中国矿业大学机械系统动力学实验指导书(实验报告)
矿山机械实验报告
![矿山机械实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/a60be127ae1ffc4ffe4733687e21af45b307fed1.png)
矿山机械实验报告1. 引言矿山机械在现代矿业中扮演着重要的角色。
为了提高矿石的开采效率和安全性,矿山机械的研究与应用成为矿业领域的热点之一。
本次实验旨在通过对矿山机械的测试和分析,评估其性能和可靠性。
2. 实验目的- 了解矿山机械的基本原理和构造;- 测试矿山机械的工作效率和负载能力;- 分析矿山机械的故障模式和寿命。
3. 实验方法本次实验选择了一台常见的矿山机械进行测试,具体实验步骤如下:1. 设置实验装置,包括传感器、控制面板等;2. 启动矿山机械,并记录其运转过程中的各项参数,如转速、载荷等;3. 运行一段时间后,观察矿山机械的工作情况,并记录异常现象;4. 停止矿山机械的运行,并对其进行检查,找出可能的故障点;5. 分析实验数据,评估矿山机械的性能和可靠性。
4. 实验结果与分析经过实验测试和数据分析,我们得到了以下主要结果:1. 矿山机械的工作效率较高,能够满足矿石的开采要求;2. 在负载较重的情况下,矿山机械的转速略有下降,但仍在正常工作范围内;3. 实验过程中未发现矿山机械的明显故障现象;4. 通过对矿山机械的检查,我们发现一些潜在的故障点,如轴承磨损、传动系统松动等。
根据实验结果和分析,可以得出以下结论:1. 矿山机械在正常工作条件下具有较高的效率和稳定性;2. 在矿山机械运行过程中,需定期进行维护保养,以减少潜在故障的发生;3. 在矿山机械的设计和制造过程中,应注重耐久性和可靠性的提升。
5. 结论本次实验通过对矿山机械的测试和分析,评估了其性能和可靠性。
结果表明,矿山机械在正常工作条件下具有良好的工作效率和稳定性。
然而,在运行过程中仍存在一些潜在的故障点,需要进行定期的维护保养。
因此,在矿山机械的研发和应用中,应注重提高其耐久性和可靠性,以满足现代矿业的需求。
6. 参考文献(这里列出所参考的相关文献、资料等)注:此为实验报告的模板,并非真实数据和实验结果。
动力学实验实验报告
![动力学实验实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/c783086c42323968011ca300a6c30c225901f082.png)
一、实验目的1. 理解动力学基本原理,掌握动力学实验的基本方法。
2. 通过实验验证牛顿第二定律,即物体的加速度与作用在它上面的合外力成正比,与它的质量成反比。
3. 学习实验数据的采集、处理和分析方法。
二、实验原理牛顿第二定律是经典力学中的基本定律,其数学表达式为:F = ma,其中F为作用在物体上的合外力,m为物体的质量,a为物体的加速度。
三、实验设备1. 动力实验台2. 测力计3. 速度传感器4. 电脑数据采集系统5. 实验用小车及砝码四、实验步骤1. 准备实验器材:将实验台上的小车放置在水平轨道上,确保小车能够自由滑动。
2. 连接数据采集系统:将测力计、速度传感器和电脑数据采集系统连接好,确保各部分工作正常。
3. 实验数据采集:a. 将砝码挂在小车后端,记录小车初始位置。
b. 打开数据采集系统,启动小车,同时开始记录小车运动过程中的速度和测力计的示数。
c. 当小车运动至预定距离时,停止小车,记录此时的速度和测力计的示数。
4. 数据处理:a. 根据实验数据,绘制小车速度与时间的关系图,计算小车的加速度。
b. 根据牛顿第二定律,计算作用在小车上的合外力。
c. 比较计算得到的合外力与实验测得的力,分析误差来源。
五、实验结果与分析1. 速度与时间关系图:根据实验数据绘制速度与时间关系图,观察小车运动规律,发现小车在实验过程中呈匀加速直线运动。
2. 加速度计算:根据速度与时间关系图,计算小车的加速度,得到加速度a =2.5 m/s²。
3. 合外力计算:根据牛顿第二定律,计算作用在小车上的合外力F = ma = 2.5kg × 1 m/s² = 2.5 N。
4. 误差分析:实验过程中,误差主要来源于以下方面:a. 测力计的精度;b. 速度传感器的精度;c. 数据采集过程中的误差;d. 实验操作过程中的人为误差。
六、实验结论通过本次实验,验证了牛顿第二定律的正确性,掌握了动力学实验的基本方法。
矿山机械实验报告(6学时)
![矿山机械实验报告(6学时)](https://img.taocdn.com/s3/m/e223a23e4b35eefdc9d33308.png)
1
1
2
序号
部件结构
1
3
功能
2
3
4
液压系统
5
电控系统
6
喷雾降尘系统
2
2)写出 YT27 型气腿式凿岩机各主要组成部分的名称。
YT27 型气腿式凿岩机气
1.
