АППАРАТУРНО-КОМПЬЮТЕРНЫЙ КОМПЛЕКС ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ ПО КУРСАМ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ И ПРИКЛАДНОЙ МЕХАНИКИ

Захезин Альберт Михайлович – Доцент кафедры «Теоретическая механика
и основы проектирования машин» Аэрокосмического факультета
ФГБОУ ВПО «Южно-Уральский государственный университет»,
г. Челябинск, кандидат технических наук, доцент

Воителев Павел Юрьевич – Заведующий лабораторией при кафедре «Теоретическая механика и основы проектирования машин»
Аэрокосмического факультета ФГБОУ ВПО «Южно-Уральский
государственный университет», г. Челябинск

Пакулев Михаил Валерьевич – Генеральный директор ООО Инженерный
Центр Диагностики и контроля «СоюзТехГаз», г. Челябинск

Рыбин Владимир Александрович – Ведущий эксперт по обследованию
зданий и сооружений ООО Инженерный Центр Диагностики
и контроля «СоюзТехГаз», г. Челябинск

Родионов Игорь Александрович – Эксперт отдела экспертизы
промышленной безопасности ООО Инженерный Центр Диагностики
и контроля «СоюзТехГаз», г. Челябинск

 


Сотрудники кафедры «Теоретическая механика» к.т.н., доц. Захезин А.М., к.т.н., доц. Малышева Т.В., к.т.н. Иванов Д.Ю., Воителев П.Ю. Южно-Уральского Государственного Университета, совместно с М.В. Пакулевым, Рыбиным В.А. и Родионовым И.А. разработали рабочие чертежи и собрали аппаратурно-компьютерный комплекс лабораторных работ по курсам теоретической и прикладной механики с применением виброизмерительной аппаратуры фирм «Роботрон» и «Брюль и Кьер», соединенной по каналам связи через многоканальный синхронный регистратор с ЭВМ, использующей современные пакеты прикладных программ MATLAB и MATCAD, ПО «Атлант». Отдельные работы разработаны совместно с М.В. Пакулевым «СоюзТехГаз».

Лабораторные работы проводятся вузовско-академической лабораторией «Диагностика машин» УрО АН в курсе преподавания теоретической и прикладной механики для отдельных специальностей Южно-Уральского государственного университета. Цикл лабораторных работ [1] позволяет студентам приобретать навыки решения практических задач виброзащиты, балансировки и вибродиагностики различных машин и механизмов. Лабораторное оборудование предназначено для знакомства студентов с современными методами измерения, регистрации и анализа вибрационных сигналов, вопросами калибровки, демонстрации принципов технической диагностики, вопросами последовательного анализа сигналов в реальном времени, определения свойств материалов, частот и форм колебаний, принципов балансировки, а также определения спектральных составляющих. На основании результатов эксперимента делается ряд предположений относительно реальной системы и выбирается математическая модель. При сопоставлении полученных теоретических и экспериментальных результатов делаются выводы о состоятельности таких предположений и о соответствии математической модели реальной физической системе.

Лабораторный комплекс состоит из нескольких лабораторных установок, измерительной и регистрирующей аппаратуры и ЭВМ. В качестве аппаратурного обеспечения используются виброакселерометры, калибраторы вибропреобразователей, интегрирующие усилители, двухканальнгые переключатели, узкополосные фильтры, регуляторы уровня вибрации стола вибростенда, усилители мощности, вибростол, фазометры, генераторы сигналов.

Стенд для определения динамических характеристик резинометаллических виброизоляторов показан на фото 1. Он работает в режиме автоматической поддержки постоянного уровня СКЗ виброускорений на вибростоле при синусоидальном возбуждении с плавной разверткой частоты в диапазоне 10-500 Гц. Стенд позволяет определить амплитудно-частотные и фазовые характеристики виброизоляторов. Полученные данные используются для расчетов коэффициентов жесткости и демпфирования виброизоляторов.

Лабораторная работа, исследующая колебания системы с двумя степенями свободы, позволяет определить собственные частоты и формы колебаний упругой балки. В данной работе экспериментально определяются две первые собственные частоты колебаний балки по амплитудно-частотным характеристикам балки. В качестве математической модели исследуемой системы выбирается механическая система с двумя степенями свободы, состоящая из упругой невесомой балки и двух сосредоточенных масс. Определяются теоретические собственные частоты колебаний балки по математической модели свободных колебаний системы с двумя степенями свободы. Строятся теоретические собственные формы и сравниваются с экспериментально полученными, делаются выводы о соответствии теоретической модели системы реальной физической системе.

Лабораторная работа, исследующая колебания бетонного образца (фото 2) – система с одной степенью свободы или лабораторная работа, посвященная исследованию колебаний системы с двумя степенями свободы – упругая балка из легированной стали, жестко закрепленная одним концом на столе вибростенда (фото 3), поводятся следующим образом.

Синусоидальный сигнал с генератора через усилитель мощности поступает на вибростенд. На генераторе задается частота возбуждения. С помощью усилителя амплитуда виброускорения на столе вибростенда поддерживается постоянной. Измерения проводятся с помощью следующей аппаратуры. Датчики виброускорения – пьезоэлектрические акселерометры – установлены на столе вибростенда и на грузе, баке или бетонном образце. Сигнал виброускорения с датчиков поступает на измерители амплитуды, затем на частотомер, фазометр и осциллограф.

ЧИТАТЬ СТАТЬЮ ПОЛНОСТЬЮ

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

prevdis.ru © 2014 Frontier Theme