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【正航】一起来了解这机械振动的基本知识吧!

来源:正航仪器  日期:2016-12-20

机械振动是物体围绕其平衡位置作往复运动的方式,常见的有钟摆运动和弹簧的伸缩运动等。振动系统的弹性(使物体恢复到原有位置的属性)和惯性(物体惯性是以质量为度量的)是产生振动的内部原因,而激发振动的外力,是产生振动的外部原因。
在大多数情况下,机械振动是有害的,它产生噪声,损害设备的工作性能,缩短机器寿命 ,损坏建筑物,因此,必须将振动量控制在允许范围内。
每个机械系统都有一个固有振动频率,当外部激振力频率接近系统固有频率时,系统的振动将急剧增加并产生共振,具有极大危害,必须注意防止。
描述振动的量有 :位移、速度、加速度、相位角、频率和振动力等。振动的形式和规律是多种多样的,为了说明振动的几个基本参量,首先从最简单的振动形式说起,简谐振动是最简单的振动形式 ,其振动波形为单一的正弦波。
1.  机械振动的几个参量:
振幅振动物体离开其平衡位置的位移,叫振动的振幅,以字母 A 表示,单位是mm,周期振动每往复一次的时间间隔,叫振动周期 ,以字母 T 来表示 ,单位是 s。
频率:每秒钟振动的次数叫振动频率 ,以字母f来表示 ,单位是Hz ,频率是周期的倒数。
角频率:当频率以弧度/秒表示时称角频率,以希腊字母 ω 来代表。 周期 、频率、角频率三者之间关系为 :
w  = 2-rrf    = 2τI T   ( 4  - 1 )
机械振动是时间的函数,所以通常 以时间为横坐标 ,以振动体的某一振动特征量(位移 、速度或加速度) 为纵坐标的曲线图一一振动的时间历程来描述振动的运动规律。
2.  简谐振动:
对简谐振动来说,其位移 z可用(4 -2) 式来表示 。
x= A  x  sin ( wt   + φ)    (4  - 2 )
式中:     t一一 振动时间;
φ一一初始相位 。
振动速度是振动位移 z 的微分值,即
V =wA   x  sin ( wt   + φ +?) ( 4  - 3 )
振动加速度: α 是振动速度的微分值,即
dv d2 x   1.
α   ==一τ =w' A x  sin ( wt   +  + τ)
dt  dt
简谐振动的位移 、速度 、加速度三者关系可用 图 4-1来表示。从图中可以看出 :
它们的角频率都等于 ω ,位移即振幅 A ;振动速度矢量比位移矢量超前 90° , 速度 v0    =  wA ;振动加速度矢量比位移矢量超前 180° ,加速度 α。=w2 A 。
简谐振动的位移 、速度 、加速度矢量和波形图
从式(4 -1) 至式(4 -1) 可以看出 ,描述振动的三个基本要素是频率 、振幅和相位。 同时也可以知道振动速度是加速度的积分值;振动的位移是速度的积分值 ,也是加速度 的二次积分值 。
3.  周期振动大小的各种表示方式:
根据不同的需要,振动的强度可采用不同的描述量来表示 。表 4 - 1 是以一个简谐振动的位移的时间历程 x  (  t )   为例 ,描述其幅值的量的计算式和相互关系。
各振动参数之间的关系参考图
通过上文我们了解到振动的基本知识,那么小编不得不说一下我司正航仪器生产的振动测试台,如下图:
实拍振动测试台产品图

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