;
2.
;
3.
;
4.
;
5.
;
6.
。
3)标出气动凿岩机转钎机构各部分名称。
1.
; 2.
;
3.
; 4.
;
5.
; 6.
;
7.
。
3
4)MQT-100/2.4S 型气腿式锚杆
四、 实验步骤
1、实验数据处理计算公式
(1)流量 Q 实验计算公式 Q 900d12 2gh (d1 d2 )4 1
式中, Q ——体积流量,m3/h; ——文丘里流量系数,取值 0.98; d1 ——文丘里孔口的直径,本实验取 0.02m; d2 ——文丘里喉管的直径,本实验取 0.01m; h ——U 型压差计的高度差读数,m。
扬程 H(m) 有 效 功 率 Ne
( 效W率)η(%)
13
(b)离心泵工作特性曲线绘制
14
2、离心泵串联实验
(a)离心泵串联实验数据记录
序号
压左
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
差 (mm)
计右
高 (mm)
差 差 h m (mm) m 真空表 1(MPa)
压力表 1(MPa)
功率表 1(W)
真空表 2(MPa)
二、 实验内容
机械转动力工程实训报告
![机械转动力工程实训报告](https://img.taocdn.com/s3/m/91b16d102f3f5727a5e9856a561252d380eb20b2.png)
一、实训目的通过本次机械转动力工程实训,使我对机械转动力系统有更深入的了解,掌握机械转动力系统的基本原理、设计方法、运行维护等方面的知识。
同时,提高我的动手能力和实际操作技能,为今后从事相关领域的工作打下坚实的基础。
二、实训时间及地点实训时间:2021年X月X日至2021年X月X日实训地点:XX机械厂三、实训内容1. 机械转动力系统基础知识(1)机械转动力系统概述:了解机械转动力系统的定义、组成、作用及分类。
(2)传动系统:学习齿轮传动、带传动、链传动等基本传动方式的工作原理、特点及应用。
(3)轴系:掌握轴系的基本类型、设计方法及选型原则。
(4)联轴器:学习联轴器的类型、结构、工作原理及选用方法。
2. 机械转动力系统设计(1)传动系统设计:根据实际需求,选择合适的传动方式,进行传动系统的设计。
(2)轴系设计:根据轴系设计要求,确定轴的类型、直径、长度等参数。
(3)联轴器设计:根据联轴器的工作条件,选择合适的联轴器类型,确定其主要参数。
3. 机械转动力系统运行维护(1)机械转动力系统运行监控:了解运行监控的方法和手段,掌握运行参数的检测与分析。
(2)故障诊断与排除:学习故障诊断的基本方法,掌握常见故障的诊断与排除技巧。
(3)维护保养:了解机械转动力系统的维护保养方法,掌握维护保养周期及注意事项。
四、实训过程及成果1. 实训过程(1)理论学习:通过查阅资料、听讲等方式,掌握机械转动力系统的基础知识和设计方法。
(2)实践操作:在指导老师的带领下,进行机械转动力系统的设计与组装。
(3)运行维护:对组装完成的机械转动力系统进行运行测试,并根据测试结果进行故障诊断与排除。
2. 实训成果(1)完成机械转动力系统的设计与组装,满足实际需求。
(2)掌握机械转动力系统的运行监控、故障诊断与排除等技能。
(3)提高动手能力和实际操作技能,为今后从事相关领域的工作打下坚实基础。
五、实训心得1. 通过本次实训,我对机械转动力系统有了更深入的了解,掌握了机械转动力系统的基本原理、设计方法、运行维护等方面的知识。
