கடினத்தன்மையைப் புரிந்துகொள்ளல்
Stiffness ஒரு பொருளோ அல்லது கட்டமைப்போ பயன்படுத்தப்படும் விசைக்கு எவ்வளவு எதிர்ப்பு கொடுக்கிறது என்பதை விளக்கும் ஒரு அடிப்படை இயற்பியல் பண்பு ஆகும். vibration analysisஎன்ற எழுத்தால் குறிப்பிடப்படும் கடினத்தன்மை பொதுவாக கே — நிறை உடன் சேர்ந்து மூன்று பண்புகளில் ஒன்றாக இருக்கிறது (m) and damping (c), எந்த இயந்திர அமைப்பின் அதிர்வ நடத்தையையும் கட்டுப்படுத்துகிறது. ஒரு இயந்திரத்தின் கடினத்தன்மை சரியாக இருந்தால் அதன் vibration முன்கணிக்கக்கூடிய மற்றும் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட நிலையில் இருக்கும்; தவறாக இருந்தால், அதே இயந்திரம் தன்னை சிதைத்துக் கொள்ளக்கூடும்.
அதிக கடினத்தன்மை கொண்ட ஒரு கூறு கொடுக்கப்பட்ட சுமைக்கு மிக குறைந்த அளவில் வளைந்துகொள்ளும், அதே சமயம் குறைந்த கடினத்தன்மை கொண்ட ஒரு கூறு கணிசமாக வளைந்துகொள்ளும். கனமான, குறுகிய எஃகு தண்டு அதிக கடினத்தன்மை கொண்டது; நீண்ட, மெல்லிய ரப்பர் பட்டை மிகவும் குறைந்த கடினத்தன்மை கொண்டது. கணித ரீதியாக, கடினத்தன்மை என்பது விசையை விளைந்த வளைவால் வகுத்தது (எடுத்துக்காட்டாக நியூட்டன்கள் ஒரு மில்லிமீட்டருக்கு), எனவே கே இன் அதிக மதிப்பு கட்டமைப்பை ஒரு குறிப்பிட்ட தூரத்திற்கு நகர்த்த அதிக விசை தேவையாகிறது என்பதைக் குறிக்கிறது.
1. வரையறை: கடினத்தன்மை என்றால் என்ன?
கடினத்தன்மை என்பது ஒரு முழு கட்டமைப்பின் பண்பு, வெறும் அதன் பொருளின் பண்பு அல்ல. இது பொருளின் நெகிழ் மாடுலஸ் மீது சார்ந்துள்ளது, ஆனால் வடிவியல் மற்றும் பகுதி எவ்வாறு ஆதரிக்கப்படுகிறது என்பதுமே சமம் — இதுவே ஒரு விட்டை இரட்டிப்பாக செய்வது ஒரு கடினமான கலப்பு உலோகத்திற்கு மாற்றுவதை விட அதன் கடினத்தன்மையை கணிசமாக அதிகரிக்கிறது. ஒரு நிஜ இயந்திரத்தில் ஒரு பகுப்பாய்வவாதி கவனிக்கும் “கடினத்தன்மை” எப்போதுமே ஒரு ஆணி அல்ல; இது தண்டு, தாங்கி, வீடு, சட்டம் மற்றும் அடித்தளத்தின் একத்திணைந்த எதிர்ப்பு. பல ஆணிகள் ஒன்றிணைந்தால், அவற்றின் பயனுள்ள மதிப்பை ஒரு சமமான ஆணி கடினத்தன்மை கணக்கீடுமூலம் மதிப்பீடு செய்யலாம், ஒரு ஆதரவு முறை பற்றி சிந்திக்கும் போது ஒரு பயனுள்ள முதல் படி.
2. அதிர்வ பகுப்பாய்வில் கடினத்தன்மையின் முக்கியமான பாத்திரம்
ஒரு அமைப்பின் கடினத்தன்மை அதன் தீர்மானிப்பதில் ஒரு முதன்மை காரணியாக இருக்கிறது இயற்கை அதிர்வெண்கள் — பாதிக்கப்பட்ட பின் சுதந்திரமாக அதிரும் போது அது அதிரும் அதிர்வெண்கள். இந்த உறவு அடிப்படை சூத்திரத்தால் கைப்பற்றப்படுகிறது:
இயற்கை அதிர்வெண் (ωn) ≈ √(k / m)
where கே கடினத்தன்மை மற்றும் m நிறை। இந்த ஒற்றை வெளிப்பாடு மூன்று நடைமுறை விளைவுகளைக் கொண்டுள்ளது:
- கடினத்தன்மை அதிகரிப்பு will increase இயற்கை அதிர்வெண்.
