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电动振动台和机械碰撞台中加速度,推力的计算方法

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2019/5/31 20:58:07

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

                    F(m+M)a

得:Fo=(2.7+20)×110m/s2=2497<F (2940 N) 

   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

                    a=ωv=2πfv

   得:   Fo= (m+M)a= (m+M)×2πfv

                 = (2.7+20)×2×3.14×25×0.8=2851<F (2940 N)

(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:5Hz22Hz

      a=ω2D×10-3= (2πf)2D×10-3

Fo= (m+M)a= (m+M)×(2πf)2D×10-3

   = (2.7+10)×(2×3.14×22)2×12×10-3=2909<F(2940 N)

      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 = 1.1 m/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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