2. Экспериментальная часть

1. Описание лабораторного стенда и приборов

Лабораторный стенд (рис. 2.1) представляет собой установленный в стойках 1 вращающийся вал 2 с закрепленным на нем эксцентриком 3, закрытые защитным ко­жухом 4. Вращение вала 2 производится электродвигателем 5, который передает вра­щение через резиновую муфту 6. Источник вибрации собран на жесткой металли­ческой плите 8. Между защищаемым объектом 9 и металлической плитой 8 установ­лены виброизоляторы 10. Для получения жесткой и упругой связей между источником вибрации и защищаемым объектом предусмотрены зажимы 7, которые для создания жесткой связи должны быть застегнуты, а для создания упругой связи – отстегнуты (освобождены).

Лабораторный стенд моделирует общую вибрацию категории 3 «а».

Для измерения параметров вибрации применяется измеритель шума и вибрации типа ИШВ – 1. Он использует принцип преобразования звуковых и механических ко­лебаний исследуемых объектов в пропорциональные им электрические сигналы, кото­рые затем усиливаются, преобразуются и измеряются измерительным трактом.

В качестве преобразователя механических колебаний в электрические сигналы используется вибропреобразователь Д 14. Он состоит из следующих основных элемен­тов: основания, которое при измерениях крепится на исследуемый объект; пьезоэле­мента, установленного на основании и инерционной массы, установленной на пьезоэлементе.

Принцип работы вибропреобразователя основан на прямом пьезоэффекте. При воздействии механических колебаний на основание преобразователя с ускорением инерционная масса испытывает действие силы. По- следняя вызывает деформации сжа­тия – растяжения пьезоэлемента, в результате чего на его поверхности возникают электрические заряды, пропорциональные действующей силе. Для преобразования электрических

сигналов вибропреобразователя Д14 в сигналы пропорциональные виб­ро-

скорости, в измерительном тракте предусмотрен интегратор. Затем электрические сигналы, пропорциональные виброскорости, усиливаются и по ступают на измеритель­ный прибор ПИ-6, проградуированный в децибелах действующих значений измеряемых уровней виброскорости.

Рис. 2.1. Схема лабораторного стенда:

1 – стойка; 2 – вращающийся вал; 3 – эксцентрик; 4 – защитный кожух; 5 – электродвигатель; 6 – резиновая муфта; 7 – зажим; 8 – металлическая плита; 9 – защищаемый объект; 10 – виброизолятор.

Уровни виброскорости в октавных полосах частот измеряются с помощью встроенных в измерительный прибор октавных фильтров, которые имеют коэффици­ент передачи, близкий к единице. Эти фильтры включаются в измерительный тракт в положении переключателя «Род измерения – Фильтры».

На передней панели измерительного прибора установлены органы управления:

1. Переключатель «Делитель 1» с положениями от 30 до 90 дБ, с помощью ко­торого ослабляются входные сигналы до 60 дБ ступенями по 10 дБ;

2. Переключатель «Частота Hz» с положениями от 16 до 8000 Гц для коммута­ции октавных фильтров со среднегеометрическими частотами от 16 до 8000 Гц;

3. Переключатель «Род измерения» с положениями «Лин» для измерения общего уровня виброскорости и «Фильтры» для измерения уровня виброскорости в октавных полосах частот;

4. Переключатель «Делитель 11» с положениями от 0 до 40 дБ – для ослабления входного сигнала до 40 дБ ступенями по 10 дБ;

5. Переключатель «Род работы» с положениями «Откл», «Контр. пит», «Быстро» и «Медленно».

2.2. Правила безопасности при выполнении работы

1. К выполнению лабораторной работы допускаются студенты, прошедшие ин­структаж по безопасности труда.

2. Перед началом измерений проверить исправность защитного заземления из­мерителя ИШВ – 1 путем визуального осмотра (заземляющий проводник должен быть присоединен к заземляющему болту, расположенному на лицевой панели измерительного прибора ПИ – 6) и наличие защитного кожуха на лабо­раторном стенде.

