實驗四 隔振減振實驗

2022-10-17 01:54:07 字數 1931 閱讀 5995

一、實驗目的

1、學習隔振減振的基本知識;

2、學些隔振減振的基本原理;

3、了解隔振減振效果的測量;

4、判斷系統隔振減振的有效工作頻段;

二、實驗儀器

1、inv-1601t型振動教學實驗臺、配重、激振器。實驗儀器:inv1601b型振動教學實驗儀、inv1601t型振動教學實驗臺、激振器、配重塊,空氣阻尼器(圖1)、動力減振器(圖2)。

2、軟體:inv1601型dasp軟體

圖1 空氣阻尼器圖2 動力減振器

三、實驗要求

利用實驗室提供的減振隔振裝置,設計一到兩種隔振或減振方案(從被動隔振、主動隔振、單式動力減振和複式動力減振中任選),測量所選擇方案的隔振效果以及有效的工作頻段。必須提供安裝示意圖,實驗原理,詳細的實驗步驟以及資料記錄和分析結果。

四、實驗儀器安裝示意圖

五、實驗原理

隔振的作用有兩個方面:一是減少振源振動傳至周圍環境;二是減少環境振動對物體或裝置的影響。原理是在裝置和底座之間安裝適當的隔振器,組成隔振系統,以減少或隔離振動的傳遞。

有兩類隔振,一是隔離機械裝置通過支座傳至地基的振動,以減少動力的傳遞,稱為主動隔振;另一種是防止地基的振動通過支座傳至需保護的精密裝置或儀表儀器,以減小運動的傳遞,稱為被動隔振。

在一般隔振設計中,常常用振動傳遞比和隔振率來評價隔振效果。主動隔振傳遞比等於物體傳遞到底座的振動與物體振動之比,被動隔振傳遞比等於底座傳遞到物體的振動與底座的振動之比,兩個方向的傳遞比相等。

隔振效率:η=(1- t ) ·100%

傳遞比t:

式中d為阻尼比,為激振頻率和共振頻率的比。

只有傳遞比小於1才有隔振效果。因此t<1的區域稱為隔振區。此時=1.414

傳遞比無窮大時,達到吸振效果。此時=1.00

六、實驗步驟

1、把5kg空氣阻尼器組成的隔振器放在底座上,偏心激振電機安裝在隔振器上,偏心電機的電壓有調壓器輸出端提供。220v電源線接到調壓器的輸入端,一定要小心防止接錯,要注意調壓器的輸入和輸出端,防止接反。

2、在隔振器下托板上安裝一加速度感測器,在上托板上安裝以加速度感測器,分別接入zjy-601a型振動教學試驗儀的第一和第二通道,輸出的訊號接到採集儀的第一和第二通道。

3、開機進入dasp2000標準版軟體的主介面,選擇單通道按鈕。進入單通道示波狀態進行波形和頻譜同時示波。

4、在採集引數選單中設定取樣頻率為500hz,程式控制1倍、取樣點數2k、工程單位μm。

5、調節調壓器改變電機轉速,使系統產生共振,開啟資料列表按鈕從頻率計中讀取頻率值

七、實驗資料處理

先實驗測得空氣砝碼固有頻率,得到以下圖形與資料

可知空氣彈簧+砝碼的固有頻率為15.625hz。

f0以及第一通道的峰值a1和第二通道的峰值a2記錄如下

由曲線和資料可知,主系統振幅x1出現第乙個峰值時,頻率在14.40hz,附加系統振幅x2出現第乙個峰值時頻率在14.60hz,而主系統振幅x1出現第二個峰值時,頻率在38.

10hz,附加系統振幅x2出現第二個峰值時頻率在38.00hz。比計算結果略大。

這可能是簡支梁的實際剛度比等效剛度略大造成的,不過在誤差允許範圍內,實驗效果達到了預期。

主系統在18hz左右,幅值最小,說明產生了吸振效果。不過比計算值15.626hz大了些,這主要是在獲取附加系統固有頻率時產生一些錯誤,導致計算值偏小造成的。

x2/x1 比值為1 時,頻率為26.80hz。又x2/x1小於1時,開始起到隔振效果。

由影象可知,當頻率大於26.80hz時,開始產生隔振效果。基本與吸振頻率滿足1.

414倍的關係。說明實驗是正確的。與計算值產生較大誤差是因為在獲取附加系統固有頻率時產生一些錯誤,導致計算值偏小造成的。

八、實驗心得

通過實驗的驗證,加深了對減震器減振的基本原理。知道了吸振頻率與隔振頻率的關係。同時知道在減振的同時,要避免共振的發生,只有使附加減振器的兩自由度系統固有頻率相距較遠,加深了我對多自由度系統的理解。

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