机械系统设计课程实验指导书
![机械系统设计课程实验指导书](https://img.taocdn.com/s3/m/2da12d8c84254b35effd3409.png)
机械系统设计课程实验指导书(机械系统设计课程组编制)2008年实验一传动系统的空载功率测定(两学时)一、实验目的1.了解传动系统空载功率损失在机床主电机功率中所占的比重。
2.了解机床传动系统的安排和结构设计对空载功率损耗的影响。
3.掌握机床传动系统空载功率的测定方法和仪器的使用。
二、实验内容1.测量机床电机空转时的空载功率。
2.测量脱开主轴部件时,机床主变速系统各级主轴转速下的空载功率。
3.测量接通主轴部件时,机床主传动系统各级主轴转速下的空载功率。
4.测量包含进给传动系统在内的机床传动系统在各级主轴转速下的空载功率。
三、实验原理机床传动系统电机输出功率P除消耗于切削功率P c外,还消耗于机床传动系统空载运转时的功率损耗P i和机床有了切削负载以后所增加的机械摩擦所损耗的功率P a。
用公式表示为P=P c + P i + P a式中P——机床电机功率(kw);P c——消耗于切削加工的功率(kw);P i——机床传动系统的空载功率(kw);P a——载荷附加功率(kw)。
消耗于切削加工的有效功率P c ,可根据已定的切削用量和有关的切削条件从工艺手册中查到,或用简化后的切削力计算公式根据切削用量进行计算求得。
载荷附加功率是指增加切削载荷以后,所增加的传动件摩擦损耗功率。
它随切削功率的增加而增大。
用公式表示为cc P Pa P η∑=- 式中:∑η——机床传动链的总机械效率。
321ηηηη=∑… ;1η,2η,2η—— 为主传动链内的各传动副的机械效率。
机床传动系统的空载功率是指在无切削负荷时,主传动系统中所有运动零件的机械摩擦损耗功率,包括1. 克服各种传动件和支承表面间的摩擦,如齿轮、传动带、轴承、导轨、油封、摩擦离合器磨擦片等。
2. 克服在机床零件的加工和装配中,由于几何形状误差和位置偏差等所引起的附加摩擦。
3. 传动件在油池中搅动润滑油所引起的功率损耗,它取决于传动件的种类、尺寸大小、浸油深度、油的粘度、温度和传动件的转速。
中国矿业大学电机综合实训报告
![中国矿业大学电机综合实训报告](https://img.taocdn.com/s3/m/b2bb4f66011ca300a6c3909d.png)
电机综合实训内容实训一电器设备的基础测试一、实训目的1、了解电器设备的基础测试内容。
2、掌握测量电器设备的绝缘电阻的方法。
3、掌握测量电器设备的耐压的方法。
二、预习要求1、了解2种测量电器设备绝缘电阻原理和仪表及使用方法。
2、了解低压电器设备的基本绝缘电阻要求(查国家标准)。
3、学习2种绝缘电阻测量仪表的使用方法和仪表技术指标。
4、设计应该如何测量低压电机、变压器的绝缘电阻值和相应的记录表格。
5、了解测量电器设备耐压的原理和相应所用仪表的使用方法。
6、了解低压电器设备的基本耐压要求(查国家标准)。
7、学习耐压测试仪的使用方法和仪表技术指标。
8、设计应该如何测量低压电机、变压器的耐压数值和相应的记录表格。
9、自拟实验安全注意事项。
三、实训项目1、分别用所选2种绝缘电阻测量仪表,测定低压电机、变压器(或调压器)的绝缘电阻。
2、使用耐压测试仪分别测量测定低压电机、变压器(或调压器)的耐压数值。
四、实训线路、实验所需组件及步骤1.实训线路自拟实训线路和实训步骤及实训注意事项(特别是所有仪器仪表数据)。
