivän koneen sykli tasaisen pyörimisen saavuttamiseksi tuottaa tärinää.
Järjestelmä koostuu massan, jäykkyyden ja koostumuksen vaimennuselementeistä muodossa, jota kutsutaan mekaaniseksi järjestelmäksi. Varsinaiset mekaaniset rakenteet ovat yleensä monimutkaisempia, värähtelyongelmia analysoitaessa sitä on usein yksinkertaistettava useilla "elastisilla" Laatu- ja mekaanisella mallilla "massaton" elastinen elementti, joka koostuu mekaanisesta järjestelmästä, jota kutsutaan jousi-massajärjestelmäksi. Jousielementin elastisen jäykkyyden ominaisuuksilla on edustettuna, se on lyhennettävä tai jousia kohden venymäpituus kohdistetaan voimia. Esimerkiksi ajoneuvon runko ja etu- ja taka-akseli massana, rengas ja levyjousi elastisena elimenä, joista jokaisella on värähtelyenergian poisto, joka toimii vaimentimena, kolme yhdessä muodostavat auton mekaanisen tärinäjärjestelmän.
SDOF-järjestelmät Riippumattomien koordinaattien määrä määrittää mekaanisen järjestelmän halutun liiketilan, jota kutsutaan järjestelmän vapausasteiden lukumääräksi. Tärinäanalyysin on jätettävä huomioimatta tiettyjen toissijaisten tekijöiden todellinen mekaaninen kokoonpano, se on yksinkertaistettu kineettinen malli, kun taas se määrittää vapausasteiden lukumäärän. Yksinkertaistettu riippuu pääpiirteistä itse järjestelmän ja analyysin tarkkuudesta haluttujen tulosten, ja lopulta läpi kentän yksinkertaistaa testitulokset ovat oikein. Yksinkertaisin järjestelmä on yhden vapausasteen jousi-massajärjestelmä, on järjestelmä, joka koostuu jousesta ja vain yhdestä koordinaatista koostuva massa voidaan määrittää riippumatta sen liiketilasta. Koska tapaus voidaan valita itsenäiseksi koordinaattisiirtymäksi, kulmasiirtymä voidaan valita itsenäiseksi koordinaatiksi. Värähtelyjärjestelmä linjasta riippumattomissa siirtymäkoordinaateissa, jota kutsutaan lineaarivärähtelyksi. Tärinäjärjestelmän riippumattomien siirtymäkoordinaattien kiertokulma, jota kutsutaan vääntövärähtelyksi.
MDOF-järjestelmä ovat käytännön teknisiä värähtelyongelmia, se vaatii usein useita vapausasteita, yksinkertaistettu järjestelmä, jossa on kaksi tai useampia vapausasteita. Esimerkiksi kun vain pystysuuntainen värähtely pystysuunnassa tutkii autoja, jotka on tarkoitus vähentää yhteen vapausasteeseen, kuvataan niiden lineaarista siirtymäliikettä. Kun auton pystysuuntainen värähtely ja heilahdus edestakaisin, tulee vähentää linjaan ja kulmasiirtymiin, joka kuvaa myös kahden vapausasteen liikejärjestelmiä. 2 vapausasteen järjestelmillä on yleensä kaksi erilaista ominaistaajuuksien arvoa. Kun järjestelmä jonkin luonnollisen taajuuden vapaan värähtelyn mukaan, kutsutaan tärkeimmäksi värähtelyksi. Ensisijaisessa tärinäjärjestelmässä määritetään järjestelmä, jolla on värähtelytilat, jota kutsutaan ensisijaiseksi värähtelytilaksi. Ja ensisijaisen värähtelytilan luonnollinen taajuus, joka on määritetty vain itse järjestelmän fyysisten ominaisuuksien alkuolosuhteista riippumatta. Useiden vapausasteiden järjestelmä, jossa on useita luonnollisia taajuuksia, alin luonnollinen taajuus ensimmäisen asteen ominaistaajuutena, jota kutsutaan perustaajuudeksi. Tutkimus sivuttaisvärähtely palkki, palkki on tarpeen käyttää rajoittamaton määrä poikkileikkaus kunkin hetkellisen liikkeen valtion liikkeen palkki on kuvattu. Siksi säde on ääretön määrä järjestelmän vapausasteita, joita kutsutaan myös jatkuviksi järjestelmiksi. Paine, tangot, kalvot, paneelit, kuoren jäykkyys ja massa sama palkin ominaisuus jakautuu. Siksi ne ovat ääretön määrä vapausasteita jatkuvalla järjestelmällä, jota kutsutaan myös jakelujärjestelmäksi.
