Определяне на резонансната честота на окачването
и първата резонансна честота на движещата се система
Резонансните честоти се определят от честотната характеристика на ускорението или изместването, взета при постоянна стойност на параметъра на възбуждане. В този случай параметърът за постоянно възбуждане се настройва така, че ускорението и изместването да не надвишават максимално допустимите стойности, а за електромеханичните шейкъри изместването трябва да бъде минимално.
Резонансната честота на окачването съответства на първия пик на ускорение по отношение на честотата, която е най-малко 1,5 пъти по-висока от ускорението при честота 400 Hz за електродинамични шейкъри; при честота, равна приблизително на fn за електромеханични шейкъри и на честота, равна приблизително на (fn * fv)1/2 за други видове шейкъри.
За измерване на параметрите на АЧХ са предназначени програмитеЛинеен запис на АЧХ иПремахване на лога на АЧХ. (програмите са реализирани в SCADA ZETVIEW). Фигура 1 показва външния вид на програмата с вече заснета честотна характеристика на тествания шейкър.
За измерване на честотната характеристика на шейкъра е необходимо да зададете честотния диапазон, изходното ниво от генератора, което ще се подава към шейкъра, и вида на сигнала: линейно-честотно модулиран с линейно (LFM) или логаритмично (LogFM) честотно сканиране. Програмата ви позволява да снимате честотната характеристика на 8 контролирани точки едновременно. Дисплеят на честотната характеристика може да бъде линеен или логаритмичен.
В нашия случай използвахме сигнал с линеен честотен размах (LFM сигнал) от 20 Hz до 2,5 kHz. Благодарение на удобните свойства на графичния компонент Grid, използван в програмата за четене на честотната характеристика, резултатите от измерването на честотната характеристика могат да бъдат записани във файл с резултати, който има разширение DTU. Можете да отворите файла с резултатите с програматаViewрезултати (вижте фигура 2).
Има и друг метод за оценка на резонансните честоти не само на вибратори, но и на различни конструкции, приспособления за закрепване на продукти към вибрираща стойка и др. Този метод се основава на използването на модален анализ за определяне на динамичните характеристики на конструкциите въз основа на резултатите от измерванията и анализа на принудителните механични вибрации. За да направите това, трябва да стартирате програматаModal Analysis, която е част от ZETLAB.
За извършване на модален анализ трябва да се използва ударен чук (виж Фигура 3). Ударният чук е с дизайн, много подобен на конвенционален чук, но само в края на ударната част е прикрепен сензор за вибрации. Дръжката завършва с кабел и конектор за свързване към входните канали на спектрални анализатори.
Снимка 3
За да получите ударен ефект, можете да използвате и програматаShock Pulse Generator, която ви позволява да възпроизвеждате на вибратора синусоидални, триъгълни и правоъгълни импулси с определена продължителност и амплитуда.
Фигура 4 показва основния прозорец на програматаModal Analysis след възпроизвеждане на шока с помощта на програматаShock Pulse Generator. Формата на импулса е показана в горната графика. Долната графика показва формата на сигнала, получен от сензора за контрол на вибрациите, инсталиран на вибриращата маса. Синхронизирането и спирането на графиките по време става автоматично, а прагът за задействане на синхронизацията се конфигурира по искане на потребителя.
Когато щракнете върху бутонаSpectrum в програматаModal Analysis, се отваря допълнителен прозорец (Фигура 5), показващ формите на теснолентовия спектър на ударния импулс.(горна графика) и сигнал от контролния сензор за вибрации (долна графика). В дясната част на прозорецаСпектър са показани изчислените стойности на Q-факторите, т.е. декрементите на затихване. Колкото по-голям е декрементът на затихване, толкова по-дълъг е остатъчният ефект в контролираната точка от удара. Тази стойност ще бъде полезна за дизайнерски отдели, които по време на разработка (усъвършенстване или модернизация) могат да направят промени в дизайна, за да намалят нискочестотните или високочестотните резонанси, тяхното изместване извън работния честотен диапазон.
След извършване на визуално и числено сравнение, можете да се уверите, че „снимките“ на Фигура 1 и долната графика на Фигура 5 са еднакви, т.е. стойностите на резонансните честоти, получени по два начина, съвпадат: при използване на програмата за премахване на честотната характеристика и програматаМодален анализ. Това ни позволява да говорим за приложимостта на двата метода и достоверността на резултатите при изследване на честотните характеристики на вибрационни стендове.
Както може да се види от фигури 2 и 5, графиките за различните методи за оценка на резонансните честоти са еднакви. Методът на ударния чук ви позволява бързо да измервате резонансните характеристики не само на шейкъри, но и на всякакви други структури. Само един удар с чук - и картината е готова - има работен честотен диапазон и резонансни честоти на изследваната структура.