参考实训记录表格:表1—1 采用第一种测量仪表测量三相异步电动机电机、变压器(或调压器)绝缘电阻实训报告(A4纸)基本内容:1、基本测量电器设备绝缘方法。
答:摇表、绝缘电阻测试仪2、使用仪器设备技术参数。
见附录一。
3、分析选择第一种测量绝缘电阻仪表测量绝缘电阻(包括实验数据整理)。
由表1-1知:绝缘电阻良好;4、分析选择第一种测量绝缘电阻仪表测量绝缘电阻(包括实验数据整理)。
由表1-2知:绝缘电阻良好;5、分析测量电器设备绝缘电阻的用途和意义。
答:用途:测量电气设备绝缘电阻是检查其绝缘状态最简便的辅助方法。
由所测绝缘电阻能发现电气设备导电部分影响绝缘的异物,绝缘局部或整体受潮和脏污,绝缘油严重劣化、绝缘击穿和严重热老化等缺陷意义:保证设备安全运行的重要措施。
6、基本测量电器设备的耐压实验方法。
答:直流耐压试验、交流耐压试验7、使用耐压实验仪器设备技术参数。
机械系统设计课程实验指导书
![机械系统设计课程实验指导书](https://img.taocdn.com/s3/m/8c12370dfd4ffe4733687e21af45b307e871f9dd.png)
机械系统设计课程实验指导书机械系统设计课程实验指导书(机械系统设计课程组编制)2008年实验⼀传动系统的空载功率测定(两学时)⼀、实验⽬的1.了解传动系统空载功率损失在机床主电机功率中所占的⽐重。
2.了解机床传动系统的安排和结构设计对空载功率损耗的影响。
3.掌握机床传动系统空载功率的测定⽅法和仪器的使⽤。
⼆、实验内容1.测量机床电机空转时的空载功率。
2.测量脱开主轴部件时,机床主变速系统各级主轴转速下的空载功率。
3.测量接通主轴部件时,机床主传动系统各级主轴转速下的空载功率。
4.测量包含进给传动系统在内的机床传动系统在各级主轴转速下的空载功率。
三、实验原理机床传动系统电机输出功率P除消耗于切削功率P c外,还消耗于机床传动系统空载运转时的功率损耗P i和机床有了切削负载以后所增加的机械摩擦所损耗的功率P a。
⽤公式表⽰为P=P c + P i + P a式中P——机床电机功率(kw);P c——消耗于切削加⼯的功率(kw);P i——机床传动系统的空载功率(kw);P a——载荷附加功率(kw)。
消耗于切削加⼯的有效功率P c ,可根据已定的切削⽤量和有关的切削条件从⼯艺⼿册中查到,或⽤简化后的切削⼒计算公式根据切削⽤量进⾏计算求得。
载荷附加功率是指增加切削载荷以后,所增加的传动件摩擦损耗功率。
它随切削功率的增加⽽增⼤。
⽤公式表⽰为cc P Pa P η∑=- 式中:∑η——机床传动链的总机械效率。
321ηηηη=∑… ;1η,2η,2η—— 为主传动链内的各传动副的机械效率。
机床传动系统的空载功率是指在⽆切削负荷时,主传动系统中所有运动零件的机械摩擦损耗功率,包括1.克服各种传动件和⽀承表⾯间的摩擦,如齿轮、传动带、轴承、导轨、油封、摩擦离合器磨擦⽚等。
2.克服在机床零件的加⼯和装配中,由于⼏何形状误差和位置偏差等所引起的附加摩擦。
3.传动件在油池中搅动润滑油所引起的功率损耗,它取决于传动件的种类、尺⼨⼤⼩、浸油深度、油的粘度、温度和传动件的转速。
机械系统动力学【范本模板】
![机械系统动力学【范本模板】](https://img.taocdn.com/s3/m/330f1bcc3169a4517623a332.png)
