Устройство и принцип работы установки

Установка включает в свой состав: вибростенд 1, генератор сигналов 2, измеритель шума и вибрации 3, объект виброизоляции 4 с вибродатчиком, набор 5 сменных виброзащитных модулей для изучения влияния общей и локальной вибрации.

Внешний вид установки представлен на рисунке 1.

Рис. 1. Установка для измерения вибрации

 

 

Вибростенд имеет электромагнитную систему возбуждения вибраций и смонтирован в магнитопроводящем корпусе 1. Постоянный магнит тороидального типа (на рисунке не показан) прикрепляется с помощью клея на основании 2 из магнитопроводящей стали. На противоположном полюсе постоянного магнита с помощью клея закрепляется сердечник 3, который входит в цилиндрическое отверстие магнитопроводящего корпуса. Вибростол 4 установлен на катушке возбуждения 5, которая закрепляется с помощью четырех плоских пружин 6 на магнитопроводящем корпусе. Направление воздействия вибрации осуществляется только в вертикальном направлении.

Объект виброизоляции представляет собой устройство, которое обеспечивает установку пластины с вибродатчиком. Также можно изменять массу объекта виброизоляции за счет установки на нем дополнительных металлических пластин, входящих в его состав.

Устройство вибростенда доказано на рис.2.

 

Рис.2. Вибростенд.

 

Виброзащитный модуль представляет собой устройство, состоящее из двух параллельных пластин, между которыми установлены виброизоляторы или виброизолирующая прокладка.

В качестве виброизоляторов применяются витые пружины с различным диаметром проволоки, плоские пружины и пластины различной массы.

В качестве виброизолирующей прокладки используется пенополиуретан.

Указания мер безопасности

1. К работе с установкой допускаются лица, ознакомленные с ее устройством, принципом действия и мерами безопасности в соответствии с требованиями, приведенными в настоящем разделе.

2. При смене виброизолирующих модулей на вибростенде выключить генератор низкочастотных сигналов.

3. Перед включением генератора убедиться в надежности крепления сменных элементов на вибростоле вибростенда.

Подготовка вибростенда к работе и порядок ее проведения

1. Подключить генератор к вибростенду и к сети переменного тока в соответствии с паспортом БЖ4/1м ПС, вибродатчик ДН-4-М1 к измерителю ВШВ-003-М2.

Закрепить на вибростоле вибродатчик ДН-4-М1.

2. Включить генератор и задать частоту сигнала (по заданию преподавателя), подаваемого на вибростенд, с помощью прибора ВШВ-003-М2 и вибродатчика ДН-4-М1 измерить логарифмические уровни виброскорости в каждой из октавных полос частот, установленных ГОСТ 1777-86 (16; 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000 Гц) (при этом амплитуда сигнала с генератора должна быть максимальной в каждой октавной полосе частот).

Внимание! При измерении логарифмического уровня виброскорости с вибропреобразователем ДН-4-М1 к результатам измерения прибавить 46 дБ.

Результаты измерений занести в таблицу 4.

Выключить генератор.

3. Для изучения воздействия вибрации закрепить виброзащитный модуль и вибродатчик ДН-4 на вибростоле вибростенда и произвести измерения аналогично п.2.

Провести аналогичные измерения со вторым видом виброзащитного модуля.

Набор виброзащитных модулей для оценки эффективности различных видов виброзащиты определяется преподавателем.

4. Оценить эффективность виброзащиты для каждой октавной полосы частот по формуле:

,

где V – логарифмические значения виброскорости до применения виброзащиты; V _з – логарифмические значения виброскорости после применения виброзащиты.

5. После выполнения лабораторной работы отключить генератор и прибор ВШВ-003-М2.

 

 

Таблица4

Результаты измерений и оценка эффективности виброизоляции

Рабочее место	Логарифмические уровни виброскорости в октавных полосах частот, дБ
	16	31,5	63	125	250	500	1000
Без виброизоляции
1-й виброизоляционноый модуль
Эффективность виброизоляции (1),%
2-й виброизоляционный модуль
Эффективность виброизоляции (2),%

 

В выводе к лабораторной работе дать оценку эффективности используемых виброизоляционных модулей и виброизоляции в целом.

