Рисунок 4 – Кронштейн крепления Рисунок 5 – Сетка конечных элементов
Рисунок 6 – Первая форма изгибных колебаний кронштейна
По результатам модального анализа получены собственные частоты колебаний кронштейна, на которых исследование объекта может быть не в полной мере корректным:
– первая форма изгибных колебаний – 2332 Гц;
– первая форма крутильных колебаний – 6836 Гц;
– вторая форма изгибных колебаний – 12021 Гц;
– третья форма изгибных колебаний – 13160 Гц;
– вторая форма крутильных колебаний – 21427 Гц.
Возбуждение электрода выполняется симметричными синусоидальными колебаниями вдоль вертикальной оси (поперек электрода) по «мягкому» типу – задается и контролируется силовое воздействие на электрод. Для контроля уровня вибрации на рабочем столе установлен измерительный преобразователь вибрации (акселерометр) Д14. Основные характеристики акселерометра Д14:
– верхний предел измерения вибрационных ускорений – 10000 м/с2, что соответствует 1019 ед. пер.;
– рабочий диапазон частот – до 10000 Гц;
– коэффициент преобразования в амплитудном значении – 1,83 мВ/м/с2, с кабелем 5 м – 1,6 мВ/м/с2, что соответствует 15,7 мВ/ед. пер.
Тарировка программы регистрации и обработки вибраций SOFTEST выполнена с помощью генератора звуковых частот ЗГ-10 и осциллографа С1-93. При коэффициенте усиления 1,0 уровень сигнала срезается при 90 мВ, поэтому необходимо при больших уровнях вибросигнала вводить коэффициент усиления менее 1,0. По результатам тарировки построены графики без учета усиления входного сигнала от вибропреобразователя и с учетом усиления для пяти значений коэффициента усиления. Тарировочный график приведен на рисунке 7.
Рисунок 7 – Тарировочный график для коэффициента усиления 0,5
Для исключения влияния сетевой помехи на частоте 50 Гц при регистрации вибросигнала, запись вибраций выполняется при питании компьютера не от сети переменного тока, а от батареи. Контроль частот возбуждения выполняется грубо по лимбу частотного генератора, точно – по соответствующей гармонике спектрального разложения.
Испытания выполняются в несколько этапов:
1. Синусоидальные вибрации с небольшой виброперегрузкой 0,5 ед. пер. с плавным изменением частоты в диапазоне 20…3000 Гц для определения собственных частот колебаний электрода и его элементов.
В результате выявлен ряд резонансных частот, в который вошли как собственные частоты исследуемого катода (88,5…97,6 Гц; 150…159 Гц; 178,5…188 Гц; 493…511 Гц), так и частоты вибратора (40…44,5 Гц) и кронштейна (2311 Гц).
2. Первое испытание – случайное возбуждение с виброперегрузкой 6,5g (СКЗ – среднеквадратичное значение), длительность – 35 секунд (проведено на резонансной частоте 185 Гц для оценки работоспособности трубочки электрода). При заданном уровне СКЗ 6,5 ед. пер. амплитудное значение регистрируемого вибросигнала должно составлять 9,165 ед.пер., что соответствует уровню сигнала датчика, равному 77 милливольт.
Фрагмент амплитудной характеристики виброперегрузки, зарегистрированной датчиком Д-14, приведен на рисунке 8, спектральное разложение вибросигнала – на рисунке 9.
Рисунок 8 – Записанный амплитудный сигнал с датчика Д-14 при виброперегрузке 6,5 ед. пер.,
частота 185 Гц, длительность 35 с
Рисунок 9 – Спектрограмма при виброперегрузке 6,5 ед. пер., частота 185 Гц, длительность 35 с
Исследуемый образец выдержал виброиспытание в течение 35 секунд без разрушения.
3. Второе испытание – случайное возбуждение с виброперегрузкой 4,5g (СКЗ), длительность – 14 минут (проведено на резонансной частоте 185 Гц для оценки работоспособности трубочки электрода). При заданном уровне СКЗ 4,5 ед. пер. амплитудное значение регистрируемого вибросигнала должно составлять 6,345 ед.пер., что соответствует уровню сигнала датчика, равному 50 милливольт.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.