лаб_3

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3
ИЗМЕРЕНИЕ ВИБРАЦИИ
1. ФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВИБРАЦИИ
Вибрация – движение точки или механической системы, при котором
происходит поочередное возрастание и убывание во времени значений, по
крайней мере, одной координаты.
Причиной вибрации являются возникающие при работе машин и
агрегатов неуравновешенные силовые воздействия. Их источниками могут
быть возвратно-поступательные движущиеся системы, неуравновешенные
вращающиеся массы, ударные процессы.
Основными параметрами вибрации являются:
– амплитуда виброперемещения Хm, м;
– амплитуда виброскорости Vm, м/с;
– амплитуда виброускорения Wm, м/с2;
– период колебания Т, с;
– частота колебаний f = 1/Т, Гц.
Учитывая, что абсолютные значения приведенных параметров
изменяются в очень широких пределах, зачастую используют понятие
логарифмического уровня виброколебания LH (дБ):
L  20 lg
H
,
H0
где Н – параметр виброколебания; Н0 – пороговое значение этого параметра
(для виброперемещения Х0 = 8·10-12 м; виброскорости V0 =5 10-8 м/с;
виброускорения W0 = 3·10-6 м/c2).
В практике виброакустики весь диапазон частот вибрации разбивают на
октавные диапазоны, в которых верхняя граничная частота fв вдвое больше
нижней fн, т. е. fв/fн = 2. Характеристикой октавных диапазонов является
среднегеометрическая частота f сг  f в  f н . Среднегеометрические частоты
стандартизованы и равны: 1; 2; 4; 8; 16; 31,5; 63; 125; 250; 500; 1 000 Гц.
Для описания зависимости параметров вибрации от частоты используют
спектры вибраций, которые представляют в виде графической зависимости
уровня параметра Lw или Lv от среднегеометрической частоты fСГ. Иногда,
для повышения точности представления спектра вибраций, измерения
производят в третьоктавных полосах частот, для которых f в /f н  3 2 ;
f сг  6 f в  f н .
2. ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ BИБРАЦИЙ
Основным
элементом
при
измерении
вибрации
являются
преобразователи виброускорения (акселерометры), которые с помощью
электронных цепей позволяют также измерять параметры виброскорости и
вибросмещения. Вибропреобразователи жестко крепятся на колеблющейся
поверхности. Регистрация сигнала, поступающего с вибропреобразователя,
производится на приборах – виброметрах. Вибропреобразователи также
могут быть присоединены и к шумоизмерительным приборам вместо
микрофонов. В электронном блоке прибора сигнал с преобразователя
усиливается, преобразуется и поступает на стрелочную шкалу,
проградуированную в децибелах.
Наиболее широкое применение в настоящее время получили
отечественные измерители шума и вибрации ИШB-I и ВШВ-003. Эти
шумомеры позволяют измерять как одночисловые параметры вибрации, так и
спектры вибрации. Измерение спектров вибрации осуществляется при
помощи встроенных в прибор измерительных октавных фильтров. Приборы
обеспечивают измерение уровня виброускорения от 30 до 150 дБ в диапазоне
частот от 10 до 10 000 Гц.
3. ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ
1. Ознакомиться с измерительным прибором.
2. Выключить вибратор
3. Измерить одночисловой параметр уровня виброускорения.
4. Измерить уровни виброускорения в октавных полосах частот. Для
этого переключатель «ФИЛЬТРЫ ОКТАВНЫЕ» поочередно устанавливать в
положения 16; 31,5; 63; 125 и 250 Гц. При этом для установки стрелки
прибора в сектор 0–10 дБ для каждой из частот пользоваться только
переключателем «ДЛТ 2». Переключатель «ДЛТ1» должен оставаться в
положении, выбранном при измерении одночислового параметра уровня
виброускорения. Измеренные значения занести в табл. 3.1.
5. Включить виброизоляцию, сняв или ослабив прижимные винты.
6. Для включенной виброизоляции повторить замеры одночислового
параметра уровня виброускорения и спектра вибрации в соответствии с п. 3 и 4.
7. По данным табл. 3.1 построить спектры уровня виброускорения и
сделать выводы об эффективности виброизоляции. Объяснить физическую
основу эффекта.
Таблица 3.1
Протокол проведения эксперимента
Одночисловой
16 31,5 63 125 250
параметр
Виброизоляция
выключена LW, дБ
Виброизоляция
включена LW, дБ
4. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Что называется вибрацией?
2. Каковы причины возникновения вибраций?
3. Назовите основные параметры вибраций.
4. Что такое октавный диапазон частот?
5. Какими приборами измеряют вибрацию?
2