Вопросы к лабораторной работе

1. Дайте определение вибрации. Перечислите основные источники вибрации на производстве.

2. Какими параметрами характеризуется вибрация? Что такое уровень вибрации?

3. Как классифицируется вибрация?

4. Как вибрация воздействует на организм человека? Какие симптомы виброболезни Вы знаете?

5. Как осуществляется гигиеническое нормирование вибрации?

6. Назовите основные методы защиты от вибрации.

7. В чем заключается сущность виброизоляции?

8. При каком отношении  виброизоляторы уменьшают вибрацию?

9. Как осуществляют контроль вибрации на производстве? Охарактеризуйте прибор для измерения вибраций.

 

Приложение

 

Устройство и принцип работы ВШВ-003-М3

 

Прибор измерительный

 

Конструктивно прибор измерительный ИМ2.002.000 выполнен в прямоугольном корпусе. Для удобства переноса прибор помещен в сумку.

На лицевую панель прибора измерительного выведены следующие органы управления, регулирования и индикации:

переключатель" РОД РАБОТЫ" с положениями:

«О» – для включения измерителя;

«M-» – для контроля состояния батарей;

«Í» – для включения измерителя в режим калибровки;

F, S, 10S – для включения измерителя в режим измерения с постоянной времени "F" (быстро)," S" (медленно)," 10S" (10 с);

показывающий прибор – для отсчета измеряемой величины (причем при работе с вибропреобразователем ДН-4-М1 результат измерения необходимо умножить на 10) и контроля напряжения питания;

переключатели "ДЛТ 1",dB; "ДЛТ2", dB и единичные индикаторы (индикаторы) 20,30…130 dB;

3 10^-3, 0,1.......................... 10³m S^-2;

0,03, 0,1......................  10 ⁴ mmS-¹ предназначенные для выбора предела измерения уровня звука (звукового давления), виброускорения и виброскорости соответственно;

индикатор "ПРГ" - для индикации перегрузки измерительного тракта; кнопка

а, "V" - для включения измерителя в режим измерения виброускорения или виброскорости;

переключатель "ФЛТ", "Hz" с положениями:1; 10 - для включения ФВЧ 1; 10 Гц, ограничивающих частотный диапазон при измерении виброускорения, виброскорости;

"ЛИН" - для включения ФНЧ 20 кГц, ограничивающего частотный диапазон при измерении уровня звукового давления по характеристике ЛИН;

"А", "В", "С" -для включения корректирующих фильтров А, В, С;

"ОКТ", "1/3 ОКТ" - для включения измерителя в режим частотного анализа в октавных или третьоктавных полосах;

переключатель "ФЛТ ОКТ", "1/3 ОКТ" с множителем «х1», «х2×10³» для включения одного из октавных или третьоктавных фильтров со средними геометрическими частотами1 Гц …16 кГц; и 2 Гц…16 кГц соответственно;

кнопка "10 kHz", "4 kHz" - для включения ФНЧ 10 кГц или 4 кГц, ограничивающих частотный диапазон при измерении виброускорения, виброскорости;

кнопка "СВ", "ДИФ" - для измерений в режиме свободного или диффузного поля; гнезда:

"50mV" - выход с калибровочного генератора;

«®О» - для подсоединения предусилителя ВПМ-101.

На правой боковой стенке прибора измерительного размещены:

«О®» – выход переменного напряжения для подключения к прибору измерительному измерительных или регулирующих приборов;

«^» – корпус измерителя.

На задней стенке прибора измерительного размещен отсек для батарей.

Источник питания ИМ2.087.000 предназначен для питания ВШВ-003-МЗ от сети переменного тока напряжением 220 В частотой 50 Гц.

 

Порядок работы

7.1. Эксплуатация измерителя производится специалистом со средним образованием.

7.2. Порядок работы при измерении уровней звука и звукового давления в диапазоне частот от 2 до 18000 Гц капсюлем.

7.2.1. Калибровка измерителя.

Калибровку измерителя проводить каждый раз перед началом измерений и периодически, в процессе измерений, по усмотрению оператора.

