Крепление виброприемников к колеблющейся поверхности

Приемники вибраций изготовляют, как правило, реагирую­щими на колебания в одном направлении, однако они обладают некоторой чувствительностью к колебаниям и в других направлениях. Чувствительность к колебаниям в поперечном направле­нии указывается в паспорте виброприемника.

Для получения правильных и стабильных результатов измерений имеет значение характер крепления приемника к измеряемому объекту, т.к. показания вибро­приемника в заметной степени определяются правильным крепле­нием его чувствительного элемента к колеблющейся поверхности. Крепление бывает жесткое — с помощью резьбовых шпилек (рис. 7.5, а) или резьбовых приварышей (рис. 7.5,б) (при этом устанавливается свинцовая прокладка, а контактирующие по­верхности смазываются маслом), быстро твердеющих составов типа «стирокрил» (применяющихся при зубном протезировании) (рис. 7.5, в); полужесткое — пластилином или универсальной замазкой (рис. 7.5, г) и вручную, иногда с помощью удлинителя (рис. 7.5, д).

Рисунок 7.5 Методы крепления виброприемников к колеблющейся по­верхности: а — на шпильке; б —с помощью резьбовых приварышей;

в — с помощью стирокрила; г — на пластилине;

д — вручную, на магнитных основаниях (аналогично рис.б).

Наиболее стабильные результаты (разброс порядка 0,5 дБ) обеспечивает жесткое крепление (рис. 7.5, а, б). Полужесткое крепление и крепление вручную при повторных установках дают разброс показаний порядка 1 дБ. Применение полимеризующихся клеев может дать большее расхождение результатов из-за нестабильности, вызываемой упругостью тонкой клеевой пленки.

Контактная поверхность не должна быть слишком большой, так как это вызывает искажение получаемых результатов из-за влияния колебаний других видов. Необходимо контролировать повторяемость результатов, получаемых при установке и снятии виброприемников. Показания виброприемника могут быть иска­жены вследствие изгиба их основания, прикрепляемого к колеблю­щейся поверхности (тензочувствительность). Тензочувствительность в сильной степени зависит от толщины основания и момента затяга крепления шпильки акселерометра. При толщинах основа­ния более 7 мм и моменте затяга более 3 Н·м погрешности за счет тензочувствительности оказываются небольшими.

При необходимости измерения вибрации в различных направ­лениях используются трехкомпонентные виброприемники, позво­ляющие измерять одновременно вибрацию в трех взаимно перпен­дикулярных направлениях.

Воздействие приемников вибрации на колеблющуюся поверхность

Виброприемники большой массы могут заметно повлиять на характер колебания измеряемой конструкции. Более того, даже измерение колебаний массивной конструкции может быть иска­жено, если приемник установить на ее тонкие элементы. Поэтому масса приемника должна быть существенно меньше массы колеблю­щейся поверхности в месте установки виброприемника. Уменьше­ние массы вызывает снижение чувствительности, что нежелательно. Пьезоэлектрические акселерометры имеют массу от 3 до 30 г при удовлетворительной чувствительности, что обеспечивает им широ­кое распространение.

Вибростенды. Ударные машины

В качестве источников вибраций используются разнообразные вибростенды, главным образом стационарные. В последнее время все более широкое распространение получают малогабаритные переносные вибростенды позволяющие создать вибрацию как на одной (средней частоте диапазона), так и на нескольких рабочих частотах диапазона. Они предназначены для градуировки приемников вибраций и поверяются в метрологической службе. Некоторые стационарные источники вибрации снабжены необ­ходимыми оптическими приборами для определения ее величины.

Для испытаний междуэтажных перекрытий и сложных судо­вых конструкций применяются стандартные ударные машины, характеристики которых определяются ГОСТ 15116-79 и рекомендациями ИСО R 140. Их действие основано на свободном паде­нии стальных молоточков известной массы (0,5 кг) с известной высоты (40 см).

Рисунок 7.6. Стандартная ударная машина.

Молоточки поднимаются кулачками с помощью электропривода и шестеренчатой передачи, обеспечивающей время между ударами 100 мс. На головки молоточков устанавливаются резиновые наконечники; в ряде случаев используются молоточки без наконечников. Стандартная ударная машина показана на рис. 7.6. Необходимо отметить, что шум, создаваемый молоточ­ками, близок к гауссовому, т. е. имеет сплошной спектр. Однако более тонкий анализ показывает наличие дискретных составляю­щих из-за периодичности ударов, обусловленных применением электропривода.

41) Параметры вибрации. Амплитудное и среднеквадратичное значение. Связь между коле­бательной скоростью, ускорением и перемещением.

Вибрация, как протекающий во времени процесс, описывается соответствующим законом колебаний и характеризуется определенными параметрами этого закона. Гармоническая вибрация описывается тремя независимыми параметрами: амплитудой, частотой и начальной фазой. Частота вибрации измеряется в Гц, а связанные с нею период колебаний и круговая частота измеряются в с и рад/с соответственно. Фаза измеряется в радианах или угловых градусах (1рад= 57,295°).

Единицы измерений амплитуды вибрации зависят от измеряемой колебательной величины. Вибрационные смещения измеряются – в м, скорости – в м/с, ускорения – в м/с². Широко распространена практическая система единиц: смещения измеряются в миллиметрах, скорости – в мм/с, ускорения – в единицах нормализованного ускорения силы тяжести ( м/с²).

Связь амплитуд ускорений в практической и международной системах выражается формулой:

. (2)

Иногда употребляется безразмерный коэффициент , равный отношению вибрационного ускорения к ускорению земного притяжения:

. (3)

Этот параметр называют коэффициентом вибрационной перегрузки. Численно он совпадает со значением ускорения, выраженного в .

Пиковое значение вибрации определяется как наибольшее отклонение колебательной величины в ту или другую сторону от нулевого уровня:

. (4)

Пиковое значение смещений характеризует максимальное отклонение колеблющегося тела, что важно, например, при выборе величин зазоров между колеблющимися телами. Пиковое значение ускорений используется для оценки наибольших инерционных сил.

Действующее, или эффективное значение вибрации

(5)

имеет определенный физический смысл в случаи виброскорости, так как энергия колебаний в общем случае пропорциональна квадрату скорости вибрации.

Среднее значение вибрации определяется как среднее арифметическое мгновенных значений (без учета знака; среднее значение с учетом знака за полный период равно нулю):

. (6)

Оно используется для оценки общей интенсивности вибрации.

Отношение действующего значения к среднему называется коэффициентом формы:

, (7)

а пикового к действующему – коэффициентом амплитуды или пик-фактором:

. (8)

В случаи гармонической вибрации

(9)

Иногда употребляются относительные единицы измерения вибрации. Уровень интенсивности скорости вибрации в децибелах определяется как двадцатикратный десятичный логарифм отношения абсолютного значения виброскорости к некоторому начальному уровню :

. (10)

За начальный уровень интенсивности вибрации принимается действующее значение виброскорости . Измеряемый параметр шума – звуковое давление .

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: