Хөшүүн чанарыг ойлгох
Хатуулаг гэж нь зүсэлт эсвэл муруйлтанд эсэргүүцэх зүйл эсвэл бүтцийн хэмжээг тодорхойлдог үндсэн физик шинж чанар юм. Чичиргээний онолд чичиргээний шинжилгээ, хөшүүн чанар — ихэвчлэн k — гэсэн үсгээр тэмдэглэгддэг — нь масс (м) болон чичиргээ намсгалт (c) зэрэг гурван шинж чанарын нэг бөгөөд аливаа механик системийн чичиргээний зан төлөвийг тодорхойлдог. Машины хөшүүн чанарыг зөв тодорхойлвол түүний чичиргээ урьдчилан таамаглагдах, хяналттай байх болно; буруу тодорхойлвол ижил машин өөрийгөө сүйрүүлэн чичирнэ.
Өндөр хөшүүн чанартай эд анги нь тодорхой ачаалалд маш бага муруйх бол, бага хөшүүн чанартай эд анги нь мэдэгдэхүйц муруйна. Бүдүүн, богино гангийн багана нь өндөр хөшүүн чанартай; урт, нимгэн резинэн багана нь маш бага хөшүүн чанартай. Тоон утгаараа хөшүүн чанар нь үүссэн муруйлтад хуваасан хүч (жишээ нь ньютоныг миллиметрээр) тул k -ийн өндөр утга нь бүтцийг тодорхой зайгаар шилжүүлэхийн тулд илүү их хүч шаардагдана гэсэн үг юм.
1. Тодорхойлолт: Хөшүүн чанар гэж юу вэ?
Хөшүүн чанар нь зөвхөн материалын шинж чанар биш, харин бүтэн бүтцийн шинж чанар юм. Энэ нь материалын уян харимхайн модулиас хамаардаг ч, геометр болон эд ангийг хэрхэн дэмждэгээс ч адил хамаарна — учир нь гүүрийн гүнээг хоёр дахин нэмэгдүүлэх нь илүү хөшүүн хайлш руу солихоос хамаагүй илүү их хөшүүн чанарыг нэмэгдүүлдэг. Бодит машинд шинжээч анхаардаг "хөшүүн чанар" нь ховор нэгэн зүсэлт биш; гол, холхивч, их бие, хүрээ, суурь зэрэг хамтдаа үйлчилж буй нийлмэл эсэргүүцэл юм. Хэд хэдэн зүсэлт нэгдэхэд тэдгээрийн үр дүнтэй утгыг тэнцэх зүсэлтийн хөшүүн чанарын тооцоолуур-ээр тооцоолох боломжтой бөгөөд энэ нь дэмжлэгийн системийн талаар бодох үед ашигтай эхний алхам юм.
2. Чичиргээнд хөшүүн чанарын чухал үүрэг
Системийн хөшүүн чанар нь түүнийг тодорхойлох гол хүчин зүйл юм хувийн давтамжууд — хөдөлгөөнд орж, дараа нь чөлөөтэй чичирэх үед чичирэх давтамжууд. Энэ хамаарлыг үндсэн томьёогоор илэрхийлнэ:
Хувийн давтамж (ωn) ≈ √(k / m)
энд k нь хөшүүн чанар, харин м нь масс юм. Энэ нэг илэрхийлэл нь гурван практик үр дагаврыг агуулдаг:
- Хөшүүн чанарыг нэмэгдүүлэх нэмэгдүүлнэ хувийн давтамжийг.
- Хөшүүн чанарыг бууруулах бууруулна хувийн давтамжийг.
- Массыг нэмэгдүүлэх бууруулна хувийн давтамжийг.
Хувийн давтамж нь хөшүүн чанарын квадрат язгуураас хамаардаг тул k -ийн их өөрчлөлт нь давтамжийн илүү бага зэрэг шилжилтийг үүсгэдэг — хөшүүн чанарыг дөрөв дахин нэмэгдүүлэх нь зөвхөн хувийн давтамжийг хоёр дахин нэмэгдүүлдэг. Энэ нь хөшүүн чанарыг нэмэгдүүлэх засварууд нь давтамжийг хангалттай зайгаар шилжүүлэхийн тулд ихэвчлэн мэдэгдэхүйц бэхжүүлэлт шаарддаг шалтгаан юм.
3. Хөшүүн чанар ба Резонанс
Энэ хамаарал нь резонанс-ийн улмаас маш чухал ач холбогдолтой. Резонанс нь хүчлэх давтамж — жишээлбэл машины ажлын хурд — нь системийн хувийн давтамжуудын нэгтэй давхцах үед үүсдэг. Чичиргээний далайц нь тэгш хэмтэйгээр ихэсч, ихэвчлэн эрт элэгдлийг үүсгэж, хүнд тохиолдолд гамшигт гэмтлийг үүсгэдэг. Хэт ойролцоо критик хурд -д ажиллах нь эргэлдэх механизмын хувьд ижил мөчир юм.
