Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
TỔNG QUAN VỀ DAO ĐỘNG RUNG

TỔNG QUAN VỀ DAO ĐỘNG RUNG

Tải bản đầy đủ - 0trang

4



thể truyền tín hiệu Dao động rung đi xa khơng ảnh hưởng tới sự làm việc của hệ

thống khi cần xác định dao động rung.

1.2. Tính chất của dao động rung.

Dao động rung có thể là Dao động tuần hồn, Dao động rung ngẫu nhiên và

Dao động rung tắt dần. Trong đó phổ biến nhất là Dao động rung tuần hồn.

Dao động rung của máy có tính tuần hồn, được xác định qua ba thông số

cơ bản: chuyển vị, vận tốc, gia tốc.

Mối quan hệ giữa chuyển vị gia tốc và vận tốc ứng với tần số của một Dao

động rung, cho thấy:

- Chuyển vị càng cao thì tần số càng thấp, vì vậy cần đo chuyển vị khi tần

số Dao động rung thấp - Vận tốc có giá trị không đổi khi tần số thay đổi và thể

hiện rõ nhất ở khoảng tần số trung bình. Vì vậy, đo vận tốc Dao động rung

thường được áp dụng trong giám sát Dao động rung liên tục.

- Gia tốc càng cao khi tần số Dao động rung càng cao. Vì vậy, đo gia tốc

thường áp dụng trong giám sát rung đông có tần số Dao động rung lớn. Nếu đo

được gia tốc của Dao động rung thì có thể suy ra vận tốc và chuyển vị bằng phép

tích phân. Tuy nhiên để có gia tốc bằng cách lấy vi phân từ vận tốc thì tín hiệu

rất dễ bị nhiễu do tính chất của mạch điện tử vi phân không chống nhiễu tốt như

mạch tích phân.

Dao động rung ngẫu nhiên, thường xảy ra một cách tự nhiên và được đặc

trưng bằng quá trình chuyển động bất thường khơng bao giờ lặp lại một cách

chính xác.

Dao động rung tức thời, là Dao động rung khơng liên tục (tắt dần). Dao

động rung này có thể là xung va đập. Xung va đập là một Dao động rung có tần

số rất cao và là rung động tắt dần. Đo xung va đập là một trong những phương

pháp phân tích Dao động rung rất phổ biến hiện nay.

1.3. Các nguyên nhân tạo nên Dao động rung.

Có nhiều nguyên nhân khác nhau gây Dao động rung cho thiết bị, máy và

hệ thống sản xuất như:

- Mất cân bằng.

- Không đồng trục.

- Các mối lắp ghép bị lỏng.

- Cộng hưởng dao động.

- Trục bị cong.

- Thiết bị không phù hợp...



5



Dưới đây đề cập đến một số nguyên nhân chính gây ra Dao động rung, từ

đó có thể phát hiện và đưa ra các giải pháp tạo các Dao động rung này.

- Mất cân bằng :

Sự phân bố khối lượng không đồng đều trên bộ phận quay gây nên mất cân

bằng.

Sự phân bố khối lượng không đồng đều được mơ hình hóa tại một điểm và

được gọi là đốm nặng.

Giá trị mất cân bằng = trọng lượng mất cân bằng × khoảng cách từ tâm

quay đến vị trí trọng lượng mất cân bằng

Hoặc:

Giá trị cân bằng = trọng lượng của đĩa quay x khoảng cách giữa tâm quay

với đĩa tâm.



Hình 1.2. Nguyên lý tạo dao động



Như được trình bày trong hình 1.3 mất cân bằng nghiêm trọng thường tạo

ra một biên độ cao bất thường tại vận tốc tới hạn và biên độ giảm xuống sau khi

vượt qua vận tốc tới hạn. Tuy nhiên sau khi giảm xuống biên độ này vẫn còn lớn

hơn so với biên độ của rơto cân bằng.



Hình 1.3. Đáp ứng trạng thái rotor



Khi đốm nặng chỉ hiện diện trong một mặt phẳng đơn thì gọi là mất cân

bằng tĩnh.



6



Khi đốm nặng hiện diện trong hơn một mặt phẳng thì gọi là mất cân bằng

động. Trong trường hợp này, đặt trục lên đồ gá sẽ khơng thấy được tình trạng

mất cân bằng. Lực ly tâm do không cân bằng gây ra Dao động rung.

Đây là cơ sở để chúng ta thiết kế chọn thiết bị tạo dao động như ở chuyên

đề trước.

