电动振动台和机械碰撞台中加速度,推力的计算方法

发布时间:2024-03-30
电动振动台和机械碰撞台中加速度,推力的计算方法--湖南金鼎赛斯振动台研究所提供
样品试验:
需特别提醒的是,上图仅是空载时的各振动参数值,一旦加上负载(加上试件和夹具)后,情况就不一样了。如果加上40kg负载后,经计算得大加速度为:
12.2.1 例1:试件(包括夹具) 重量为:20kg;
试验频率:200hz ;
试验加速度:150 m/s2(15.31g)
首先计算出进行此项试验,其所需激振力是多少?试验设备是否满足.
按公式:f≥(m+m)a
得:fo=(2.7+20)×150m/s2=3405>f(2940 n)
由于此项试验所需的激振力大于设备额定的激振力,所以此项试验不能在本试验系统上进行。
12.2.2 例2:作定加速度扫频试验;
试件(包括夹具)重量为:20kg ;
试验加速度:110m/s2 (11.22g)
扫频范围:10hz-500hz
先计算出进行此项试验时所需的激振力是否超过额定激振力,由公式:f≥(m+m)a
得:fo=(2.7+20)×110m/s2=2497<f (2940n)
再计算出扫频频率的下限点的速度值是否超过额定速度值,由公式:a=ωv=2πfv得:m/s>1.4m/s
按照(1)计算得出,此项试验激振力没有超过系统的额定激振力,但由于(2)计算得出下限的速度值超过了系统额定的速度值,因此,此项试验不能在本系统上进行。
从例2中获知,作定加速度扫频试验,不仅要计算出激振力是否在额定的范围内,还要计算出扫频频率下限点的速度值是否在额定的速度范围内。
12.2.3例3:作定速度扫频试验:
试件(包括夹具) 重量为:20kg;
试验速度:0.8m/s
扫频范围:8hz – 25hz
先从扫频频率的上限点计算出试验所需的激振力,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) 再从扫频频率的下限点计算出位移值是否在额定值内,由公式:
v =ωd×10-3(d为单峰值)=2πf d×10-3
得:d(12.5)
按照(1) 计算得出大激振力没有超过系统额定的激振力,但由于(2) 计算得出下限的位移值超过了系统额定的位移值,因此,此项试验不能在本试验系统上进行。
从例3中得知,作定速度扫频试验时,必须分别计算出上限频率点的激振力和下限频率点的位移值,都应在额定的范围内才能进行试验。
12.2.4例4:作定振幅扫频试验:
试件(包括夹具) 重量为:10kg;
试验位移幅值:24 mm p-p
扫频范围:5hz—22hz
先从扫频频率的上限点计算出试验所需的激振力,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)
再从扫频频率的上限点计算出试验所需的速度值,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) 计算得出大激振力没有超过系统额定的激振力,但由于(2)计算得出速度值超过了系统额定的速度值,因此此项试验不能在本试验系统上进行。
从例4中获知,作定位移扫频试验时,应从扫频频率的上限点分别计算出所需大激振力和大速度值,二项都不能超过系统的额定值。
从以上四个例子中,了解了试验前进行计算的重要性以及计算的方法,不通过计算、判断就进行试验,往往会损坏设备,同时会影响试验的正常进行。
以上四个例子,都是定某一个振动参数的试验,而实际的试验工作,往往是同时定多个振动参数,其注意事项和计算方法都是相同。
12.2.5 夹具和试件重量已经确定,并且小于额定负载,大试验加速度的限止公式:
a) 垂直台:a 代入:a
b)水平台:a 代入:a
式中:
m — 夹具和试件所允许的重量(kg)
f — 额定激振力(2940n)
a — 加速度(m/s2)
m — 台体活动系统有效质量(垂直台2.7kg 水平台27kg)
12.2.6 例6:加速度已经确定,并且小于额定加速度,试验的夹具和试件大重量的限止公式:
a)垂直台: 代入:
b)水平台: 代入:
式中: m —夹具和试件所允许的重量(kg)
f —额定激振力(2940n)
a—加速度(m/s2)
m —台体活动系统有效质量(垂直台2.7kg 水平台27kg)
12.2.7 例7:加速度与速度的平滑交越频率点计算
式中:f a.v —加速度与速度交越频率点(h2)a —加速度(m/s2) v —速度(m/s)
例如:dv-300-3(空载)
a = 980 m/s2(额定),v = 1.4m/s (额定)
12.2.8 例7:速度与位移的平滑交越频率点,计算公式:
式中:fvd—速度与位移交越频率(hz) v—速度(m/s)d—位移(mmo-p)(单峰值)
例如:sw-3(空载)
v = 1.1m/s d = 12.5 m m (单峰值)12.2.8例8: 加速度与位移平滑交越频率点计算公式:
式中:f a d—加速度与位移交越频率点(h2) a—加速度( m/s2)
d —位移( mmo-p) (单峰值)
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