LABORATORIUM WIBROAKUSTYKI MASZYN Wydział Budowy Maszyn i Zarządzania Instytut Mechaniki Stosowanej Zakład Wibroakustyki i Bio-Dynamiki Systemów |
||
---|---|---|
Grupa: M2 Imię i Nazwisko: 1.Witold Ługowicz 2.Maciej Osowski 3.Dolata Michał 4.Kondziołka Wojciech 5.Żurowski Łukasz |
Ćwiczenie nr. 2 : Wibroizolacja – określanie właściwości wibroizolacyjnych materiałów | |
Data wykonania ćwiczenia: 15 październik 2012 |
Data oddania sprawozdania: 12 listopada 2012 |
Cel ćwiczenia:
Ocena właściwości wibroizolacyjnych badanych materiałów.
Poznanie układu do badania funkcji wibroizolacji oraz zasad przeprowadzania testu harmonicznego.
Wyznaczenie funkcji wibroizolacji badanego materiału (wibroizolatora) metodą testu harmonicznego.
Wyznaczenie praktycznego zakresu wibroizolacji dla badanego materiału.
Schemat stanowiska:
1. Schemat blokowy stanowiska do wyznaczania właściwości wibroizolacyjnych materiałów; 1 – wzbudnik drgań, 2 – badany materiał wibroizolacyjny, 3 – obiekt chroniony (wibroizolowany), 4 – piezoelektryczne przetworniki drgań, 5 – miernik drgań, 6 – oscyloskop, 7 – generator sygnału harmonicznego, 8 – wzmacniacz mocy, 9 – częstotliwościomierz
Przebieg ćwiczenia:
W trakcie zajęć zmienialiśmy częstotliwość drgań obiektu chronionego. Dla różnych częstotliwości odczytywaliśmy z aparatury pomiarowej amplitudy prędkości drgań podłoża w0 i drgań na obiekcie wibroizolowany v0. Następnie obliczaliśmy stosunek v0/w0.
Wyniki:
Wykres :
Obliczenia:
Odczytane z wykresu:
Amax=6,66
$$\frac{A_{\max}}{\sqrt{2}} = 4,71$$
f0 = 49, 6Hz
f1 = 45, 5Hz
f2 = 52, 5Hz
$$Q = \frac{f_{0}}{f_{2} - f_{1}} = \frac{1}{2\xi} \rightarrow \xi = \frac{f_{2} - f_{1}}{2f_{0}}$$
Q – dobroć układu mechanicznego;
ξ – stopień tłumienia.
$$\xi = \frac{52,5 - 45,5}{49,6} = 0,07$$
Teoretyczna funkcja wibroizolacji przedstawia się wzorem:
$$K\left( f \right) = \sqrt{\frac{1 + 4\xi^{2}\left( \frac{f}{f_{0}} \right)^{2}}{\left\lbrack 1 - \left( \frac{f}{f_{0}} \right)^{2} \right\rbrack^{2} + 4\xi^{2}\left( \frac{f}{f_{0}} \right)^{2}}}$$
Wnioski, podsumowanie:
Doświadczalna funkcja wibroizolacji jest bardziej postrzępiona niż książkowa. Wynika to z faktu, że do uzyskanych wyników mogły się wkraść pewne błędy odczytu. Ponadto teoria zakłada przypadki idealne. Środowisko zewnętrzne również mogło mieć wpływ na uzyskane wyniki( działanie innych maszyn podczas pomiaru).
Zakres częstotliwości, w którym funkcja osiąga wartość maksymalną jest obszarem rezonansu układu mechanicznego.
Obszar praktycznej wibroizolacji przyjmuje się dla δ>3 (bezwymiarowa częstość wymuszenia), gdzie K<<1. Wynika to z faktu, że amplituda drgań chronionego obiektu powinna być znacznie mniejsza od amplitudy drgań podłoża.