机械系统动力学报告学院:机械工程学院专业:机械电子工程姓名:学号:机械系统动力学1 机械系统动力学简介随着现代工业对机械设备及机械传动系统的要求越来越高,机械设备及机械传动系统向着大型化、高速化、轻量化、构件柔性化方向发展。
人们对生产率的不断追求,使得机械的运转速度不断提高;与此同时,人们总是希望使用的机器轻巧一些,材质的改善使得构件的截面可以设计得更小一些,这样就减轻了重量、节省了材料;速度高了使得机器中的惯性力增大,截面小了使得构件的柔性加大,这样使得系统更容易产生振动,振动降低了机械的精度和寿命,恶化了劳动条件。
由于动力学研究的复杂性,人们常常引入一些假定,使问题的研究过程简化.随着生产实践的发展对动力学分析的准确度提出了新的要求;而科学技术的发展又为动力学分析提供了新的理论和分析手段。
动力学的发展趋势是:逐步将这些假定抛弃,使得分析更接近客观实际。
对于低速机械,运动中产生的惯性力可以忽略不计。
随着机械速度的提高,惯性力不能再被忽略,此时可根据达朗伯原理将惯性力加入静平衡方程进行求解,这种方法就称为动态静力方法。
为了求出惯性力,就必须知道构件的加速度。
因此在动态静力分析之前首先要进行运动学分析,而在运动学分析时总是假定构件是按某一给定的理想运动规律运动,多数驱动构件均被假定做等速回转运动.由于采用了等速回转这一假定,在动态静力分析中便不涉及原动机的特性,因而,着本质上是一种理想运动状态下的力学分析。
现在在许多速度较高的机械中,用动态静力分析代替了静力分析。
在力的作用下,机械很难维持“驱动件等速回转”这种假定.尽管这种假定在许多情形下是允许的,但在实际运动中常常需要知道系统的真实运动规律,因而进行动力分析就是求出在外力作用下系统的真实运动,用于解决动力学的正问题。
由于分析的对象是整个机械系统,所以又称为机械系统动力学。
在高速情况下,动态精度与静态精度有很大的区别。
精密机床的动态性能研究、高速间歇机构的动态定位精度研究就是这样发展起来的。
矿山机械实验报告
![矿山机械实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/0efaa1de3186bceb19e8bb42.png)
矿山机械实验报告(采煤机械部分)实验一、采煤机的结构与工作原理实验一、实验目的了解并掌握采煤机的总体结构及各种采煤机的结构参数和结构特点,弄清采煤机各部分的结构、组成、功能及特点,深入理解采煤机械这一章节的内容。
二、实验内容1.了解采煤机在工作面的布置情况以及与其他设备之间的配套关系。
2.观察采煤机的具体结构和组成。
3.观察采煤机的各种动作,深入理解采煤机的工作原理。
三、实验设备MLQ1—80型单滚筒采煤机(实物)和MLS3—170型双滚筒采煤机(实物)四、实验步骤1.首先认真阅读教材第一章采煤机械部分的有关内容,对采煤机械有一个大体了解,做到有备而来,有获而归。
2.听取实验教师对采煤机的具体介绍。
3.仔细观察采煤机的各种动作过程和各部分的结构形状、相互位置,如滚筒、摇臂、底托架、调高方式及调高油缸的位置、牵引方式及牵引机构等。
4.认真撰写实验报告。
五、思考题1.MLQ1—80型单滚筒采煤机由哪四部分组成?各自的功用是什么?答:1)截割部:截割部包括摇臂齿轮箱(对整体调高采煤机来说,摇臂齿轮箱和机头齿轮箱为一整体)、机头齿轮箱、滚筒及附件。
截割部的主要作用是落煤、碎煤和装煤。
2)牵引部:牵引部由牵引传动装置和牵引机构组成。
牵引机构是移动采煤机的执行机构,又可分为链牵引和无链牵引两类。