Mekaanisilla värähtelyillä on erilaisia luokitusmenetelmiä. Värähtelyn perusteella voidaan jakaa vapaaseen värähtelyyn, pakkovärähtelyyn ja itsestään virittyvään värähtelyyn; lain mukaan voidaan jakaa yksinkertaisiin harmonisiin värähtelyihin, ei-harmonisiin ja satunnaisiin värähtelyjaksoihin; rakenteen värähtelyominaisuuksien mukaan järjestelmän parametrit voidaan jakaa lineaariseen tärinään ja epälineaariseen tärinään; värähtelyn mukaan siirtymäominaisuus voidaan jakaa lineaarivärähtelyyn ja vääntövärähtelyyn. Jälkeen
vapaa värähtely
poistaaksesi sidotun tai virityksen, esiintyy mekaanista tärinää. Tärinä luottaa sen elastiseen palautusvoimaan, joka säilyy tärinän vaimennusvaiheessa. Vapaa värähtelytaajuus riippuu vain itse järjestelmän fyysisistä ominaisuuksista, joita kutsutaan järjestelmän luonnolliseksi taajuudeksi.
Pakotettu tärinä
mekaaninen järjestelmä, joka virittyy jatkuvasti syntyvistä ulkoisista tärinöistä. Harmoninen heräte on yksinkertaisin jatkuva heräte. Pakotettu värähtely, joka käsittää värähtelyn ohimenevän ja vakaan tilan värähtelyn. Värähtelyjakson aikana alkaa esiintyä ajallisesti muuttuvaa värähtelyä, jota kutsutaan ohimeneväksi värähtelyksi. Lyhyen ajan kuluttua ohimenevä värähtely katoaa. Järjestelmässä, joka saadaan jatkuvasti ulkoisesta energiasta kompensoimaan vaimentimen hajoamaa energiaa, on mahdollista tehdä vakiovärähtelyamplitudi, värähtelytaajuus ja sama viritystaajuus, joita kutsutaan vakaan tilan värähtelyiksi. Esimerkiksi kiinnitettynä molemmista päistä keskelle poikittaispalkkiin asennetun viritin, jatkuva värähtelyamplitudi lyhyen toiminta-ajan jälkeen säteen heräte tehdään vakaan tilan värähtelyksi, jonka värähtelytaajuus on sama kuin heräte. Kun järjestelmä ulkoisen voiman tai muun tulon toimesta, jota kutsutaan vastauksena vastaavaan ulostuloon. Kun taajuus on lähellä ulkoisen herätejärjestelmän ominaistaajuutta, järjestelmän amplitudi kasvaa dramaattisesti. Herätystaajuus on yhtä suuri kuin resonanssin järjestelmän resonanssitaajuus. Suunnittelussa ja käytössä mekaaninen resonanssi on estettävä. Esimerkiksi pyörivän koneen turvallisen toiminnan varmistamiseksi akselin työnopeuden tulee olla alueella, joka on kunkin ensimmäisen kriittisen nopeuden ulkopuolella.
itseherätetyt värähtelyt
epälineaarisessa värähtelyssä, järjestelmän vain omalla värähtelyvirityksellä syntyvä ylläpidetään. Itseherättyvän värähtelyjärjestelmän lisäksi, jossa on itse värähtelevä elementti, mutta myös ei-värähtelevä energia ja takaisinkytkentäohjauselementin linkit. Siten, jonka puuttuminen voi myös tuottaa vakaan ajanjakson, jolloin ulkopuolinen värähtely herättää, ylläpitää itseherätettyä värähtelyä itsevoiman vaihtuvalla liikkeellä ja sitä ohjataan takaisinkytkentä- ja ohjauselementillä. Värähtelypysäytys, tämä vaihtuva voima katosi. Ja itseherättyneen värähtelyn alkuolosuhteet riippumattomat taajuudesta, joka on yhtä suuri tai lähellä luonnollista taajuutta. Lentokoneen lennon siipien värähtely, koneen pöydän liikkuminen alas liukuohjaimella, kellojen heiluriheilu ja kielten värähtely ovat kaikki itsestään virittyvää tärinää.
