Вибрация

99. Уровень виброскорости определяется как L_v = 20lg(v_i/v₀), где v_i - теку­щее значение виброскорости и v₀ - пороговое значение виброскорости, численно равное v₀ = 5·10^-8 [м/с]. Откуда v_i = 5·10^-8 ·10^(100/20) = 5·10^-3 [м/с].

100. При суммировании колебаний от нескольких некогерентных источ­ников результирующее действие виброскорости v_s=(Σv_i²)^0.5 =(0,3²+0,4²)^0.5 = 0,5 м/с. Тогда уровень виброскорости тела L_y=20lg(v/v₀) =201g(0,5/5·10^-8)=140 [дБ].

101. Для измерения виброскорости чаще всего используются магнито­электрические датчики, схематическое изображение которых приве­дено на рис1. Датчик представляет собой магнит (1), в воздушном зазоре которого расположена катушка (2) с проводом, имеющая воз­можность такого перемещения, при котором проводники катушки пересекают силовые линии магнитного поля. Катушка подпружинена для фиксации проводников относительно середины магнитного зазо­ра. Жесткость пружины (4) и масса катушки (2) определяют импе­данс этой колебательной системы. Катушка прикрепляется к вибри­рующей поверхности (3).

В соответствии с законом электромагнитной индукции Фарадея величина э.д.с., наводимой в проводнике, пересекающем сило­вые линии магнитного поля, про­порциональна скорости движения проводника. Следовательно, если магнит, имеющий относительно большую массу, считать непод­вижным, а катушку, свободно пе­ремещающуюся в зазоре магнита, закрепить на вибрирующей поверхности, то величина э.д.с., наведенной в этой катушке, будет пропорциональна виброскорости вибрирующего тела.

102.Для измерения виброускорения чаще всего используют пьезоэлектрические датчики, схематичное изображение которых представлено на рис.2. Датчик представляет собой пьезокристалл (1), к одной из плоскостей которого приклеена инерционная масса (2), а на торцы нанесены токопроводящие электроды (3). Другой своей плоскостью пьезокристалл приклеивается к вибрирующей поверхности (4).

При сжатии или растяжении кристалла на его торцевых поверхностях возникает э.д.с., величина которой пропорциональна действующей силе F = mа, где m - инерционная масса; а - виброускорение. Таким образом, величина э.д.с. возникающей на торцевых электродах, будет пропорциональна виброускорению

103.Для решения задачи воспользуемся определением уровня виброскорости L_v=20lg(v/v₀) [дБ], откуда L_v =20lg(0,5/5·10^-8)= 140 [дБ].