Иймд хөшүүн чанарыг ойлгох нь резонансыг оношлох, эмчлэхэд чухал ач холбогдолтой:
- Асуудлыг оношлох: машины резонанс байгаа тохиолдолд шинжээч нь хүчлэх давтамж нь хувийн давтамжтай хэт ойрхон байна гэдгийг мэднэ. Жишээлбэл цохилтын туршилт зэрэг хэрэгслүүд нь тухайн хувийн давтамжийг шууд тодорхойлох боломжтой.
- Шийдлийг зохион бүтээх: асуудлыг засахын тулд хувийн давтамжийг шилжүүлэх шаардлагатай. Машины масс эсвэл хүчлэх (ажлын) хурдыг өөрчлөх нь ихэвчлэн практик бус тул хамгийн түгээмэл шийдэл бол хөшүүн чанарыг өөрчлөх явдал юм. Бэхжүүлэгч, гуссет нэмэх, эсвэл суурийг сайжруулах нь системийн хөшүүн чанарыг нэмэгдүүлж, хувийн давтамжийг дээшлүүлж, хүчлэх давтамжаас холдуулж — резонансыг арилгана. Дараа нь Давтамжийн хариу функц (FRF) хэмжилт нь өөрчлөлтийг баталгаажуулахад ашиглагдана.
4. Механик тоног төхөөрөмжийн оношлогоон дахь хөшүүн чанар
Хөшүүн чанарын өөрчлөлт нь зөвхөн зохион бүтээх хувьсагч биш; үүсэж буй гэмтлийн шууд илтгэгч байж болно. Бүтцийн хаана нэг газар хөшүүн чанар алдагдах нь ихэвчлэл тодорхой спектрийн шинж тэмдэгтэй нэмэгдэж буй чичиргээгээр илэрдэг:
- Сулралт: сул суурилуулсан болт, эсвэл машины хүрээ эсвэл суурь дээр үүсэж буй хагарал нь орон нутгийн хөшүүн чанарын мэдэгдэхүйц алдагдал болж, чичиргээний далайцыг нэмэгдүүлдэг. Энэ нь FFT спектр, механик сулрал ихэвчлэн цуваа үүсгэдэг гармоник (ажлын хурдны 1×, 2×, 3× болон түүнээс дээш) давтамжид илэрдэг.
- Сул суурь: машины хөл нь суурь дээрээ тэгш суугаагүй үед хөшүүн чанарын муруй, шугаман бус профайл үүсч, өндөр чичиргээ үүсгэж, нарийвчлалтай тэгшлэлт хийхийг хүндрүүлдэг.
- Холхивчийн элэгдэл: холхивч элэгдэх тусам өнхрөх элементүүд болон өнхрөх замын хоорондын завсар нэмэгдэнэ. Энэ нь ротор-дэмжлэгийн системийн нийт хөшүүн чанарын бууралт болж, роторын критик хурдыг бууруулж болно.
- Суурийн хөшүүн чанар: сул эсвэл муудаж буй суурь нь бүх машины дэмжлэгийн хөшүүн чанарыг бууруулж, хувийн давтамжуудыг доошлуулж, заримдаа нэгэн зэрэг аюулгүй байсан ажлын хурдыг резонанс руу татаж болно.
5. Практик талбайн ажил дахь хөшүүн чанар
Хөшүүн чанарын асуудлуудыг аливаа чичиргээний гэмтэл шиг хэмжилтээр оношолдог. Инженер нь акселерометр -ийг эргэлзээтэй хүрээнд суурилуулж, спектрийг бүртгэх нь жинхэнэ роторын гэмтлийг бүтцийн гэмтлээс ялгах боломжтой: сулрал эсвэл «зөөлөн хөл»-ийн шинж тэмдэг нь хөшүүн чанарын алдагдлыг заана, тухайлбал тэнцвэргүйдэл биш. Balanset зэрэг хөнгөн цахилгаан хоёр сувгийн багаж Balanset-1A энэ зорилгод тохиромжтой бөгөөд ажлын хурданд машины өөрийн холхивч дээрх далайц, фаз, гармоникийн загварыг бүртгэдэг — тул шинжээч нь өндөр чичиргээ нь засах шаардлагатай тэнцвэрийн асуудлаас үүдэлтэй эсвэл бэхжүүлэх шаардлагатай хөшүүн чанарын дутагдлаас үүдэлтэй эсэхийг баталгаажуулж чадна. Энэ ялгалт нь шийдвэрлэх чухал ач холбогдолтой: жинхэнээсээ сулрал эсвэл резонансаар шаналж буй машиныг тэнцвэржүүлэх нь асуудлыг хэзээ ч шийдэхгүй.