3. При появлении признаков пробоя изоляции или утечки тока на корпус изме­рителя или стенда (ощущается легкая дрожь в кончиках пальцев при касании ими корпуса изме­рительного прибора ПИ – 6 или стенда) немедленно обесточить прибор или стенд и поставить в известность об этом преподавателя или лаборанта.

4. Никаких самостоятельных действий к устранению обнаруженных неисправно­стей не предпринимать.

5.По окочании всех измерений отключить от сети стенд и измеритель ИШВ – 1; переключатель «Род работы» переключить в положение «Откл».

2.3. Проведение измерений параметров вибрации

Измерительный прибор ПИ – 6, установленный на столе, подготовлен к работе. Перед началом измерений установить переключатель «Род работы» в положение «Контр. пит», при этом сигнальная лампа, расположенная на передней панели измери­тельного прибора ПИ – 6 будет мигать, а стрелка стрелочного прибора отклонится в сектор «Батарея». После 5 мин прогрева прибор ПИ – 6 готов к проведению измере­ний.

2.3.1. Порядок измерения общего уровня виброскорости

Измерение общего уровня виброскорости производится в следующем порядке:

1. Переключатель «Род измерения» установить в положение «Лин».

2. Переключатель «Делитель 1» установить в положение «90».

3. Переключатель «Делитель 11» установить в положение «40».

4. Переключатель «Род работы» установить в положение «Быстро».

5. Затянуть зажимы лабораторного стенда (см. рис. 2.1).

6. Включить стенд пускателем, расположенным на стене.

7. Если стрелка прибора находится в левой (отрицательной) части шкалы, то вы­вести ее в правую (положительную) часть изменением положения переключателя «Де­литель1»; если этого не удается добиться, то необходимо использовать переключатель «Делитель 11». Если стрелка совершает колебания, то в качестве показания стрелоч­ного прибора принять среднеарифметическое значение из максимального и мини­мального значений.

8. Результаты измерения общего уровня виброскорости L_V подсчитать по фор­муле

L_V = Д₁ + Д₂ + п + К_И - К_Д,

где Д₁ и Д₂ – положение переключателей «Делитель 1» и «Делитель 11» соответст­венно; п – показание на шкале стрелочного прибора; К_И – коэффициент ослабления интегратора; К_Д – поправка на коэффициент преобразования вибропреобразователя Д 14.

Для используемого измерителя шума и вибрации ИШВ – 1 принять значения К_И и К_Д соответственно равными 48 и 10 дБ.

Пример: Пусть при измерении переключатели «Делитель 1» и «Делитель 11» были соответственно в положениях «50 дБ» и «40 дБ». Показания стрелочного при­бора п = 5 дБ. Тогда L_V = 50 + 40 + 5 + 48 – 10 = 133 дБ.

9. Результат измерения записать в отчет

2.3.2. Порядок измерения уровней виброскорости в октавных

полосах частот

Измерение уровней виброскорости в октавных полосах частот производится только после измерения общего уровня виброскорости и в следующем порядке:

1. Переключатель «Род измерения» установить в положение «Фильтры».

2. Переключатель «Делитель 1» оставить в том же положении, в каком он был при измерении общего уровня виброскорости.

3. Переключатель «Делитель 11» установить в положение «40».

4. Переключателем «Частота Hz» поочередно устанавливать среднегеометрические значения частот октавных полос от 16 до 63 Гц.

5. Выводить стрелку прибора в правую (положительную) часть шкалы только переключателем «Делитель 11».

6. Измеренные значения виброскорости в октавных полосах частот занести в табл. 2.1.

После измерения уровня виброскорости в октавных полосах частот отключить лабораторный стенд, открепить зажимы (см. рис. 2.1) (источник колебаний устанавли­вается на виброизоляторы) и произвести замеры уровней виброскорости общего и в октавных полосах частот по выше приведенной методике (порядку). Результаты изме­рений записать в отчет.

Таблица 2.1

Результаты измерений уровней виброскорости

Среднегео- метрическая частота октавной полосы, Гц	Уровни виброскорости, дБ		Сани- тарные нормы, дБ	Превышение над санитарными нормами
	Без виброизля- ции	С вибро- изоляцией		Без виброизоля-ции	С вибро- изоляцией
16
31,5
63