Обработка результатов измерения

1. По формуле

,

где V — среднеквадратичная виброскорость, м/с;

А — двойная амплитуда (размах) колебаний на осциллографе, см;

В — калибровочный коэффициент; В = 470 см•с/м,

определить среднеквадратичные значения виброскорости и внести в бланк отчета.

2. Определить логарифмические уровни виброскорости (дБ) по формуле

L = 20 lg (V/V0)

и внести их в бланк отчета.

3. Пользуясь данными измерений и нормами вибраций (технологическая вибрация), построить полученные уровни виброскорости и допустимый уровень виброскорости в координатах L (дБ); f (Гц).

Определить по графикам, на сколько децибел уровень виброскорости установки без амортизаторов превышает норму, какие амортизаторы и на каких частотах обеспечивают снижение уровня виброскорости ниже нормы. Полученные в расчете уровни виброскорости сравнить с допустимым уровнем.

Содержание работы № 5а

1. Описание лабораторной работы.

Схема лабораторного стенда представлена на рис. 1. Вибростенд 1 приводится в действие от генератора низкочастотных сигналов 2. На вибростоле 3 вибростенда устанавливается объект виброизоляции 4 посредством сменного виброзащитного модуля 5 (две параллельные пластины, между которыми установлены пружинные виброизоляторы или виброизолирующие прокладки), либо посредством жесткого модуля 6. К объекту виброизоляции 4 прикреплен вибродатчик 7 типа ДН-3, считывающий характеристики виброускорения объекта в направлении вертикальной оси координат Z. Значения виброускорений определяются по показаниям осциллографа 8, на вход которого поступают сигналы от вибродатчика 7.

Рис. 1 Схема лабораторного стенда

2. Порядок выполнения работы

• Ознакомиться с содержанием разделов «Общие сведения», «защита от вибрации», «методы и средства защиты от вибрации» лабораторной работы 5.

• Закрепить объект виброизоляции 4 с установленным на нем вибродатчиком 7 на жестком модуле 6, затем жесткий модуль закрепить на вибростоле 3.

Переустановку модулей проводить аккуратно. Для этого необходимо открутить гайки винтов, соединяющие модуль с объектом виброизоляции 4 и вибростолом 3. Причем, гайки откручивать не до конца, а до тех пор, пока не появится возможность «физического» отсоединения объекта виброизоляции со сменным модулем и сменного модуля с вибростолом. Не пытайтесь разобрать другие части установки!

• Подготовить генератор сигналов 2 к работе:

- подключить вибростенд 1 к выходным гнездам генератора с помощью двух штекеров, проследив за тем, чтобы цвет присоединяемого провода совпадал с цветом гнезда (красный с красным, черный с черным);

- регулятор выходного напряжения U_вых установить в положение 8В;

переключатель диапазонов частот установить в первоначальное положение 2 – 20 Гц;

- проконтролировать подключение вибродатчика 7 к входному гнезду милливольтметра.

• Подключить генератор и осциллограф к сети штепсельными вилками, выключателем на задней панели генератора и кнопкой «сеть» на передней панели осциллографа – через 3 минуты после включения стенд готов к работе.

• Произвести измерение величины амплитуды виброускорения, а затем расчет соответствующего уровня виброскорости на первоначальной частоте 2 Гц, указанной в строке «частота колебаний» таблицы «результаты измерений отчета», для этого:

- регулятором подстройки частоты «частота» с точностью до третьей значащей цифры настроить частоту 2 Гц, ориентируясь на показания цифрового индикатора генератора;

Рис. 2 Вид сигнала на экране осциллографа

• Измерить размах «А» (двойную амплитуду) сигнала с экрана осциллографа в сантиметрах, а затем пересчитать его в милливольты путем перемножения размаха А на коэффициент Кu цены деления вертикальной шкалы экрана осциллографа (см. рис 2); при всех измерениях ручка усиления сигнала на осциллографе должна находиться в крайнем правом положении.

Например, при А = 7,5 см. и Кu = 2 mv/см, имеем U = 7,5 см * 2 mv/см.

Результат занести в первую графу первой строки раздела «Отчет виброизоляции без амортизаторов»).

- в первую графу второй строки этого же раздела занести соответствующее значение виброускорения, W_амп м/с^-2 на частоте f = 2 Гц, которое вычисляется как произведение показания осциллографа на масштабный коэффициент К = 0,1 м/(c²mV) (например, U=15 mV соответствует амплитуде виброускорения W_амп = 1,5 м/с²);

- в первую графу с третьей строки этого же раздела с точностью до первого знака после запятой занести соответствующее значение уровня виброскорости в децибелах (дБ) на частоте 2 Гц, которое вычисляется по формуле:

Lu = 20 lg,

(1)

где пороговая виброскорость U₀ = 5*10^-8 м/с.

Среднеквадратическая амплитуда виброскорости, в свою очередь, вычисляется по формуле:

Uср = ,

(2)

(например, если частота f = 2 Гц, W_амп = 1,5 м/с², то

Lu = 20 lg = 124,6 дБ).

Произвести измерения и расчеты по описанной выше методике на остальных частотах колебаний f, Гц, указанных в таблице «Результаты измерений: 4; 8; 16; 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000 и 2000 Гц» и их результаты занести в первые три строки таблицы отчета.

Выключить генератор

Установить объект виброизоляции 4 с закрепленным на нем вибродатчиком 7 на вибростоле 3, заменив жесткий модуль 6 на виброизоляционный модуль, номер которого указан в задании.

Включить генератор.

Произвести измерения виброускорений и расчеты уровней виброскорости по описанной выше методике на тех же частотах от 2 до 2000 Гц, а их результаты занести во второй раздел таблицы измерений отчета, указав в нем номер испытуемого виброзащитного модуля.