Căn cứ tính chất đặc điểm dao động rung của thiết bị rung được chọn ta cần

có phương án đo được dao động rung. Chuyên đề này tập trung Nghiên cứu

Thiết kế nguyên lý mạch xử lý tín hiệu đo lường tần số và biên độ dao động

rung.



7



CHƯƠNG 2

PHÂN TÍCH TÍN HIỆU DAO ĐỘNG RUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐO



2.1. Phân tích Dao động rung.

Theo phép phân tích Fourier thì một đường cong tuần hồn bất kỳ, cho dù

phức tạp đến đâu, đều có thể biểu diễn bằng một tập hợp các đường cong hình

sin thuần túy. Số phần tử trong tập hợp này có thể vơ hạn. Số phần tử càng lớn,

đường cong có được càng trùng khớp với đường cong cần phân tích.

a = a1 + a2.

Năm 1965 hai nhà bác học J. W. Cooley và J. W. Tukey đã đề xuất cách

chuyển phép phân tích Fourier sang dạng logarit gọi là phương pháp chuyển đổi

Fourier nhanh FFT (Fast Fourier Transformation). Phương pháp này là cơng cụ

rất hiệu quả để phân tích Dao động rung với sự trợ giúp của máy tính.

2.2. Đánh giá Dao động rung

Các đơn vị đo lường Dao động rung thường là: mm, mm/s, m/s2.

Ngoài ra để đánh giá Dao động rung người ta có thể áp dụng một số giá trị

đo như: giá trị đỉnh (Xp), “đỉnh đến đỉnh” (Xp-t-p), trị tuyệt đối giá trị trung

bình và giá trị mức quân phương (RMS).

Giá trị Xp-t-p và Xp tương ứng với các đỉnh của chuyển vị. Hai giá trị này

chỉ thích hợp cho các Dao động rung điều hòa đơn giản, vì chúng chỉ phụ thuộc

vào độ lớn tức thời của Dao động rung không cho thấy được đặc tính của Dao

động rung trong một khoảng thời gian.

- Trị tuyệt đối giá trị trung bình được xác định theo công thức sau:

Mặc dù thông số này được xác định trong khoảng thời gian chu kỳ T hay có

thể xác định trong một giới hạn quan tâm. Tuy nhiên giá trị này vẫn không quan

hệ trực tiếp đến bất kỳ thông số vật lý nào của Dao động rung thường dùng.

- Giá trị RMS được xác định trong khoảng thời gian nhất định và được sử

dụng phổ biến.

Giá trị này được cho bởi công thức sau:



8



T



1

. a 2 ( t ).dt

T







ar .m.s =



0



Trong đó:

ar.m.s là giá trị hiệu dụng của gia tốc rung r.m.s, tính bằng mét trên giây bình

phương.

a(t) là gia tốc rung, tính bằng mét trên giây bình phương.

T là khoảng thời gian đo, tính bằng giây.

Giá trị RMS có quan hệ trực tiếp đến thành phần năng lượng của Dao động

rung và được sử dụng phổ biến trong các thiết bị đo Dao động rung.

2.3. Tỷ lệ tuyến tính và logarit

Trong thực tế, khoảng giá trị của Dao động rung rất rộng vì vậy vận tốc và

gia tốc của Dao động rung thường được đo trong các thang tuyến tính hay thang

logarit với đơn vị đo là dB. Cụ thể như sau:

Mức gia tốc rung La, tính bằng dexiben, được tính theo cơng thức sau:

La = 20 log (A/Ao)

Trong đó:

A là gia tốc rung, được tính bằng mét trên giây bình phương, được đo trực

tiếp trên máy theo giá trị r.m.s hoặc tính theo biểu thức sau:

A=



[∑ A



2

n



x 10 an / 10



]



1/ 2



An là giá trị gia tốc rung hiệu dụng ở tần số n Hz; tính bằng mét trên giây

bình phương;

an là hệ số theo dải tần số n Hz;

Ao = 10-5 m/s2

Ngoài ra trong kỹ thuật đo Dao động rung còn nhiều kiểu thang đo khác tùy

trường hợp cụ thể mà sử dụng loại thang đo phù hợp.

2.4. Mô tả Dao động rung máy

Để phân tích chính xác một Dao động rung, nó cần thiết phải mô tả sự Dao

động rung theo một cách thức nhất quán và đảm bảo độ tin cậy. Sự phân tích

Dao động rung dựa trên sự mơ tả bằng con số hơn là sự mơ tả bằng lời nói, giúp

cho việc phân tích và truyền đạt được chính xác.

Có hai con số quan trọng nhất mô tả Dao động rung máy là biên độ

(amplitude) và tần số (frequency).



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

TỔNG QUAN VỀ DAO ĐỘNG RUNG

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×