7. 3 Описание лабораторной установки

Лабораторная установка состоит из двух вибростендов и ПК. На рис. 7.3 и рис. 7.4 показан соответственно их внешний вид. На рис. 7.5 показаны их функциональные схемы.

а б

а – внешний вид; б – вибратор со снятым защитным кожухом

Рисунок 7.3 – Вибростенд №1

На рис. 7.3…7.5 приняты следующие обозначения: 1 – вибратор электромеханический; 2 – набор роторов для выявления статической неуравновешенности; 3 – ротор для исследования вынужденных колебаний; 4 – вибропреобразователь; 5 – пульт управления; 6 – осциллограф; 7 – тахометр; 8 – блок генератора синусоидальных колебаний; 9 – блок усилителя; 10 – блок подмагничивания; 11 – вибратор электродинамический ВЭД-10; 12 – амортизатор с установленным на него грузом 13 и вибропреобра-зователем 14; 15 – блок измерителя вибраций; 16 – стойка управления СУПВ-0,1.

а б

а – внешний вид; б – груз с набор амортизаторов

Рисунок 7.4 – Вибростенд №2

Вибростенд №1 предназначен для исследования роторов на наличие статической неуравновешенности и для исследования вибрации при вращении несбалансированного ротора. Вибростенд №2 предназначен для исследования виброизоляции и вибродемпфирования. На вибростенде №1 происходит силовое, а на вибростенде №2 – кинематическое возбуждение колебательной системы. На обоих вибростендах возбуждающее воздействие имеет синусоидальный характер.

а б

а – вибростенд №1; б – вибростенд № 2 (ВЭДС-10А)

Рисунок 7.5 Функциональные схемы вибростендов

7. 4 Порядок выполнения работы и методические указания к ее выполнению

В лабораторной работе выполняются физическое и математическое моделирования.

7.4.1 Получить у преподавателя номер варианта входных данных (табл. 7.4).

Таблица 7.4 – Входные данные для выполнения пунктов 4, 5, 6, 8

№ вар- та	№ пункта выполнения работы
	4			5, 6, 8				7
	№ опыта (задания)
	1	2	3	Параметр	1	2	3	№№ амортизаторов (прокладок)
	Количество винтов
1	5	1	0	, кг	20	20	20	1; 3; 6
				, нс/м	100	150	150
				, н/м	20000	20000	2000
				, н	0,5	0,5	0,5
				, 1/с	31,6	31,6	31,6
2	6	2	0	, кг	50	50	50	1; 2; 5
				, нс/м	350	700	700
				, н/м	200000	200000	20000
				, н	5	5	5
				, 1/с	58	58	58
3	4	1	0	, кг	100	100	100	2; 3; 6
				, нс/м	1500	3000	3000
				, н/м	300000	300000	1200000
				, н	10	10	10
				, 1/с	80	80	80
4	6	3	0	, кг	1000	1000	1000	1; 2; 4
				, нс/м	12000	6000	6000
				, н/м	4000000	4000000	400000
				, н	100	100	100
				, 1/с	60	60	60

7.4.2 Проверить ротор на наличие статической неуравновешенности (номер ротора каждому студенту задает преподаватель):

– убедиться в отсутствии питания на пульте управления 5 (рис. 7.3-7.5).

Внимание! Запрещается включение пульта управления 5 при отсутствии на вибраторе 1 защитного кожуха.

– снять с вибратора 1 защитный кожух;

– установить исследуемый ротор 2 на горизонтальные рейки и оценить его с точки зрения наличия статической неуравновешенности.

7.4.3 Продемонстрировать свободные затухающие колебания маятнико-вой рамы вибратора 1, для чего:

– включить питание осциллографа 6 (пульт управления не включать);

– отклонить маятниковую раму вибратора 1 от положения равновесия вниз на 2…3 мм и отпустить;

– зарисовать осциллограмму (допускается фотографирование с последую-щей вставкой в отчет).

7.4.4 Исследовать вынужденные колебания маятниковой рамы:

– установить на ротор 3 вибратора 1 заданное количество винтов (неуравновешенных масс) в соответствии с заданием для первого опыта;

– установить на вибратор 1 защитный кожух;

– включить питание пульта управления 5 и тахометра 7;

– вращая регулятор скорости оборотов на пульте управления 5, с помощью осциллографа и тахометра определить экспериментально резонанс-ную частоту маятниковой рамы;

– зарисовать осциллограмму на резонансной частоте (допускается фотографирование с последующей вставкой в отчет);

– снять частотную зависимость виброускорения маятниковой рамы с помощью тахометра и шкалы осциллографа и занести в табл. А.7.1 (Приложение А).

– отключить питание пульта управления, снять защитный кожух и проделать п. 7.4.4 с начала для следующего опыта;

– отключить питание пульта управления, тахометра и осциллографа.

7.4.5 Выполнить математическое моделирование свободных затухающих колебаний объекта в форме задачи Коши (см. табл. 7.4). В основе модели лежит уравнение (7.2). Пример моделирования колебаний в среде Mathcad с использованием численного метода показан на рис. 7. 4 (кривая 1).

7.4.6 Выполнить математическое моделирование вынужденных колеба-ний объекта в форме задачи Коши (см. табл. 7.4). В основе модели лежат уравнения (7.2) и (7.5). Примеры показаны на рис. 7. 4 (кривые 2 и 3).

1 – свободные затухающие колебания; 2 и 3 – вынужденные колебания

Рисунок 7.4 – Пример расчета колебаний (Mathcad)

7.4.7 Обработать данные экспериментального исследования виброизоля-ции и вибродемпфирования, полученные с помощью вибростенда № 2.

Внимание! Включение вибростенда №2 (ВЭДС-10А) и измерения на нем физических величин выполняет преподаватель или инженер кафедры при строгом соблюдении требований, изложенных в паспорте на вибростенд.

Для выполнения данного пункта студентам необходимо:

– получить у преподавателя данные по исследованию виброизоляции и вибродемпфирования и занести их в табл.А.7.2 (Приложение А);

– рассчитать значения по формуле (7.11) и занести в табл.А.7.2 (Приложение А).

Рассчитать и построить частотную зависимость для опытов №1, 2, 3 по формуле (7.12). Пример расчета в среде Mathcad показан на рис. 7.5.

Рисунок 7.5 – Частотная зависимость коэффициента передачи силы (Mathcad)