ما هي دالة النقل؟ توصيف استجابة النظام • موازن محمول، محلل اهتزازات "Balanset" لآلات الموازنة الديناميكية، الكسارات، المراوح، آلات التغطية، المثاقب في الحصادات، أعمدة الدوران، أجهزة الطرد المركزي، التوربينات، والعديد من الدوارات الأخرى. ما هي دالة النقل؟ توصيف استجابة النظام • موازن محمول، محلل اهتزازات "Balanset" لآلات الموازنة الديناميكية، الكسارات، المراوح، آلات التغطية، المثاقب في الحصادات، أعمدة الدوران، أجهزة الطرد المركزي، التوربينات، والعديد من الدوارات الأخرى.

ما هي دالة النقل؟ توصيف استجابة النظام

نُشر بواسطة admin على

فهم دالة النقل

التعريف: ما هي دالة النقل؟

دالة النقل (وتسمى أيضًا دالة استجابة التردد أو FRF) هي دالة ذات قيمة مركبة تصف كيفية استجابة النظام الميكانيكي للقوى أو الحركات المدخلة كدالة للتردد. رياضيًا، هي نسبة الخرج اهتزاز استجابةً لإثارة الدخل عند كل تردد: H(f) = Output(f) / Input(f). تحتوي دالة النقل على معلومات المقدار (مقدار تضخيم النظام أو إضعافه عند كل تردد) و مرحلة المعلومات (خصائص التأخير الزمني أو الرنين).

تعتبر وظائف النقل أساسية لفهم ديناميكيات الآلات لأنها تميز خصائص الاستجابة المتأصلة للنظام -الترددات الطبيعية, التخميد, أشكال الوضع - مستقلة عن القوة المحددة التي قد تكون موجودة أثناء التشغيل. وهي ضرورية لـ التحليل النمطي, ، التنبؤ بالتعديل الهيكلي، وتصميم عزل الاهتزاز.

الصياغة الرياضية

التعريف الأساسي

  • ح(ف) = ص(ف) / س(ف)
  • حيث Y(f) = طيف الإخراج (الاستجابة)
  • X(f) = طيف الإدخال (الإثارة)
  • تم قياس كل منهما في وقت واحد

استخدام الطيف المتقاطع

للقياسات الصاخبة:

  • H(f) = Gxy(f) / Gxx(f)
  • Gxy = الطيف المتقاطع بين المدخلات والمخرجات
  • Gxx = الطيف التلقائي للمدخلات
  • يقلل من التحيز الناتج عن ضوضاء الإخراج
  • الطريقة القياسية في الممارسة

عناصر

  • المقدار |H(f)|: عامل التضخيم عند كل تردد
  • الطور ∠H(f): تأخر الطور بين المخرج والمدخل
  • الجزء الحقيقي: الاستجابة في الطور
  • الجزء الخيالي: استجابة التربيع

المعنى المادي

تفسير المقدار

  • |ح| > 1: يقوم النظام بالتضخيم عند هذا التردد (منطقة الرنين)
  • |ح| = 1: المخرج يساوي المدخل (محايد)
  • |ح| < 1: يضعف النظام (العزلة، الرنين الخارجي)
  • القمم: تحدث عند الترددات الطبيعية (الرنينات)
  • ارتفاع الذروة: متعلق بالتخميد (القمم الأعلى = تخميد أقل)

تفسير المرحلة

  • 0 درجة: إخراج متزامن مع الإدخال (يتم التحكم في الصلابة، أقل من الرنين)
  • 90 درجة: يتأخر الإخراج عن الإدخال بمقدار ربع دورة (عند الرنين)
  • 180 درجة: الإخراج المعاكس للإدخال (التحكم بالكتلة، فوق الرنين)
  • الرنين من خلال الطور: تحول مميز بمقدار 180 درجة من الأسفل إلى الأعلى

طرق القياس

اختبار التأثير (اختبار الصدمة)

الأكثر شيوعًا للآلات:

  • مدخل: ضربة مطرقة آلية (قياس القوة)
  • Output: مقياس التسارع على الهيكل (يقيس الاستجابة)
  • المزايا: سريع وبسيط ولا يحتاج إلى معدات خاصة سوى المطرقة ومقياس التسارع
  • القيود: تأثير واحد = متوسط محدود، جودة طيف القوة

اختبار الهزاز

  • اهتزاز كهرومغناطيسي يتم التحكم فيه يطبق القوة
  • الإثارة العشوائية أو الجيبي الممسوحة أو الزقزقة
  • تحكم ممتاز في القوة والمحتوى الطيفي
  • المعيار الذهبي ولكنه يتطلب معدات اهتزازية

القياس التشغيلي

  • استخدام قوى التشغيل كمدخلات (تشغيل الآلة)
  • ظروف تشغيل أقل تحكمًا ولكنها حقيقية
  • يتطلب تحديد المدخلات (قياس القوة أو نقطة مرجعية)

التطبيقات

1. التحليل النمطي

تحديد الترددات الطبيعية وأشكال الأوضاع:

  • قمم في مقدار دالة النقل = الترددات الطبيعية
  • تؤكد القمم المارة بالمرحلة الرنين
  • يشير عرض الذروة إلى التخميد
  • تكشف نقاط القياس المتعددة عن أشكال الوضع

2. تشخيص الرنين

  • تحديد ما إذا كان تردد التشغيل قريبًا من التردد الطبيعي
  • تقييم هامش الفصل
  • تحديد الرنينات الإشكالية
  • استراتيجيات تعديل الدليل

3. تصميم عزل الاهتزازات

  • التنبؤ بفعالية العازل
  • تُظهر دالة النقل الإرسال مقابل التردد
  • التردد الطبيعي للعازل مرئي كذروة
  • فوق تردد العازل 2×، عزل جيد (|H| < 1)

4. التنبؤ بالتعديل الهيكلي

  • التنبؤ بتأثير التغيرات في الكتلة أو الصلابة أو التخميد
  • المقارنة قبل/بعد تثبت صحة التعديلات
  • تحسين التعديلات من خلال النمذجة

الترجمة في سياق الآلات

نظام محمل الدوار

  • الإدخال: قوة عدم التوازن على الدوار
  • الإخراج: اهتزاز المحمل
  • تُظهر دالة النقل كيف يؤدي عدم التوازن إلى إحداث اهتزاز
  • قمم في السرعات الحرجة
  • تستخدم في تحليل ديناميكيات الدوار

مؤسسة النقل

  • الإدخال: اهتزاز غلاف المحمل
  • الإخراج: اهتزاز الأساس أو الأرضية
  • يُظهر مسار انتقال الاهتزاز
  • يحدد ترددات الإرسال الإشكالية
  • أدلة العزل أو التصلب

العلاقة مع الوظائف الأخرى

دالة النقل مقابل استجابة التردد

  • المصطلحات المستخدمة عادة بالتبادل
  • دالة الاستجابة للتردد (FRF) هي نفسها دالة النقل في سياق الاهتزاز
  • كلاهما يصف استجابة النظام مقابل التردد

دالة النقل والتماسك

  • التماسك التحقق من صحة جودة دالة النقل
  • تماسك عالي (>0.9) = دالة نقل موثوقة
  • انخفاض التماسك = قياس ضعيف أو ضوضاء غير مترابطة
  • تحقق دائمًا من التماسك عند استخدام وظائف النقل

دالة النقل أداة تحليلية فعّالة تُميّز ديناميكيات الأنظمة الميكانيكية من خلال العلاقة الأساسية بين المدخلات والمخرجات. إن فهم قياس دالة النقل وتفسيرها - وخاصةً تمييز الرنينات من قمم المقدار والتحولات الطورية - وتطبيقها يُمكّن من تحليل الأنماط، وتشخيص الرنين، والتنبؤ بالتعديلات الهيكلية، وتحليل انتقال الاهتزازات الشامل، وهو أمر أساسي لديناميكيات الآلات المتقدمة والتحكم في الاهتزازات.

← العودة إلى الفهرس الرئيسي

فئات:
واتساب