کنترل مواجهه با ارتعاشات مکانیکی

کنترل مواجهه با ارتعاشات مکانیکی

فرمت: pdf   تعداد صفحات: 60

فهرست:

• مقدمه
• سیستم های کنترل ارتعاش
• انتقال پذیری
• منحنی های طراحی
• تکنیک های کنترل
• تغییر در منبع
• ایزولاسیون (جداسازی)
• سیستم فعال
• میرایی
• روش های و توصیه های عملی دوری یا کاهش میزان مواجهه با ارتعاش
• دوره ی و کاهش میزان مواجهه با ارتعاش

مقدمه

معمولا ارتعاش جز در برخی موارد که حرکت سیستم مرتعش با هدف خاصی طرح ریزی می شود، به عنوان یک عامل نامطلوب و یکی از راه های اتلاف انرژی می باشد. همچنین یکی از رایج ترین منابع مولد صدا در محیط های صنعتی تولید صدا توسط ماشین آلات مرتعش است. به عنوان مثال، یک موتور با توان ۵hp که در ۱۸۰۰rpm می چرخد نسبتا صدایی آرام دارد، اما اگر مستقیما به یک میز فلزی پیچ شود، سطح صدای آن می توان تا حدود ۹۰dB در فاصله ی ۵ فوتی هم برسد. ارتعاش کف به عنوان مثال، می تواند یک مسئله جدی برای تجهیزات مجاور هم باشد. راحت ترین و سر راست ترین راه حل برای این مشکل استفاده از دسته ای از ایزولاتورهای مکانیکی بین ماشین و سازه محل اتکاء ماشین می باشد. مستندات منتشر شده موجود در ارتباط با کنترل ارتعاش و شوک و همچنین توجهات معمولا مربوط به مکان هایی است که ارتعاش به طور ملموس آزاردهنده است. با این حال بایستی تأکید کرد که برای کاهش معنی دار صدا در محیط کار ایزولاسیون مورد نیاز، نسبت به زمانی که درجه کنترل بالایی ارتعاش موردنظر است، بسیار کمتر است. به علاوه فراهم سازی ایزولاسیون برای کنترل صدا معمولا ساده ، ارزان و اغلب یک راه حل کامل حل مشکل است.

سیستم های کنترل ارتعاش

انتقال پذیری

فرض کنید که عملکرد نیروی اعمالی به سیستم ذاتاً هارمونیک باشد، در این شرایط بایستی به دو نوع انتقال توجه داشت . یکی جایی که نیرو به سازه حمایت کننده منتقل می شود و دیگری جایی که حرکت سازه حمایت کننده یا محل اتکاء به ماشین انتقال می یابد.

نیروی تحریکی با توجه به سیستم ارائه شده در شکل ۱-۰۶ (f(t نیروی هارمونیک عمل کننده بر روی سیستم است و f_T(t) نیروی منتقله به سازه حمایت کننده یا پایه است. نیروی منتقله توسط فنر و میراکننده به سازه ی حمایت کننده برابر است با :

f_T(t) = kx + C_ex

تکنیک های کنترل

در کنترل صدا معمولا سه ناحیه قابل ملاحظه وجود دارد: منبع، مسیر عبور، و گیرنده. این نواحی را در ارتباط با موضوع ارتعاش هم می توان بکار گرفت ، کنترل ارتعاش ممکن است شامل یک یا ترکیبی از چند تکنیک ارائه شده در ادامه این بخش باشد.

تغییر در منبع

در کنترل ارتعاش مهم است که ابتدا بررسی نماییم که آیا ممکن است که سطح صدا یا ارتعاش را با تغییر منبع کاهش دهیم؟ این کار را می توان توسط ساخت منابعی سخت تر از سازه موردنظر، تغییر بخشی معین از سازه، تنظیم و متعادل سازی سیستم، یا تقویت تحمل ابعادی سازه انجام داد. سیستم جرم و سختی را می توان با چنین روش هایی بطوری که فرکانس رزونانس سیستم با فرکانس نیروی اعمالی منطبق نباشد، تنظیم نمود. این فرایند را غیر میزان سازی می نامند. برخی اوقات همچنین ممکن است که تعداد رزوناتورها یا تشدید کننده های زوجی که بین منبع ارتعاش و گیرنده قرار دارند را کاهش داد. این تکنیک را واشدگی زوج های تشدید کننده می نامند. اگرچه این تکنیک ها را در طول طراحی با ساخت می توان بکار گرفت، این موارد اغلب به عنوان یک طرح اصلاحی نیز بکار می روند. با این حال بایستی مطمئن شد که استفاده از چنین طرح هایی مشکل دیگری تولید ننماید.

ایزولاسیون (جداسازی)

بطور کلی ایزولاتورهای ارتعاشی را می توان به سه دسته تقسیم نمود:

1. فنرهای فلزی
2. پایه های الاستومریک
3. صفحات قابل انعطاف

قبل از بیان هریک از انواع ایزولاتورهای مذکور، چند نکته لازم به ذکر است که به همه دسته های ایزولاتورها مربوط است. بایستی توجه داشت که عموما ما سیستم را یک درجه آزادی فرض می کنیم و بنابراین بررسی های ما در اکثر موارد دقت بالایی ندارد. با این حال سیستم های کاربردی معمولا برای این مدل تولید شده اند چون که همین مدل است که به طور کامل قابل فهم است. انتخاب مواد ایزولاتور برای کاربردهای مختلف معمولا به جابجایی استاتیکی مورد نیاز علاوه بر نوع محیطی که قرار است ایزولاتور در آنجا بکار رود (روغنی، خورنده و …) وابسته است. محدوده ی معمول جابجایی استاتیکی در کاربردهای معمول برای مواد ایزولاترو متداول در شکل گرافیکی 1 نشان داده شده است.

شکل 1- محدوده کاربرد انواع مختلف ایزولاتور

هنگامی که یک طرح در حال ساخت یا اصلاح است. همیشه اطمینان بیابید که ماشین تحت بررسی و اجزای ناشی از آن هر دو بر روی یک پایه معمول قرار دارند. همواره طراحی ایزولاتورها برای حفاظت در برابر فرکانس های پایین که توسط ماشین آلات تولید می شوند، می باشد.

ادامه مطلب را با دانلود فایل پیوستی مشاهده کنید.

حتما بخوانید:

⇐ کنترل تماس با ارتعاش تمام بدن

⇐ کنترل, اندازه گیری و ارزیابی ارتعاش

⇐ ارتعاش و کنترل آن در صنعت

⇐ مبانی ارتعاشات مکانیکی