電動振動臺和機械碰撞臺中加速度,推力的計算方法--湖南金鼎賽斯振動臺研究所提供
樣品試驗:
需特別提醒的是,上圖僅是空載時的各振動參數(shù)值,一旦加上負(fù)載(加上試件和夾具)后,情況就不一樣了。如果加上40kg負(fù)載后,經(jīng)計算得大加速度為:
12.2.1 例1:試件(包括夾具) 重量為:20kg;
試驗頻率:200hz ;
試驗加速度:150 m/s2(15.31g)
首先計算出進行此項試驗,其所需激振力是多少?試驗設(shè)備是否滿足.
按公式:f≥(m+m)a
得:fo=(2.7+20)×150m/s2=3405>f(2940 n)
由于此項試驗所需的激振力大于設(shè)備額定的激振力,所以此項試驗不能在本試驗系統(tǒng)上進行。
12.2.2 例2:作定加速度掃頻試驗;
試件(包括夾具)重量為:20kg ;
試驗加速度:110m/s2 (11.22g)
掃頻范圍:10hz-500hz
先計算出進行此項試驗時所需的激振力是否超過額定激振力,由公式:f≥(m+m)a
得:fo=(2.7+20)×110m/s2=2497<f (2940n)
再計算出掃頻頻率的下限點的速度值是否超過額定速度值,由公式:a=ωv=2πfv得:m/s>1.4m/s
按照(1)計算得出,此項試驗激振力沒有超過系統(tǒng)的額定激振力,但由于(2)計算得出下限的速度值超過了系統(tǒng)額定的速度值,因此,此項試驗不能在本系統(tǒng)上進行。
從例2中獲知,作定加速度掃頻試驗,不僅要計算出激振力是否在額定的范圍內(nèi),還要計算出掃頻頻率下限點的速度值是否在額定的速度范圍內(nèi)。
12.2.3例3:作定速度掃頻試驗:
試件(包括夾具) 重量為:20kg;
試驗速度:0.8m/s
掃頻范圍:8hz – 25hz
先從掃頻頻率的上限點計算出試驗所需的激振力,由公式:a=ωv=2πfv
得: fo= (m+m)a= (m+m)×2πfv
= (2.7+20)×2×3.14×25×0.8=2851<f (2940n)
(2) 再從掃頻頻率的下限點計算出位移值是否在額定值內(nèi),由公式:
v =ωd×10-3(d為單峰值)=2πf d×10-3
得:d(12.5)
按照(1) 計算得出大激振力沒有超過系統(tǒng)額定的激振力,但由于(2) 計算得出下限的位移值超過了系統(tǒng)額定的位移值,因此,此項試驗不能在本試驗系統(tǒng)上進行。
從例3中得知,作定速度掃頻試驗時,必須分別計算出上限頻率點的激振力和下限頻率點的位移值,都應(yīng)在額定的范圍內(nèi)才能進行試驗。
12.2.4例4:作定振幅掃頻試驗:
試件(包括夾具) 重量為:10kg;
試驗位移幅值:24 mm p-p
掃頻范圍:5hz—22hz
先從掃頻頻率的上限點計算出試驗所需的激振力,由公式:a=ω2d×10-3= (2πf)2d×10-3
得fo= (m+m)a= (m+m)×(2πf)2d×10-3
= (2.7+10)×(2×3.14×22)2×12×10-3=2909<f(2940n)
再從掃頻頻率的上限點計算出試驗所需的速度值,由公式:vo=ωd×10-3=2πfd×10-3
=2×3.14×22×12×10-3=1.66m/s>1.1m/s
按照(1) 計算得出大激振力沒有超過系統(tǒng)額定的激振力,但由于(2)計算得出速度值超過了系統(tǒng)額定的速度值,因此此項試驗不能在本試驗系統(tǒng)上進行。
從例4中獲知,作定位移掃頻試驗時,應(yīng)從掃頻頻率的上限點分別計算出所需大激振力和大速度值,二項都不能超過系統(tǒng)的額定值。
從以上四個例子中,了解了試驗前進行計算的重要性以及計算的方法,不通過計算、判斷就進行試驗,往往會損壞設(shè)備,同時會影響試驗的正常進行。
以上四個例子,都是定某一個振動參數(shù)的試驗,而實際的試驗工作,往往是同時定多個振動參數(shù),其注意事項和計算方法都是相同。
12.2.5 夾具和試件重量已經(jīng)確定,并且小于額定負(fù)載,大試驗加速度的限止公式:
a) 垂直臺:a 代入:a
b)水平臺:a 代入:a
式中:
m — 夾具和試件所允許的重量(kg)
f — 額定激振力(2940n)
a — 加速度(m/s2)
m — 臺體活動系統(tǒng)有效質(zhì)量(垂直臺2.7kg 水平臺27kg)
12.2.6 例6:加速度已經(jīng)確定,并且小于額定加速度,試驗的夾具和試件大重量的限止公式:
a)垂直臺: 代入:
b)水平臺: 代入:
式中: m —夾具和試件所允許的重量(kg)
f —額定激振力(2940n)
a—加速度(m/s2)
m —臺體活動系統(tǒng)有效質(zhì)量(垂直臺2.7kg 水平臺27kg)
12.2.7 例7:加速度與速度的平滑交越頻率點計算
式中:f a.v —加速度與速度交越頻率點(h2)a —加速度(m/s2) v —速度(m/s)
例如:dv-300-3(空載)
a = 980 m/s2(額定),v = 1.4m/s (額定)
12.2.8 例7:速度與位移的平滑交越頻率點,計算公式:
式中:fvd—速度與位移交越頻率(hz) v—速度(m/s)d—位移(mmo-p)(單峰值)
例如:sw-3(空載)
v = 1.1m/s d = 12.5 m m (單峰值)12.2.8例8: 加速度與位移平滑交越頻率點計算公式:
式中:f a d—加速度與位移交越頻率點(h2) a—加速度( m/s2)
d —位移( mmo-p) (單峰值)