მექანიკური ვიბრაციის დემპინგის გაგება

განმარტება: რა არის დემპინგი?

დემპინგი არის ფენომენი, რომლის დროსაც ვიბრაციული ენერგია იფანტება ან გარდაიქმნება სხვა ფორმებად, ძირითადად სითბოდ, დინამიურ სისტემაში. ეს არის მექანიზმი, რომელიც იწვევს ვიბრაციების შემცირებას და საბოლოოდ შეჩერებას აგზნების წყაროს მოხსნის შემდეგ. უფრო მარტივად რომ ვთქვათ, დემპინგი არის მოძრაობისადმი წინააღმდეგობა, რომელიც მოქმედებს ვიბრაციის საწინააღმდეგოდ. ყველა რეალურ მექანიკურ სისტემას გააჩნია დემპინგის გარკვეული დონე; მის გარეშე, სტრუქტურა, ერთხელ აღგზნებული თავისი ბუნებრივი სიხშირით, ვიბრირებდა უსასრულოდ დიდი ამპლიტუდით.

დემპინგის კრიტიკული როლი მანქანების დინამიკაში

დემპინგი მექანიკური ინჟინერიისა და ვიბრაციის ანალიზის ფუნდამენტური და კრიტიკულად მნიშვნელოვანი თვისებაა. მისი ძირითადი როლია ვიბრაციის ამპლიტუდის კონტროლი რეზონანსზეროდესაც მანქანის მუშაობის სიჩქარე მის ერთ-ერთ ბუნებრივ სიხშირეს (კრიტიკულ სიჩქარეს) უახლოვდება, დემპინგი ერთადერთი ფაქტორია, რომელიც ვიბრაციის დესტრუქციულ დონემდე გაზრდას ზღუდავს. კარგად დემპინგირებულ სისტემას შეუძლია კრიტიკული სიჩქარით გადალახოს ვიბრაციის მართვადი, კონტროლირებადი პიკით, ხოლო ცუდად დემპინგირებულ სისტემას შეუძლია კატასტროფული უკმარისობის განცდა.

ადეკვატური დათბობის ძირითადი უპირატესობებია:

• კატასტროფული რეზონანსის პრევენცია: ეს არის კრიტიკული სიჩქარით მოძრაობისას უეცარი ვიბრაციისგან დაცვის მთავარი საშუალება.
• აუმჯობესებს სისტემის სტაბილურობას: როტორის დინამიკაში, დემპფერაცია ხელს უწყობს თვითაღგზნების ვიბრაციების, როგორიცაა ზეთის მორევი და ცემა, თავიდან აცილებას.
• ამცირებს დაშლის დროს: ეს საშუალებას აძლევს სისტემას უფრო სწრაფად დაუბრუნდეს წონასწორობის მდგომარეობას შოკის ან გარდამავალი მოვლენის შემდეგ.
• ამცირებს ხმაურს და დაღლილობას: ვიბრაციის საერთო დონის შემცირებით, დემპფინირება ამცირებს ხმაურის გამოსხივებას და ამცირებს დაღლილობის დატვირთვას მექანიკურ კომპონენტებზე.

დემპინგის მექანიზმების ტიპები

ენერგიის გაფანტვა შესაძლებელია რამდენიმე გზით, რაც იწვევს სხვადასხვა ტიპის დემპფერაციას:

1. სიბლანტის დემპინგი

ეს არის დემპინგის ყველაზე ხშირად მოდელირებული ტიპი. ის ხდება მაშინ, როდესაც სხეული მოძრაობს სითხეში და დემპინგის ძალა პროპორციულია სხეულის სიჩქარისა. კლასიკური მაგალითია ავტომობილის საკიდარში არსებული ამორტიზატორი. მბრუნავ მექანიზმებში, ზეთის ფენა სითხისებრ საკისრებში წარმოადგენს სიბლანტის დემპფიკაციის ძირითად წყაროს და აუცილებელია მაღალსიჩქარიანი როტორების სტაბილურობისთვის.

