A merevség megértése

1. Definíció: Mi a merevség?

Merevség egy alapvető fizikai tulajdonság, amely leírja, hogy egy tárgy vagy szerkezet milyen mértékben ellenáll a deformációnak vagy elhajlásnak egy alkalmazott erő hatására. A ... összefüggésében rezgéselemzésA merevség (gyakran „k” betűvel jelölve) a tömeg (m) és a szilárdság mellett a három fő tulajdonság egyike. csillapítás (c), amelyek bármely mechanikus rendszer rezgési viselkedését szabályozzák.

Egy nagy merevségű alkatrész adott terhelés alatt nagyon kis mértékben deformálódik, míg egy alacsony merevségű alkatrész jelentősen. Például egy vastag, rövid acélrúd nagy merevséggel rendelkezik, míg egy hosszú, vékony gumiszalag nagyon alacsony merevséggel.

2. A merevség kritikus szerepe a rezgésben

Egy rendszer merevsége elsődleges tényező annak meghatározásában természetes frekvenciákA természetes frekvencia az a frekvencia, amelyen egy rendszer rezegni kezd, ha megzavarják, majd szabadon rezegtetik. Az összefüggést az alábbi alapképlet határozza meg:

Sajátfrekvencia (ωn) ≈ √(k / m)

Ahol „k” a merevséget, „m” pedig a tömeget jelöli. Ez az összefüggés a következőket mutatja:

• Növekvő merevség akarat növekedés a természetes frekvencia.
• Csökkenő merevség akarat csökkenés a természetes frekvencia.
• Növekvő tömeg akarat csökkenés a természetes frekvencia.

3. Merevség és rezonancia

Ez a kapcsolat kritikus fontosságú a jelenség miatt, rezonanciaRezonancia akkor keletkezik, amikor egy kényszerítő frekvencia (mint például a futási sebesség egy gép) megegyezik a rendszer egyik természetes frekvenciájával. Amikor ez megtörténik, a rezgés amplitúdója drámaian felerősödik, ami gyakran idő előtti kopáshoz és katasztrofális meghibásodáshoz vezet.

A merevség megértése ezért elengedhetetlen a rezonanciaproblémák diagnosztizálásához és megoldásához:

• Probléma diagnosztizálása: Ha egy gép rezonanciában van, az elemző tudja, hogy a kényszerítő frekvencia túl közel van a természetes frekvenciához.
• Megoldástervezés: A probléma megoldásához az elemzőnek meg kell változtatnia a rendszer sajátfrekvenciáját. Mivel gyakran nehéz megváltoztatni egy gép tömegét vagy a kényszerítő frekvenciát (a működési sebességét), a leggyakoribb megoldás a merevség megváltoztatása. Merevítők, merevítők hozzáadásával vagy a gép alapjának javításával a rendszer merevsége megnő. Ez növeli a sajátfrekvenciát, eltávolítja azt a kényszerítő frekvenciától és kiküszöböli a rezonanciaállapotot. A Frekvenciaválasz függvény (FRF) A mérést a természetes frekvencia változásának megerősítésére használják.

4. Merevség a gépdiagnosztikában

A merevség változásai a kialakuló hiba közvetlen jelzői is lehetnek:

• Lazaság: Egy laza rögzítőcsavar vagy egy repedés, amely a gép keretében vagy alapjában keletkezik, a lokális merevség jelentős csökkenését jelenti. Ez a gép rezgési amplitúdójának növekedését okozza. A FFT spektruma mechanikai lazaság gyakran számos hibát okoz felharmonikusok (1X, 2X, 3X, stb.) a futási sebességnek.
• Puha láb: Ez az állapot, amikor a gépláb nem ül síkban az alapján, torz és nemlineáris merevségi profilt hoz létre, ami magas rezgéshez vezethet, és megnehezítheti a beállítást.
• Csapágykopás: Ahogy a csapágy kopik, a gördülőelemek és a futógyűrűk közötti hézag növekszik. Ez a rotor tartórendszerének teljes merevségének csökkenésének tekinthető, ami csökkentheti a rotor kritikus sebességét.

← Vissza a fő tartalomjegyzékhez