Приложение Д (рекомендуемое). Определение эффективности гасителей вибрации

Приложение Д
(рекомендуемое)

Определение эффективности гасителей вибрации

Д.1 Методы определения эффективности гасителя вибрации

Д.1.1 Метод стоячей волны

Метод стоячей волны определяет значения мощности рассеивания гасителя вибрации за счет измерения амплитуд в пучностях и узлах пролета на каждой резонансной частоте.

Метод включает следующие процедуры:

а) определение резонансных частот пролета, начиная с первой резонансной частоты из заданного диапазона частот (с минимум тремя полуволнами в пролете);

б) определение местоположения пучностей и узлов полуволн в пролете (кроме полуволн, в которых располагаются гаситель вибрации и вибровозбудитель);

в) регулировка мощности вибровозбудителя таким образом, чтобы виброскорость в пучности равнялась (0,2  0,01) м/с;

г) измерение амплитуды в узлах;

д) переход к следующей резонансной частоте;

е) продолжение измерений, пока не будет достигнут верхний край заданного диапазона частот.

Мощность, рассеянную гасителем Р_г, Вт, вычисляют по следующей формуле:

,

(Д.1)

где T - тяжение провода (троса), Н;

m - погонная масса провода (троса), кг/м;

- виброскорость в пучности, м/с;

е - эффективность; ;

а - размах колебаний в узле на i-резонансной частоте, м;

- размах колебаний в пучности на i-резонансной частоте, м.

Частота вибрации связана со скоростью ветра следующей зависимостью:

,

(Д.2)

где f - частота колебаний провода (троса), Гц;

V - скорость ветра, м/с;

d - диаметр провода (троса), м.

Результаты должны быть предоставлены в виде графика зависимости рассеиваемой мощности Р_г или эффективности (а/Y_i) от частоты или скорости ветра.

Д.1.2 Метод энергетического баланса

Метод энергетического баланса определяет мощность рассеивания гасителя вибрации за счет измерения силы и скорости, сообщаемой проводу испытательного пролета в точке нахождения вибровозбудителя.

Датчики силы и скорости должны быть смонтированы на вибровозбудителе.

Метод включает следующие процедуры:

а) определение резонансных частот пролета, начиная с первой резонансной частоты из заданного диапазона частот (с минимум тремя целыми полуволнами);

б) определение местоположения пучностей и узлов полуволн в пролете (кроме полуволн, в которых располагаются гаситель вибрации и вибровозбудитель);

в) регулировка мощности вибровозбудителя таким образом, чтобы виброскорость в пучности равнялась (0,2  0,01) м/с;

г) измерение датчиками, расположенными на вибровозбудителе, значений:

- силы, передаваемой проводу вибровозбудителем,

- виброскорости,

- фазового угла между векторами силы и виброскорости;

д) переход к следующей резонансной частоте;

е) продолжение измерения, пока не будет достигнут верхний край заданного диапазона частот.

Мощность, рассеиваемую гасителем вибрации, Р_г, Вт, вычисляют по следующей формуле:

,

(Д.3)

где F - сила, измеренная на вибровозбудителе, Н;

- скорость, измеренная на вибровозбудителе, м/с;

- фазовый угол между векторами силы и виброскорости, рад.

Результаты должны быть представлены в виде графика зависимости рассеиваемой мощности Р_г от частоты или скорости ветра.

Д.1.3 Метод затухающих колебаний

Метод затухающих колебаний позволяет определить мощность рассеивания гасителя вибрации с помощью измерения скорости затухания амплитуды колебаний пролета после прекращения вынужденных колебаний на резонансной частоте и заданной амплитуде.

Для прекращения вынужденных колебаний пролета используются два метода:

- плавкое звено, механически освобождающее провод от зажима, снабженного возвратной пружиной;

- вибровозбудитель, снабженный реле, которое обеспечивает угасание сигнала.

Обработка данных производится одинаково в обоих случаях.

В обоих случаях испытания проводятся на резонансных частотах пролета.

Освобождение провода не должно влиять на режим колебаний.

Метод включает следующие процедуры:

а) определение резонансных частот пролета, начиная с первой резонансной частоты из заданного диапазона частот;

б) регулировка мощности вибровозбудителя таким образом, чтобы виброскорость в пучности равнялась (0,2  0,01) м/с;

в) убрать вынуждающую силу и записать график затухания;

г) переход к следующей резонансной частоте.

Логарифмический декремент демпфирования системы вычисляют по формуле:

,

(Д.4)

где N - количество записанных циклов затухания;

- амплитуда пучности перед прекращением вынужденных колебаний, м;

- размах колебаний в пучности после n записанных циклов, м;

- число циклов до достижения половины изначальной амплитуды в пучности.

Мощность, рассеянную гасителем, Р_г, Вт, может быть вычислена по следующей формуле:

,

(Д.5)

где f - частота вынуждающей силы, Гц;

m - погонная масса провода (троса), кг/м;

- максимальная виброскорость при начальной амплитуде в пучности, м/с;

L - длина пролета, м;

- логарифмический декремент затухания.

Результаты должны быть представлены в виде графика зависимости рассеиваемой мощности Р_г от частоты или скорости ветра.

Д.2 Определение характеристик гасителей вибрации

Д.2.1 Характеристики гасителя вибрации в зависимости от частоты:

- мощность, рассеиваемая гасителем вибрации без провода (троса) Р_p, Вт;

- фазовый угол , угол между векторами приложенной к гасителю вибрации силы F и скоростью перемещения зажима гасителя вибрации V, рад;

- резонансные частоты гасителя вибрации f_p, Гц;

- импеданс гасителя вибрации Z, кг/с.

Д.2.2 Проведение испытаний

Д.2.2.1 Требования к оборудованию

В процессе испытаний должна поддерживаться постоянная виброскорость гасителя вибрации с точностью  2. Система измерения должна измерять силу с точностью  2 % и фазовый угол между векторами скорости и силы с точностью  1 %. Частота должна изменяться в непрерывном автоматическом режиме со скоростью не более 0,5 Гц/сек.

Постоянная величина виброскорости выбирается из ряда 0,05; 0,1; 0,2 м/с.

Диапазон частот, в котором проводятся испытания, выбирается в соответствии с 5.22.3.

Д.2.2.2 Измеряемые величины

В процессе испытаний измеряются:

- частота f, Гц;

- сила F, Н;

- виброскорость v, м/с;

- фазовый угол , рад.

Д.2.2.3 Расчетные величины

Мощность рассеивания гасителя вибрации без провода, Р_г1:

.

(Д.6)

Импеданс гасителя:

.

(Д.7)

В процессе испытаний определяются резонансные частоты гасителей вибрации, которые соответствуют максимумам зависимости:

.

(Д.8)

Максимальные значения P_г1 (f) и соответствующие им значения резонансных частот гасителей вибрации определяются графически.