- கடினத்தன்மை குறைப்பு will decrease இயற்கை அதிர்வெண்.
- நிறை அதிகரிப்பு will decrease இயற்கை அதிர்வெண்.
இயற்கை அதிர்வெண் கடினத்தன்மையின் வர்க்கமூலத்தைச் சார்ந்திருப்பதால், கடினத்தன்மையில் பெரிய மாற்றங்கள் கே அதிர்வெண்ணில் மிகவும் சிறிய மாற்றங்களை ஏற்படுத்துகின்றன — கடினத்தன்மை நான்கு மடங்கு அதிகரித்தாலும் இயற்கை அதிர்வெண் இரண்டு மடங்கு அதிகரிக்கிறது. இதற்கு காரணம் கடினத்தன்மை மாற்றங்கள் அதிர்வெண்ணை போதுமான அளவு மாற்றுவதற்கு பெரிய அளவிலான சட்டகக் கட்டமைப்பு தேவைப்படுவதுதான்.
3. கடினத்தன்மை மற்றும் ஒத்ததிர்வு
இந்த உறவு முக்கியமாக இருக்கிறது resonance. ஒத்ததிர்வு ஆற்றல் ஏற்படும் அதிர்வெண் — எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு இயந்திரத்தின் running speed — முறையாக அமைந்த இயற்கை அதிர்வெண்களுள் ஒன்றுடன் சேர்ந்து வரும். அதிர்வு வீச்சு பெரும்பாலும் பெரும்பகுதியாக பெருக்கப்படுகிறது, இது பெரும்பாலும் முற்றிய தேய்மானம் மற்றும் கடுமையான சந்தர்ப்பங்களில் பேரழிவுகரமான தோல்வி ஏற்படுத்துகிறது. ஒரு critical speed இயக்கவும் இயந்திரங்களின் அதே குறிப்பு.
ஒத்ததிர்வை கண்டறிய மற்றும் நீக்கலாம் என்பது புரிந்துகொள்வதற்கு கடினத்தன்மையை புரிந்துகொள்வது அপরिहार्य:
- சிக்கலின் கண்டறிதல்: ஒரு இயந்திரம் ஒத்ததிர்வுக்குட்பட்டிருந்தால், விश்லேষணர் ஆற்றல் ஏற்படும் அதிர்வெண் ஒரு இயற்கை அதிர்வெண்ணுக்கு மிக நெருக்கமாக இருக்கிறது என்பதை அறிவார். ஒரு bump test அந்த இயற்கை அதிர்வெண்ணை நேரடியாக கண்டறிய முடியும்.
- தீர்வு வடிவமைப்பு: சிக்கலை சரிசெய்ய இயற்கை அதிர்வெண் மாற்றப்பட வேண்டும். ஒரு இயந்திரத்தின் நிறை அல்லது அதன் ஆற்றல் (இயக்க) வேகம் மாற்றுவது அடிக்கடி நடைமுறையில் சாத்தியமாக இல்லாததால், மிகவும் பொதுவான தீர்வு கடினத்தன்மையை மாற்றுவது. தண்டுகள், முறையான சட்டங்கள் அல்லது அடிப்படைக் கட்டமைப்பை மேம்படுத்துவது முறையாக அமைந்த கடினத்தன்மையை பெருக்குகிறது, இயற்கை அதிர்வெண்ணை உயர்த்தி ஆற்றல் ஏற்படும் அதிர்வெண்ணிலிருந்து தெளிவாக மாற்றி, ஒத்ததிர்வை நீக்கிவிடுகிறது. ஒரு அதிர்வெண் பதிலளிக்கும் செயல்பாடு (FRF) அளவீடு பிறகு மாற்றத்தை உறுதிப்படுத்த பயன்படுத்தப்படுகிறது.