Эквивалент капсюля соединить с предусилителем ВПМ-101. Предусилитель ВПМ-101 соединить с гнездом «®©» измерителя. Гнездо «50mV» измерителя соединить с кабелем ИМ6.644.009 с эквивалентом капсюля.

Переключатель измерителя "РОД РАБОТЫ" установить в положение «Í», при этом будет светиться индикатор 90 dB.

Резистором «Í» установить стрелку измерителя на отметку шкалы «4; +10 dB» в соответствии с табл. 7.1.

Таблица 7.1

Значение уровня чувствительности капсюля, дБ	Отметка по шкале измерителя, дБ
св. минус 24 до минус 24,25 св. минус 24,25 до минус 24,75 св. минус 24,75 до минус 25,25 св. минус 25,25 до минус 25,75 св. минус 25,75 до минус 26,25 св. минус 26,25 до минус 26,75 св. минус 26,75 до минус 27,25 св. минус 27,25 до минус 27,75 св. минус 27,75 до минус 28	2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6

 

Отсоединить от предусилителя ВПМ-101 эквивалент капсюля и подсоединить капсюль.

7.2.2. Измерение уровней звукового давления в диапазоне частот от 2 Гц до 18 кГц с частотной характеристикой ЛИН, в октавных и третьоктавных полосах частот от 2Гц до 16кГц.

Установить переключатели измерителя положения:

"РОД РАБОТЫ" – "F"; "ДЛТ1", "dB"-80; "ДЛТ2", "dB" - 50; "ФЛТ", "Hz" - "ЛИН"; все кнопки отжаты.

При этом светится индикатор 130 dB.

При проведении измерений уровня звукового давления предусилитель ВПМ-101 с капсюлем следует зафиксировать на вытянутой руке в направлении излучателя звука (шумового объекта), не допуская произвольных перемещений предусилителя и его соединительного кабеля.

При измерениях уровня звука в помещениях необходимо, чтобы предусилитель ВПМ-101 с капсюлем находился не ближе 1,5 м от пола и 1 м от источника звука и стен.

Для повышения точности измерений предусилитель ВПМ-101 с капсюлем необходимо закрепить с помощью штатива в точке измерения. Применение штатива особенно необходимо при измерениях уровня звукового давления на низких частотах.

Если при измерении стрелка измерителя находится в начале шкалы децибел, то следует ввести ее в сектор 0-10 шкалы децибел сначала переключателем "ДЛТ1", "dB", затем "ДЛТ2", "dB"no необходимости. Если периодически загорается индикатор ПРГ, то следует переключить переключатель "ДЛТ1", "dB", затем ^«ДЛТ2»,"dB" по необходимости на более высокий уровень вправо, пока не погаснет индикатор ПРГ.

При измерениях низкочастотных составляющих могут возникнуть флуктуации (колебания) стрелки измерителя, тогда следует перевести переключатель "РОД РАБОТЫ" из положения" F" в положение "S".

Для определения результата измерения следует сложить показание, соответствующее светящемуся индикатору, и показание по шкале децибел.

Измерение уровней звукового давления в октавных и третьоктавных полосах частот проводится при положении переключателя "ФЛТ", "Hz", "ОКТ", "1/3 ОКТ".

Необходимый октавный или третьоктавный фильтр включается переключателем "ФЛТ", "ОКТ" или "1/3 ОКТ" и множителем «х1»...«х2×10³». Измерение проводить по методике п. 7.2.2.

7.2.3. Измерение уровней звука по характеристикам А, В, С следует проводить аналогично п. 7.2.2, устанавливая переключатель измерителя ФЛТ, Hz в положения "А", "В", "С".

7.2.4. При измерении уровней звука (звукового давления) в условиях ветра, скорость которого равна или больше 1 м ×с^-1, следует использовать экран П 11. Надеть экран на капсюль и измерить уровень звука (звукового давления) по вышеизложенной методике (п.п.7.2.2, 7.2.3).

7.2.5. При измерении уровня звука (звукового давления) в диффузном поле (малые производственные помещения с большим количеством отражающих поверхностей) кнопку "СВ", "ДИФ" нажать.

