فهم التردد الطبيعي

Devices

Portable balancer & Vibration analyzer Balanset-1A

$2,353.63 السعر الأصلي هو: $2,353.63.$2,025.91السعر الحالي هو: $2,025.91.

Parts

Vibration sensor

$107.25 السعر الأصلي هو: $107.25.$83.42السعر الحالي هو: $83.42.

Parts

Optical Sensor (Laser Tachometer)

$147.77 السعر الأصلي هو: $147.77.$107.25السعر الحالي هو: $107.25.

Devices

Balanset-4

$8,107.20

Parts

Magnetic Stand Insize-60-kgf

$54.82

Parts

Reflective tape

$11.92

Devices

Dynamic balancer “Balanset-1A” OEM

$2,067.62 السعر الأصلي هو: $2,067.62.$1,787.57السعر الحالي هو: $1,787.57.

التعريف: ما هو التردد الطبيعي؟

A التردد الطبيعي هو التردد المحدد الذي يتذبذب به جسم أو نظام إذا ما أُخرج من وضعية سكونه، ثم سُمح له بالاهتزاز بحرية دون أي قوى خارجية. وهو خاصية جوهرية متأصلة في الجسم، تُحدد كليًا بخصائصه الفيزيائية: كتلة و لها صلابةكل جسم مادي، من وتر الجيتار إلى الجسر إلى هيكل دعم الآلة، لديه تردد طبيعي واحد أو أكثر.

العلاقة بين الكتلة والصلابة والتردد الطبيعي

العلاقة بين هذه الخصائص الثلاث بسيطة وبديهية:

• صلابة: للأجسام الصلبة تردد طبيعي أعلى. تخيل وتر الجيتار: شد الوتر (زيادة صلابته) يرفع درجة الصوت (التردد).
• كتلة: الجسم الأضخم له تردد طبيعي *أقل*. تخيل مسطرة معلقة على حافة مكتب: المسطرة الأطول والأثقل ستتذبذب ببطء (تردد أقل) من المسطرة الأقصر والأخف.

بالنسبة لنظام بسيط بدرجة حرية واحدة، يتم وصف هذه العلاقة بالصيغة:

التردد الطبيعي (f_ن) ∝ √(الصلابة / الكتلة)

وهذا يعني أنه لتغيير التردد الطبيعي لجسم ما، يجب عليك تغيير صلابته أو كتلته (أو كليهما).

التردد الطبيعي والرنين: اتصال حاسم

يعد مفهوم التردد الطبيعي مهمًا للغاية في الهندسة وتحليل الاهتزازات بسبب ارتباطه المباشر بظاهرة صدى.

يحدث الرنين عند تطبيق قوة خارجية دورية على نظام بتردد مساوٍ أو قريب جدًا من أحد تردداته الطبيعية. عند حدوث ذلك، يمتص النظام الطاقة من القوة الخارجية بكفاءة عالية، مما يؤدي إلى ازدياد سعة اهتزازه بشكل كبير. التخميد هو العامل الوحيد الذي يحد من ازدياد السعة إلى ما لا نهاية.

لهذا السبب فإن فهم الترددات الطبيعية أمر بالغ الأهمية:

• التنبؤ بالمشاكل: إذا كنت تعرف سرعة تشغيل آلة ما وتعرف الترددات الطبيعية لهيكلها الداعم، فيمكنك التنبؤ بما إذا كان من المحتمل حدوث حالة رنين أم لا.
• استكشاف الأخطاء وإصلاحها: إذا كانت الآلة تهتز بشكل مفرط، فإن تحديد تردداتها الطبيعية يعد خطوة أساسية في تحديد ما إذا كان الرنين هو السبب.

– تجنب الفشل: قد يؤدي تشغيل آلة تحت تأثير الرنين إلى اهتزازات شديدة وإجهاد شديد، وفي النهاية إلى عطل كارثي. كان انهيار جسر تاكوما ناروز الشهير عام ١٩٤٠ مثالاً دراماتيكياً على الرنين.

كيف يتم التعرف على الترددات الطبيعية؟

يتم عادةً تحديد الترددات الطبيعية للآلة أو الهيكل باستخدام إحدى الطرق التالية:

1. اختبار التأثير (أو اختبار الصدمة)

هذه هي الطريقة التجريبية الأكثر شيوعًا. تُضرب الآلة (وهي متوقفة عن العمل) بمطرقة صدمات آلية، ويُقاس الاهتزاز الناتج بمقياس تسارع. تُدخل ضربة المطرقة نطاقًا واسعًا من الطاقة، ويُصدر الهيكل رنينًا طبيعيًا عند تردداته الطبيعية. تظهر هذه الترددات كذروات واضحة في طيف تحويل فورييه السريع الناتج.

2. اختبار الركض/الانزلاق

بالنسبة لآلة الجري، يُمكن لاختبار الركض أو التباطؤ تحديد الترددات الطبيعية. مع تغير سرعة الآلة، ستجتاز أي قوى دوران (مثل عدم التوازن) نطاقًا من الترددات. إذا تجاوز أحد هذه الترددات ترددًا طبيعيًا، فستُظهر سعة الاهتزاز ذروةً واضحةً عند تلك السرعة. هذه طريقة شائعة لتحديد تردد النظام. السرعات الحرجة.

3. تحليل العناصر المحدودة (FEA)

خلال مرحلة التصميم، يستخدم المهندسون نماذج حاسوبية لحساب الترددات الطبيعية النظرية للمكون أو الهيكل قبل بنائه. هذا يسمح لهم بتصميم الهيكل لتجنب مشاكل الرنين منذ البداية.

من خلال تحديد الترددات الطبيعية للنظام وفهمها، يمكن للمهندسين التأكد من أن الآلات تعمل بشكل آمن وموثوق، بعيدًا عن الظروف الرنانة الضارة.

← العودة إلى الفهرس الرئيسي