Vibrații mecanice

1.1. Consideratii teoretice

Determinarea experimentala a amortizarii din sistemele mecanice se poate realiza:

a) analizand vibratiile libere ale sistemului;

b) studiind raspunsul sistemului la rezonanta.

a) In cazul vibratiilor libere amortizarea se determina prin masurarea a doua amplitudini succesive x1 si x2 pe vibrograma acestora (fig. 1.1), pe baza carora se determina decrementul logaritmic definit cu relatia:

Fig.1.1

coeficientul de amortizare critic al sistemului;

reprezinta pseudoperioada sau perioada proprie a vibratiilor libere cu amortizare.

Amortizarea unui sistem cu un grad de libertate prevazut cu amortizor vascos liniar se apreciaza prin coeficientul de amortizare relativ ?.

Daca amortizarile din sistem sunt relativ mici, atunci amplitudinile scad lent si in acest caz se recomanda, pentru marirea preciziei, ca amplitudinea sa se masoare dupa j perioade, fata de prima amplitudine, iar decrementul logaritmic se calculeaza cu relatia : In cazul vibratiilor fortate, amortizarea se poate determina analizand raspunsul sistemului la rezonanta si masurand amplitudinea vibratiilor la rezonanta.

Fig. 1.2

Cunoscand sau determinand experimental marimile si k se poate calcula coeficientul de amortizare relativ. Daca se determina experimental raspunsul sistemului la rezonanta, atunci se pot determina pe curba de rezonanta punctele de semiputere, pentru care amplitudinea vibratiei este .

Aceste puncte au si o semnificatie fizica: energia disipata de amortizor, cand sistemul vibreaza cu amplitudinea corespunzatoare punctelor de semiputere este jumatate din energia introdusa de excitatie in sistem, cand acesta functioneaza la rezonanta. Intre - banda de pulsatii delimitata de punctele de semiputere, -pulsatia la rezonanta si coeficientul de amortizare relativ exista dependenta:

Pentru determinarea amortizarii, folosind aceasta metoda, se marcheaza punctele de semiputere, dupa care se evalueaza banda de frecvente delimitata de punctele de semiputere si pulsatia la rezonanta si se calculeaza amortizarea sistemului .

1.2. Descrierea standului

Standul pentru determinarea amortizarii, prin evidentierea pe curba de rezonanta a punctelor de semiputere, prezentat in figura 1.3, se compune dintr-un sistem elastic cu un grad de libertate, format din masa 1 montata pe o suspensie elastica compusa din arcul 2 si amortizorul 3.

Asupra sistemului se aplica o excitatie prin miscare cu ajutorul vibratorului mecanic 5.

Actionarea vibratorului se realizeaza cu motorul de curent continuu 9, prin intermediul transmisiei cu curele trapezoidale 7. Comanda electromotorului se realizeaza cu variatorul electronic 8.

Fig. 1.3 Fig. 1.4

1.3. Schema bloc de masurare

In fig. 1.4. se prezinta schema bloc de masurare compusa din:1 - pistonul vibratorului mecanic; 2 arc; 3 - amortizor; 4 - masa rigida; 5 - acelerometru piezoelectric; 6 - vibrometru SDM 132; 7 - osciloscop; 8- stroboscop tip N2601; 9 - lampa stroboscopica.

1.4. Modul de lucru

a) Se determina prin calcul frecventa proprie a sistemului fara amortizare

cu relatia :

1.1. Consideratii teoretice

Determinarea experimentala a amortizarii din sistemele mecanice se poate realiza:

a) analizand vibratiile libere ale sistemului;

b) studiind raspunsul sistemului la rezonanta.

a) In cazul vibratiilor libere amortizarea se determina prin masurarea a doua amplitudini succesive x1 si x2 pe vibrograma acestora (fig. 1.1), pe baza carora se determina decrementul logaritmic definit cu relatia:

Fig.1.1

coeficientul de amortizare critic al sistemului;

reprezinta pseudoperioada sau perioada proprie a vibratiilor libere cu amortizare.

Amortizarea unui sistem cu un grad de libertate prevazut cu amortizor vascos liniar se apreciaza prin coeficientul de amortizare relativ ?.

Daca amortizarile din sistem sunt relativ mici, atunci amplitudinile scad lent si in acest caz se recomanda, pentru marirea preciziei, ca amplitudinea sa se masoare dupa j perioade, fata de prima amplitudine, iar decrementul logaritmic se calculeaza cu relatia : In cazul vibratiilor fortate, amortizarea se poate determina analizand raspunsul sistemului la rezonanta si masurand amplitudinea vibratiilor la rezonanta.

Fig. 1.2

Cunoscand sau determinand experimental marimile si k se poate calcula coeficientul de amortizare relativ. Daca se determina experimental raspunsul sistemului la rezonanta, atunci se pot determina pe curba de rezonanta punctele de semiputere, pentru care amplitudinea vibratiei este .

Aceste puncte au si o semnificatie fizica: energia disipata de amortizor, cand sistemul vibreaza cu amplitudinea corespunzatoare punctelor de semiputere este jumatate din energia introdusa de excitatie in sistem, cand acesta functioneaza la rezonanta. Intre - banda de pulsatii delimitata de punctele de semiputere, -pulsatia la rezonanta si coeficientul de amortizare relativ exista dependenta:

Pentru determinarea amortizarii, folosind aceasta metoda, se marcheaza punctele de semiputere, dupa care se evalueaza banda de frecvente delimitata de punctele de semiputere si pulsatia la rezonanta si se calculeaza amortizarea sistemului .

1.2. Descrierea standului

Standul pentru determinarea amortizarii, prin evidentierea pe curba de rezonanta a punctelor de semiputere, prezentat in figura 1.3, se compune dintr-un sistem elastic cu un grad de libertate, format din masa 1 montata pe o suspensie elastica compusa din arcul 2 si amortizorul 3.

Asupra sistemului se aplica o excitatie prin miscare cu ajutorul vibratorului mecanic 5.

Actionarea vibratorului se realizeaza cu motorul de curent continuu 9, prin intermediul transmisiei cu curele trapezoidale 7. Comanda electromotorului se realizeaza cu variatorul electronic 8.

Fig. 1.3 Fig. 1.4

1.3. Schema bloc de masurare

In fig. 1.4. se prezinta schema bloc de masurare compusa din:1 - pistonul vibratorului mecanic; 2 arc; 3 - amortizor; 4 - masa rigida; 5 - acelerometru piezoelectric; 6 - vibrometru SDM 132; 7 - osciloscop; 8- stroboscop tip N2601; 9 - lampa stroboscopica.

1.4. Modul de lucru

a) Se determina prin calcul frecventa proprie a sistemului fara amortizare

cu relatia :

Determinarea experimentala a amortizarii