ти необхідну інформацію про її внутрішній стан і роботу, вивчаючи лише тимчасові реалізації вібрації, хоча в деяких випадках аналіз останніх є досить потужним інструментом, про що ми поговоримо далі в розділі про моніторинг вібрацій машин.
Малюнок 7. Складна вібрація.
1.9 Енергія і потужність
Для порушення вібрації необхідно затратити енергію. У разі вібрації машин ця енергія генерується двигуном самої машини. Таким джерелом енергії може бути мережа змінного струму, двигун внутрішнього згоряння, парова турбіна і т.д. У фізиці енергія визначається як здатність здійснювати роботу, а механічна робота є твір сили на відстань, на якій діяла ця сила. Одиниця виміру енергії і роботи в міжнародній системі (СІ) - Джоуль. Один Джоуль еквівалентний силі в один Ньютон, діючої на відстані в один метр.
Частка енергії машини, яка припадає на вібрацію, зазвичай не дуже велика, в порівнянні з повною енергією, необхідною для роботи машини.
Потужність є робота, виконувана в одиницю часу, або енергія, що витрачається в одиницю часу. В системі СІ потужність вимірюється в Ватах, або в Джоулях в секунду. Потужність в одну кінську силу еквівалентна 746 Ватам. Потужність вібрації пропорційна квадрату амплітуди коливань (аналогічно, електрична потужність пропорційна квадрату напруги або струму).
Відповідно до закону збереження енергії, енергія не може виникати з нічого або зникати в нікуди: вона переходить з однієї форми в іншу. Енергія вібрацій механічної системи поступово диссипирует (тобто переходить) в тепло.
При аналізі вібрації більш-менш складного механізму корисно розглянути джерела вібраційної енергії та шляхи, по яких ця енергія передається всередині машини. Енергія завжди рухається від джерела вібрації до поглинача, в якому вона перетворюється в тепло. Іноді цей шлях може бути дуже коротким, однак в інших ситуаціях енергія може проблукав на великі відстані, перш ніж поглинеться.
Найважливішим поглиначем енергії машини є тертя. Розрізняють тертя ковзання і в'язке тертя. Тертя ковзання виникає внаслідок відносного переміщення різних частин машини один щодо одного. В'язке тертя створюється, наприклад, плівкою масляного змащення в підшипнику ковзання. Якщо тертя усередині машини мало, то її вібрація зазвичай велика, тому що через відсутність поглинання енергія вібрацій накопичується. Наприклад, машини з підшипниками кочення, званими іноді антифрикційними, зазвичай вібрують сильніше, ніж машини з підшипниками ковзання, в яких мастило діє як значний поглинач енергії. Поглинанням енергії вібрацій внаслідок тертя пояснюється також застосування в авіації заклепок замість зварних з'єднань: клепані з'єднання відчувають невеликі переміщення один щодо одного, завдяки чому поглинається енергія вібрацій. Тим самим запобігає розвиток вібрації до руйнівних рівнів. Подібні конструкції називають сильно демпфовані. Демпфірування - це, по суті, міра поглинання енергії вібрацій.
.10 Власні частоти
Будь механічна конструкція може бути представлена ??у вигляді системи пружин, мас і демпферів (малюнок 8). Демпфери поглинають енергію, а маси і пружини - ні. Як ми бачили в попередньому розділі, маса і пружина утворюють систему, яка має резонанс на характерній д...