2. სტრუქტურული დემპინგი (ჰისტერეზული დემპინგი)

ამ ტიპის დემპინგი განპირობებულია თავად მასალის შიგნით არსებული შიდა ხახუნით, როდესაც ის დეფორმირდება. როდესაც მასალა ციკლურად ექვემდებარება დაძაბულობას, თითოეული ციკლის განმავლობაში ენერგიის გარკვეული ნაწილი სითბოს სახით იკარგება. მიუხედავად იმისა, რომ ხშირად მცირეა, ეს შიდა დემპინგი ყველა მასალის თანდაყოლილი თვისებაა და შეიძლება მნიშვნელოვანი იყოს მრავალი შეერთებისა და შესაკრავის მქონე აშენებულ კონსტრუქციებში.

3. კულონის დემპინგი (მშრალი ხახუნი)

ეს დემპინგი გამოწვეულია ორ მშრალ ზედაპირს შორის ხახუნით, რომლებიც ერთმანეთს ეხახუნება. დემპინგის ძალა მუდმივია და ყოველთვის მოძრაობის მიმართულების საწინააღმდეგოა. ამის მაგალითია სამუხრუჭე ხუნდის როტორზე ხახუნი.

4. აეროდინამიკური ამორტიზაცია

ეს არის ჰაერის ან სხვა აირის მიერ მოძრავი ობიექტის მიმართ წარმოქმნილი წინააღმდეგობა. ის, როგორც წესი, მნიშვნელოვანია მხოლოდ დიდი, სწრაფად მოძრავი სტრუქტურებისთვის, როგორიცაა ტურბინის პირები ან ვენტილატორის იმპულსები.

როგორ იზომება და რაოდენობრივად განისაზღვრება დემპინგი?

დემპინგის გამოთვლა ხშირად რთულია პირველი პრინციპებიდან და, როგორც წესი, ექსპერიმენტულად განისაზღვრება. ის რაოდენობრივად განისაზღვრება რამდენიმე დაკავშირებული ტერმინის გამოყენებით:

• დემპინგის კოეფიციენტი (ζ – ზეტა): ყველაზე გავრცელებული უგანზომილებიანი საზომი. ეს არის სისტემაში ფაქტობრივი დემპინგის თანაფარდობა სისტემის „კრიტიკულად დემპინგისთვის“ (წონასწორობაში დაბრუნება რხევის გარეშე) საჭირო დემპინგის რაოდენობასთან. ტიპურ მექანიკურ სტრუქტურას შეიძლება ჰქონდეს დემპინგის კოეფიციენტი 0.01-დან 0.05-მდე (კრიტიკული დემპინგის 1%-დან 5%-მდე).
• Q ფაქტორი (ხარისხის ფაქტორი): სისტემის არასაკმარისი დემპინგის საზომი. ის წარმოადგენს ვიბრაციის გაძლიერებას რეზონანსის დროს. მაღალი Q ფაქტორი ნიშნავს დაბალ დემპინგის და ძალიან მკვეთრ, მაღალი ამპლიტუდის რეზონანსულ პიკს. (Q ≈ 1 / 2ζ).
• ლოგარითმული კლება: თავისუფალი ვიბრაციის დაშლის სიჩქარის მიხედვით დემპფიკაციის კოეფიციენტის გამოთვლის მეთოდი, მაგალითად, „რგოლის დაღმავალი“ ან „დარტყმის“ ტესტის დროს.

მანქანაში დემპფიკაციის წყაროების იდენტიფიცირება და გაგება გადამწყვეტი მნიშვნელობისაა რეზონანსული პრობლემების აღმოსაფხვრელად და გრძელვადიანი ოპერაციული სტაბილურობის უზრუნველსაყოფად.

← დაბრუნება მთავარ ინდექსზე