7.3. Порядок работы при измерении виброускорения и виброскорости

7.3.1. Калибровка измерителя.

Калибровку необходимо производить каждый раз перед началом измерений, а также периодически (по усмотрению оператора) в процессе измерений.

Выбрать необходимый вибропреобразователь, в зависимости от измеряемого уровня вибрации и частотного диапазона, по табл. 2.13 и установить его на исследуемом объекте в соответствии с паспортом вибропреобразователя.

Подсоединить эквивалент вибропреобразователя к предусилителю ВПМ-101, который подсоединить к гнезду «-©» измерителя. Гнездо «50mV» измерителя соединить кабелем ИМ 6.644.009 с эквивалентом вибропреобразователя.

Переключатель измерителя "РОД РАБОТЫ" установить в положение «Í».

Резистором «Í» установить стрелку измерителя на отметку шкалы 0-1, указанную в табл. 7.2, учитывающую действительное значение коэффициента преобразования вибропреобразователя, указанное в его паспорте.

 

Таблица 7.2

Действительное значение коэффициентов преобразования вибропреобразователей, мВ× с^2 ×м^-1		Числовая отметка измерителя при калибровке
ДН-3-М1	ДН-4-М1
От а до у,4 св. 9,4 до 9,8 св. 9,8 до 10,2 св. 10,2 до 10,6 св. 10,6 до 11	от 0,9 до 0,94 св. 0,94 до 0,98 св. 0,98 до 1,02 св. 1,02 до 1,06 • св. 1,06 до 1,1	0,54 0,52 0,50 0,48 0,46

 

Отсоединить кабель ИМ6.644.009 и к эквиваленту вибропреобразователя подсоединить выбранный вибропреобразователь.

7.3.2. Измерение виброускорения. Переключатели измерителя установить в положения:

ДЛТ1, dB - 80;

ДЛТ2, dB - 50.

В зависимости от частотного диапазона измерения переключатель ФЛТ, Hz установить в положение «1» или «10»; нажать или отжать кнопку 10 kHz, 4 kHz. Переключатель РОД РАБОТЫ установить в положения F или S, или 10S.

Произвести измерения, изменяя при необходимости положения переключателей ДЛТ1, dB; ДЛТ2, dB в соответствии с п. 7.2.2.

Произвести отсчет показаний измерителя в rrvS"².

При работе с вибропреобразователем ДН-4-М1 показание необходимо умножить на 10.

7.3.3. Измерение виброускорения в октавных или третьоктавных полосах частот.

Включить необходимый октавный или третьоктавный фильтр множителем «х1»...«х2×10³» переключателем ФЛТ ОКТ или 1/3 ОКТ, переключатель ФЛТ, Hz установить в положение ОКТ или 1/3 ОКТ.

Повторить операции в соответствии с п. 7.3.2, произведя отсчет показаний измерителя в mm×S^-2.

7.4. Измерение виброскорости

7.4.1. Нажать кнопку а, V и повторить операции по п. 7.3.2, отсчитывая показания в mm×S^-1.

7.5. Измерение логарифмических уровней виброускорения или виброскорости в децибелах

7.5.1. Для определения результата измерения логарифмических уровней виброускорения или виброскорости в децибелах следует сложить показание, соответствующее светящемуся индикатору в децибелах, и показание по шкале децибел показывающего прибора.

Затем к результатам измерения прибавить или отнять следующие значения:

1) при измерении логарифмического уровня виброускорения с вибропреобразователем ДН-4-М1 прибавить 10,5 дБ, а с вибропреобразователем ДН-3-М1 отнять 9,5 дБ;

2) при измерении логарифмического уровня виброскорости с вибропреобразователем ДН-4-М1 прибавить 46 дБ, а с вибропреобразователем ДН-З-Ш прибавить 26 дБ.

Примечание. Показания измерителя логарифмических уровней виброускорения и виброскорости в децибелах выражаются относительно исходных значений:

а₀ = 3 10^-4 м/с² – для виброускорения;

v ₀ = 510^-8 м/с – для виброскорости.

 

Лабораторная работа №9