4. இயந்திரப்பொறியியல் கண்டறிதலில் கடினத்தன்மை
விறைப்புத்தன்மையின் மாற்றங்கள் வெறுமே ஒரு வடிவமைப்பு மாறி மட்டுமல்ல; அவை வளர்ந்து வரும் கோளாறின் நேரடி சுட்டிக்காட்டியாகவும் இருக்கலாம். கட்டமைப்பின் எங்காவது விறைப்புத்தன்மை இழப்பு வழக்கமாக அதிகரிக்கும் அதிர்வனத்துடன் அறிமுகமான நிறமாலை கையொப்பத்துடன் தோன்றுகிறது:
- Looseness: அறையிடப்படாத பேணமாற்றுக் கம்பி, அல்லது இயந்திரத்தின் சட்டம் அல்லது ভিত்திக்கு ஏற்படும் விரிசல் பெரிய அளவிலான உள்ளூர் விறைப்புத்தன்மை இழப்பை பிரதிनिधित्व करता है और அதிர்வ வீச்சு அதிகரிக்கிறது। இல் FFT spectrum, যান்திரக கெட்டழிவு பெரும்பாலும் ஒரு தொடர் உৎபன்னம் செய்கிறது harmonics இயக்க வேகத்தின் (1×, 2×, 3× மற்றும் அதற்கும் அதிகமான) harmonics.
- Soft Foot: இயந்திரத்தின் கால் அதன் அடிப்பரப்பில் சாய்வாக இருக்கும் இடத்தில், ஒரு பிஞ்ചிதமான, நேரியல் அல்லாத விறைப்புத்தன்மை சுயவிவரம் விளைவுபடுத்துகிறது, அதிக அதிர்வன உற்பன்னம் செய்கிறது மற்றும் துல்லியமான செய்ய கடினமாக்குகிறது alignment difficult.
- Bearing Wear: ஒரு தாங்கி உடையும்போது, உருட்டு தளங்களுக்கு இடையிலான間隙 और दौड়ें பதிப்பு। இது சுழலி-ஆதார அமைப்பின் ஒட்டுமொத்த விறைப்புத்தன்மையில் குறைவாக செயல்படுகிறது மற்றும் சுழலியின் গুரு வேகங்களை குறைக்கலாம்.
- ভিত్தि విषთना: ദുర্బল அথवा சDeoriousing ভिত्ति पूरी मशीन का समर्थन विषthनेss कम करता है, प्राकृतिक आवृत्तियों को नीचे स्थानांतरित करता है और कभी-कभी एक बार सुरक्षित चलने की गति को अनुनाद में खींचता है।
5. व्যावहारिक क्षेत्र कार्य में विषthनेss
விறைப்புத்தன்மை சிக்கல்கள் எந்த அதிர்வன கோளாறின் அதே வழியில் கண்டறியப்படுகின்றன - அளவீட்டு மூலம்। ஒரு பொறியாளர் ஒரு மாற்றி accelerometer சந்தேகத்திற்குரிய சட்டத்தில் நிலைநிறுத்துதல் மற்றும் நிறமாலை கைப்பற்றுவது உண்மையான சுழலி கோளாறு ஒரு கட்டமைப்பு ஒன்றிலிருந்து வேறுபடுத்த முடியும்: தளர்வு அல்லது மென்மையான பாதம் கையொப்பம் உதாரணமாக, இழந்த விறைப்புத்தன்மை சுட்டிக்காட்டுகிறது, சொல்லலாம் unbalance. Balanset-1A போன்ற பொறிமையுள்ள இரு சேனல் கருவி Balanset-1A இந்த நோக்கத்திற்கு நன்றாக பொருத்தம், இயந்திரத்தின் சொந்த தாங்கிகளில் கடத்தல் வேகத்தில் வீச்சு, கட்டம் மற்றும் அரோணியுடை வடிவம் கைப்பற்றுதல் — பகுப்பாய்ந்தவர் அதிக அதிர்வன சமநிலை சிக்கலிலிருந்து பெற்றிருக்கிறது என்பதை உறுதிப்படுத்த முடியும் அல்லது விறைப்புத்தன்மை குறைபாடு பலமாக்க வேண்டும். இந்த வேறுபாடு தீர்மானிக்கும்: இயந்திரத்தை சமநிலை செய்ய உண்மையில் தளர்வு அல்லது அனுனாதத்திலிருந்து பாதிக்கப்பட்ட உண்மையில் சிக்கலை தீர்க்க முடியாது.
