WICZENIE 5.
POMIARY DRGAC
I WYWAŻANIE OBIEKTU WIRUJ
CEGO
Kursywą oraz * zaznaczono rozszerzony program ćwiczenia
Kalibracja akcelerometru względem przyspieszenia ziemskiego.
Pomiar drgań i wyważanie obiektu wirującego
Opracowanie sprawozdania.
1. Zapoznanie się z czujnikiem drgań i aparaturą pomiarową. Kalibracja
akcelerometru metodÄ… akustycznÄ… na stoliku wibracyjnym.
Oscyloskop
Akcelerometr
Moneta
Y2
Y1
Generator
Stolik
Wzmacniacz Zasilacz
sygnałowy
wibracyjny Wzmacniacz
Częstotliwość Generatora sygnałowego należy ustawić na około 20 Hz przebiegu
sinusoidalnego. Następnie należy zwiększać amplitudę sygnału. Na ekranie oscyloskopu
powinna pojawić się sinusoida. Amplitudę sygnału należy zwiększać, aż moneta położona na
płycie stolika wibracyjnego zacznie lekko brzęczeć. Oznacza to, że przyspieszenie działające
na płytę i czujnik osiąga w szczycie wartość równą przyspieszeniu ziemskiemu g=9.81 m/s2.
Należy wówczas odczytać na ekranie oscyloskopu amplitudę sinusoidy, obliczyć i zanotować
w tabelce wartość szczytową napięcia Umax , a następnie obliczyć stałą  C aparatury pomiaru
przyspieszenia.
c [V / dz] - Stała oscyloskopu
x [dz]
Umax = c Å" x [V ]
x [ dz ] c [V/dz] Umax [V] C = 9.81/ Umax
[(m/s2)/V]
2. Pomiar amplitudy i częstotliwości przyspieszenia (drgań) na łożysku silnika przy
różnych wartościach napięcia zasilającego. Obserwacja kształtu i częstotliwości
podstawowej drgań oscyloskopem katodowym.
Pozostawiając resztę toru pomiarowego należy przemontować czujnik akcelerometru na
obudowÄ™ silnika z wirujÄ…cÄ… tarczÄ…, zasilanego z autotransformatora.
Ustawić autotransformator na pozycję zero !. NIE WA

CZAĆ ZASILANIA
AUTOTRANSFORMATORA BEZ KONSULTACJI Z PROWADZ
CYM.
Oscyloskop
Akcelerometr
Y2
Y1
Generator
Zasilacz
sygnałowy
Wzmacniacz
Silnik z
tarczÄ…
Rys 5.2
Generator sygnałowy przełączyć na drugie wejście oscyloskopu tak jak pokazano na Rys.
5.2.
Na polecenie prowadzącego włączyć zasilanie i ustawić kolejno trzy różne wartości
napięcia na autotransformatorze np. 80 V, 100 V, 120 V. Odczytać na oscyloskopie
maksymalne wartości przebiegu napięcia Umax i zapisać w tabelce. Dla każdej wartości
napięcia zasilania przy ustalonych obrotach silnika przełączyć oscyloskop na pracę w
układzie X -Y. Dostroić częstotliwość generatora tak aby uzyskać na ekranie nieruchomą
elipsę. Wówczas częstotliwość drgań będzie równa nastawionej częstotliwości generatora.
Wartość tej częstotliwości zapisać również w tabelce.
Napięcie zasilania [V]
Napięcie odczytane z
oscyloskopu Umax [V]
Częstotliwość
generatora "f" [Hz]
Amplituda "Ap"
przyspieszenia (drgań)
C*Umax [m/s2]
Amplituda drgań "A"
A = Ap/(2*Ä„*f)2 [mm]
Obliczyć i wpisać do tabelki amplitudę przyspieszenia drgań, mnożąc napięcie odczytane
z oscyloskopu przez wyznaczoną uprzednio stałą "C" toru pomiaru przyspieszenia.
Amplitudę drgań "A" można obliczyć z wartości amplitudy przyspieszenia dzieląc ją
przez kwadrat pulsacji É, czyli É2 = (2*Ä„*f)2. Obliczyć amplitudÄ™ drgaÅ„ i wpisać wyniki
do tabelki.
3. * Pomiary drgań przy ustalonej prędkości silnika (stałej wartości napięcia zasilania
80 V) w celu określenia masy i punktu jej umocowania dla wyważenia układu
wirujÄ…cego.
Należy wykonać pomiar maksymalnej wartości przebiegu napięcia (amplitudy) na
oscyloskopie (proporcjonalnej do amplitudy przyspieszenia drgań) przy ustalonej
prędkości obrotowej silnika (Nie regulować autotransformatora, silnik wyłączać
wyłącznikiem), oraz trzy pomiary umieszczając dodatkową masę kolejno w otworach
tarczy przesuniętych względem siebie co 120o, tak jak pokazano na rysunku 5.3. Wyniki
pomiarów zapisać w tabelce.
A
120o
B
C
Rys. 5.3.
Masa dodatkowa ------------------ A B C
Umax [V]
Wyznaczyć graficznie (na papierze milimetrowym) miejsce i wielkość dodatkowej masy
niezbędnej do wyważenia układu, tak jak pokazano na rysunku 5.4.
Gdzie: R0 -Promień proporcjonalny do amplitudy napięcia bez dodatkowej masy
RA,B,C -Promienie proporcjonalne odpowiednio do amplitud napięcia, przy dodatkowej
masie umieszczanej kolejno w punktach A, B, C.
A
RA
R0
RC
B
RB
C
Rys.5.4.
Punkt przecięcia się okręgów (szary) określa promień na którym należy umieścić masę
wyważającą, a stosunek długości promienia Ro do odległości punktu od środka koła określa
stosunek o który należy powiększyć masę testową.
4. Umieścić masę wyważającą w otworze na obrzeżu tarczy, na kierunku wyznaczonego
promienia. Wykonać pomiar amplitudy napięcia (Umax).
Umax =
Porównać wynik z wartością napięcia zanotowaną w tabelce w kolumnie pierwszej, czyli
wartością proporcjonalną do amplitudy przyspieszeń drgań obiektu przed wyważeniem .
Aparatura:
1. Zespół wirujący
2. Autotransformator
3. Czujnik akcelerometryczny
4. Wzmacniacz do czujnika
5. Stolik wibracyjny
6. Wzmacniacz do stolika
7. Oscyloskop
8. Generator funkcyjny