Mexaniki Vibrasiyada Söndürmənin Anlanması

Tərif: Damping nədir?

Damping dinamik sistem daxilində titrəmə enerjisinin yayılması və ya başqa formalara, ilk növbədə istiliyə çevrilməsi hadisəsidir. Bu, titrəmələrin çürüməsinə səbəb olan və həyəcan mənbəyi aradan qaldırıldıqdan sonra sonda dayanan mexanizmdir. Sadə dillə desək, sönümləmə vibrasiyaya qarşı hərəkət edən hərəkət müqavimətidir. Hər bir real mexaniki sistem müəyyən dərəcədə sönümlənməyə malikdir; onsuz, bir dəfə öz təbii tezliyində həyəcanlanan bir quruluş sonsuz böyük amplituda titrəyəcəkdi.

Maşın Dinamikasında Dampingin Kritik Rolu

Sönümləmə maşınqayırma və vibrasiya analizində əsas və kritik əhəmiyyətli bir xüsusiyyətdir. Onun əsas rolu rezonansda vibrasiya amplitüdlərini idarə etmək. Maşının işləmə sürəti onun təbii tezliklərindən birinə (kritik sürət) yaxınlaşdıqda, sönümləmə vibrasiyanı böyümədən dağıdıcı səviyyələrə qədər məhdudlaşdıran yeganə amildir. Yaxşı sönümlənmiş sistem vibrasiyada idarə olunan, idarə olunan pik ilə kritik sürətdən keçə bilər, zəif sönümlənmiş sistem isə fəlakətli uğursuzluqla üzləşə bilər.

Adekvat amortizasiyanın əsas üstünlüklərinə aşağıdakılar daxildir:

• Fəlakətli rezonansın qarşısını alır: Bu, kritik sürətlərdə qaçan vibrasiyaya qarşı əsas müdafiədir.
• Sistemin sabitliyini yaxşılaşdırır: Rotor dinamikasında sönümləmə yağ burulğanı və qamçı kimi öz-özünə həyəcanlanan vibrasiyaların qarşısını alır.
• Yerləşdirmə müddətini azaldır: Bu, bir şok və ya keçici hadisədən sonra sistemin tarazlıq vəziyyətinə daha tez qayıtmasına imkan verir.
• Səs-küy və yorğunluğu minimuma endirir: Ümumi vibrasiya səviyyələrini azaltmaqla, sönümləmə səs-küy radiasiyasını azaldır və mexaniki komponentlərdə yorğunluq gərginliyini azaldır.

Damping mexanizmlərinin növləri

Enerji bir neçə yolla yayıla bilər ki, bu da müxtəlif növ sönümlərə səbəb olur:

1. Özlü Söndürmə

Bu, ən çox modelləşdirilmiş amortizasiya növüdür. Bu, bir cismin bir maye ilə hərəkət etdiyi zaman baş verir və sönümləmə qüvvəsi bədənin sürətinə mütənasibdir. Klassik nümunə avtomobilin asqısında olan amortizatordur. Fırlanan maşınlarda, maye filmli podşipniklərdə yağ filmi özlü sönümləmənin əsas mənbəyidir və yüksək sürətli rotorların sabitliyi üçün vacibdir.

2. Struktur Söndürmə (Histeretik Damping)

Bu cür sönümləmə materialın deformasiyaya uğradığı zaman onun daxilindəki daxili sürtünmə ilə əlaqədardır. Bir material dövri olaraq stresə məruz qaldıqda, hər dövr ərzində bəzi enerji istilik kimi itirilir. Çox vaxt kiçik olsa da, bu daxili sönümləmə bütün materialların xas xüsusiyyətidir və çoxlu birləşmələr və bərkidicilər olan tikilmiş strukturlarda əhəmiyyətli ola bilər.

3. Coulomb Damping (Quru Sürtünmə)

Bu sönümləmə bir-birinə sürtünən iki quru səth arasındakı sürtünmə nəticəsində yaranır. Söndürmə qüvvəsi sabitdir və həmişə hərəkət istiqamətinə ziddir. Nümunə olaraq əyləc yastığının rotorla sürtülməsini göstərmək olar.

4. Aerodinamik amortizasiya

Bu, havanın və ya başqa bir qazın hərəkət edən bir obyektə verdiyi müqavimətdir. Bu, ümumiyyətlə, yalnız turbin qanadları və ya fan çarxları kimi böyük, sürətlə hərəkət edən strukturlar üçün əhəmiyyətlidir.

Damping necə ölçülür və kəmiyyətcə ölçülür?

Söndürməni ilk prinsiplərdən hesablamaq çox vaxt çətindir və adətən eksperimental olaraq müəyyən edilir. Bir neçə əlaqəli termindən istifadə edərək kəmiyyətlə ölçülür:

• Damping nisbəti (ζ – zeta): Ən ümumi ölçüsüz ölçü. Bu, sistemdəki faktiki amortizasiyanın sistemin “kritik sönümlü” olması (salınmadan tarazlığa qayıtmaq) üçün tələb olunan amortizasiyanın miqdarına nisbətidir. Tipik bir mexaniki strukturun sönüm nisbəti 0,01-dən 0,05-ə qədər ola bilər (kritik amortizasiyanın 1%-dən 5%-ə qədər).
• Q Faktoru (Keyfiyyət Faktoru): Bir sistemin nə qədər zəiflədiyinin ölçüsü. Rezonansda vibrasiyanın gücləndirilməsini təmsil edir. Yüksək Q faktoru aşağı sönüm və çox kəskin, yüksək amplituda rezonans zirvəsi deməkdir. (Q ≈ 1 / 2ζ).
• Loqarifmik azalma: Sərbəst vibrasiyanın çürümə sürətindən sönüm nisbətinin hesablanması metodu, məsələn, "zəngin aşağı salınması" və ya "qorxun" testi zamanı.

Maşında sönümləmə mənbələrinin müəyyən edilməsi və başa düşülməsi rezonans problemlərinin aradan qaldırılması və uzunmüddətli əməliyyat sabitliyinin təmin edilməsi üçün çox vacibdir.

← Əsas İndeksə qayıt