Физические характеристики вибрации

Вибрация — это механические колебания, передаваемые по жидким или твердым средам.

Вибрация представляет собой кинетическую энергию, передаваемую машине или человеку. Причинами её возникновения являются неуравновешенные силовые воздействия, источниками которых служат:

• * возвратно-поступательные движущиеся системы (кривошипно-шатунные механизмы, вибротрамбовки и др.);
• * неуравновешенные вращающиеся массы (ручные электрические шлифовальные машины).

В отдельных случаях вибрации могут создаваться также ударами деталей (зубчатые зацепления, подшипниковые узлы).

Неуравновешенные силы появляются в результате дисбаланса, причиной которого может быть неоднородность материала вращающегося тела, несовпадение центра массы тела и оси вращения и др.

Основными параметрами вибрации являются: виброперемещение, виброскорость и виброускорение.

Виброперемещение (x) — величина отклонения колеблющейся точки от положения равновесия (формула 1).

x = x_{Т sin (щt +? ) (1)}

где xT — амплитуда виброперемещения;

ц — начальная фаза колебаний в момент времени t=0;

щ=2рf — круговая частота (f — частота колебаний).

Виброскорость (х) и виброускорение (а) являются соответственно первой и второй производной по времени от виброперемещения (формула 2,3):

х =щx_{Т cos (щt +? ) =хТ cos (щt +? ) (2)}

a = ?щ² x_{Т sin (щt +? ) = ?aТ sin (щt +? ) (3)}

где хТ, аТ — максимальные значения соответственно виброскорости и виброускорения колеблющейся точки.

Абсолютные значения параметров, характеризующих вибрацию, изменяются в очень широких пределах, поэтому в практике используются уровни параметров виброскорости (Lх) и виброускорения (Lа) (формула 4,5):

Lх = 20? lg (4).

L_{а =20? lg (5).}

где х, а — соответственно средние квадратичные значения виброскорости (м/с) и виброускорения (м/с2);

х₀ = 5?10^-8? — опорное значение виброскорости, м/с;

а₀ = 1?10^-6? — опорное значение виброускорения, м/с2.