牵引部的主要作用是控制采煤机,使其按要求沿工作面运行,并对采煤机进行过载保护。
3)电气系统:电气系统包括电动机及其箱体和装有各种电气元件的中间箱(联接筒)。
该系统的主要作用是为采煤机提供动力,并对采煤机进行过载保护及控制其动作。
4)辅助(附属)装置:辅助装置包括挡煤板、底托架、电缆拖曳装置、供水喷雾冷却装置以及调高、调斜等装置。
该装置的主要作用是同各主要部件一起构成完整的采煤系统。
2.MLQ1—80型单滚筒采煤机和MLS3—170型双滚筒采煤机截割部传动系统有哪些共同特点?答:采煤机截割部由截割部齿轮减速器、摇臂、滚筒调高装置、截煤滚筒及弧形挡煤板等组成。
K 《机械工学实验实验》指导书g
![K 《机械工学实验实验》指导书g](https://img.taocdn.com/s3/m/7524e7217e21af45b307a8a8.png)
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《机械工学实验》机械工学实验》 (一) 实验指导书康献民刘贤坤五邑大学机电系 2007 年 9 月印刷目学生实验守则实验一实验二实验三实验四实验五实验六齿轮范成原理实验平面机构创意设计实验平面机构创意设计实验转子动平衡实验录2 37 18 25 44 65平面机构组合及运动参数测试实验机械传动系统方案设计和性能测试实验减速器装拆实验(12.5)周六做实验三1学生实验守则一、学生实验前应认真预习相关实验内容,明确实验目的、内容、步骤,对指导教师的抽查提问回答不合要求者,须重新预习,否则不准其做实验。
二、学生在实验中,应听从指导教师及实验人员的安排,在使用精密、贵重仪器时,必须按要求操作以确保设备的安全使用,禁止随意动用与本实验无关的仪器设备,若对实验内容持有创见性的改革,实施前必须经指导人员同意后方可进行。
三、学生应认真地进行实验,严格按操作规程办事,正确记录实验数据,不准抄袭别组数据,不得擅自离开操作岗位。
实验后要认真做好实验报告,认真分析实验结果、处理实验数据。
四、严格考勤,对无故缺席实验的学生以旷课论处,不得补做;对请假的学生,须另行安排时间予以补做。
五、实验完毕后,学生必须按规定断电、关水、关气、整理设备、清扫场地,经指导教师检查合格后方可离开。
如发现有损坏仪器设备、偷盗公物者,一经查实,须追究责任,视情节按有关规定论处。
六、实验室内应保持安静,不准高声喧哗、吸烟,注意环境卫生。
实验时应注意安全,节约水、电、气,遇到事故应切断电(气)源,并向指导教师报告2实验一实验项目性质:实验项目性质:验证性实验实验计划学时:实验计划学时:2 学时齿轮范成原理实验一、目的1. 掌握用范成法切制渐开线齿廓的基本原理,了解齿廓曲线的渐开线部分及过渡曲线部分的形成过程;2. 了解渐开线齿轮的根切现象、齿轮变尖现象及其产生的原因;3. 了解变位齿轮的切制方法,并比较变位齿轮与标准齿轮的异同点。
动力学实验实验报告
![动力学实验实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/f0677b2a7f21af45b307e87101f69e314332fa33.png)
动力学实验实验报告动力学实验实验报告摘要:本实验旨在通过动力学实验研究物体在不同力的作用下的运动规律。
实验采用了小车自由滑动、斜面滑动和弹簧振动等不同实验方法,通过测量位移、速度和加速度等参数,分析了物体在不同力下的运动特性。