Tärinä
Mekaanisten impedanssisovellusten, järjestelmän tunnistus- ja modaalianalyysitekniikoiden jälkeen se on ratkaissut menestyksekkäästi monia monimutkaisia tärinäongelmia. Kun kyseessä on tunnettu heräte, järjestelmän suunnittelun värähtelyominaisuudet, sen on vastattava vaatimusten täyttämiseksi, suunnittelua kutsutaan tärinäksi. Systemaattinen tutkimus olosuhteissa, joissa tunnetaan järjestelmän viritys- ja vasteominaisuudet, eli värähtelyjärjestelmän matemaattinen malli kokeellisen tiedon ja yhdistelmän matemaattisen analyysin menetelmällä, joka tunnetaan nimellä järjestelmän tunnistus. Jos mekaanisen rakenteen liikeyhtälön yleinen muoto tunnetaan, yksinkertaistettu järjestelmän tunnistusparametrin tunnistus. Parametrien tunnistaminen voidaan suorittaa taajuusalueella voidaan suorittaa aikatasolla, kun taas muiden on oltava taajuus- ja aikatasolla. Tutkimus tunnetun järjestelmän viritys- ja vasteominaisuuksista, jotka tunnetaan ympäristöennusteena. Tärinäsuunnittelu, järjestelmän tunnistaminen ja ympäristön ennustaminen voidaan tiivistää kolmeksi peruselementiksi nykyaikaisessa tärinätutkimuksessa. Konetekniikan, turvallisen ja luotettavan toiminnan varmistavien koneiden ja laitteiden alalla huomiota herätti myös mekaanisten rakenteiden tärinänvalvonta ja diagnostiikka. Tutkimusmenetelmässä värähtelymittausta käytetään yhdessä teoreettisen analyysin ja laskennan kanssa.
Tärinänvaimennustoimenpiteet
Koneita ja laitteita suunniteltaessa ne on suunniteltava huolellisesti ottaen huomioon kohde, jossa tärinää esiintyy: lineaarinen tai epälineaarinen tärinävärähtely; tärinän taso; värähtely menetelmä, jolla ohjataan sallitun alueen määrää. Tämä on otettava huomioon suunnitteluongelmaa päätettäessä. Kun olemassa olevien koneiden ja laitteiden tärinä ylittää sallitun alueen, on ryhdyttävä vaimennustoimenpiteisiin. Itse koneen tärinän vähentämiseksi voidaan konfiguroida erilaisia vaimentimia. Mekaanisten tärinälaitteiden ympäristöön kohdistuvien vaikutusten vähentämiseksi tai tärinän vaikutusten vähentämiseksi ympäröivään ympäristöön, koneisiin ja laitteisiin voidaan toteuttaa tärinäneristystoimenpiteitä. Kun järjestelmät ovat ohimenevää viritystä, sen voima, siirtymä, nopeus, kiihtyvyys, äkillinen muutosilmiö, joka tunnetaan nimellä shokki. Yleiset koneet ja laitteet kestävät heikkoja, mutta voimakkaaseen vaikutukseen ei ole varaa. Koneiden ja laitteiden suojaamiseksi voimakkailta iskuilta ja vaurioita voidaan lieventää iskujen vaikutusten lieventämiseksi. Lentokoneen lasku, renkaat, laskutelineen tuki ja puskuri, vastaavasti, ja ne joutuvat absorboimaan osan iskuenergiasta turvallisen laskun suojelemiseksi. Perustapa vähentää mekaanista melua on pääasiassa värähtelymelun lähteen ohjaaminen, tarvittaessa äänenvaimennin voidaan hävittää.
historian opiskelu
1656–1657 vuotta, Alankomaat C. Huygens ehdotti ensin fysikaalisen heilurin teoriaa ja loi mekaanisen heilurikellon. 1900-luvun alussa mekaanisen tärinän huolenaiheet keskittyivät resonanssin välttämiseen, joten mekaanisen rakenteen määrittämiseksi on keskityttävä luonnollisiin taajuuksiin ja moodimuotoihin. 1921, Saksa H. Holzer ehdotti laskennallisen akselin vääntövärähtelyratkaisun luonnollisia taajuuksia ja muotomuotoja. 1930-luvulla tutkimus alkoi kehittää mekaanista värähtelyä lineaarisen värähtelyn epälineaariseen tärinään. Vuodesta 1950-luvulta lähtien tutkimukset mekaanisen tärinän kehityksestä värähtelyn säännöistä käyttää todennäköisyyttä ja tilastollisia menetelmiä kuvaamaan satunnaista tärinää epäsäännöllinen tärinä ── sen lakeja. Koska kehitys automaattisen ohjauksen teoria ja tietokone, ja usean asteen vapaus aiemmin, että laskentajärjestelmän vaikeuksia olen todella on tullut ongelma helposti ratkaista. Tärinäteorian ja kokeellisten tekniikoiden kehittäminen, tärkeä työkalu värähtelyanalyysissä mekaanisessa suunnittelussa.