实验结果表明,力对物体的运动状态有着重要影响,力的大小和方向决定了物体的加速度和运动轨迹。
引言:动力学是研究物体运动的力学分支,它关注物体在力的作用下的运动规律。
力是物体运动的推动力量,它可以改变物体的速度和方向,因此对于了解物体的运动状态至关重要。
本实验通过设计不同的实验方法,探究了力对物体运动的影响,以期加深对动力学的理解。
实验一:小车自由滑动实验装置:一条光滑水平轨道、一个小车、一根细线、一组不同质量的砝码。
实验步骤:将小车放在轨道的一端,用细线将小车与砝码连接。
逐渐增加砝码的质量,记录小车在不同质量下的滑动距离和滑动时间。
实验结果:随着砝码质量的增加,小车的滑动距离逐渐增加,滑动时间也相应增加。
这说明物体在受到力的作用下,其加速度与力成正比,即力越大,加速度越大。
实验二:斜面滑动实验装置:一个倾斜角度可调的斜面、一个小车、一组不同质量的砝码。
实验步骤:将小车放在斜面上,逐渐增加斜面的倾斜角度,记录小车在不同角度下的滑动距离和滑动时间。
实验结果:随着斜面倾斜角度的增加,小车的滑动距离逐渐增加,滑动时间也相应增加。
这说明物体在受到斜面的倾斜力的作用下,其加速度与斜面倾斜角度成正比,即斜面倾斜角度越大,加速度越大。
实验三:弹簧振动实验装置:一个弹簧、一个质量挂钩、一个测量位移的尺子。
实验步骤:将质量挂钩挂在弹簧上,拉伸弹簧并释放,记录弹簧振动的位移和振动周期。
实验结果:弹簧振动的位移随着拉伸力的增加而增加,振动周期也相应增加。
这说明物体在受到弹簧的拉力作用下,其振动频率与拉伸力成正比,即拉伸力越大,振动频率越高。
结论:通过对小车自由滑动、斜面滑动和弹簧振动等不同实验的研究,我们可以得出以下结论:1. 力对物体的运动状态有着重要影响,力的大小和方向决定了物体的加速度和运动轨迹。
《机械动力学》实验指导书word精品文档49页
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机械动力学实验报告姓名班级学号南京农业大学工学院机械工程系机械设计教研室编目录实验一曲柄滑块机构的动力学模拟 (1)实验二单摆机构的动力学模拟 (12)实验三弹簧阻尼器机构的动力学模拟 (18)实验四连接板有限元分析 (26)实验五连杆的有限元分析 (33)实验六活塞的有限元分析 (42)实验一曲柄滑块机构的动力学模拟一、实验目的1.初步掌握多体动力学分析软件ADAMS中实体建模方法;2.初步掌握ADAMS中施加约束和驱动的方法;3.计算出在该驱动作用下滑块运动的位移、速度和加速度。
二、实验设备和工具1.ADAMS软件;2.CAD/CAM机房。
三、实验原理按照曲柄滑块机构的实际工况,在软件中建立相应的几何、约束及驱动模型,即按照曲柄滑块机构的实际尺寸,建立曲柄、连杆和滑块的几何实体模型;把曲柄和连杆、连杆和滑块之间的实际连接简化成铰连接,滑块和滑道之间的连接简化成棱柱副连接,从而在软件中建立其连接副模型;把曲柄的驱动运动建立相应的驱动模型;然后利用计算机进行动力学模拟,从而可以求得曲柄、连杆和滑块零件在实际工况下的任何时间、任何位置所对应的位移、速度加速度,以及约束反力等一系列参数。
四、实验步骤1. 启动ADAMS/View程序1.1 在windows XP的开始启动,选择所有程序,再选择MSC.software,然后选择MSC.ADAMS2005中的Aview,启动ADAMS/View程序;1.2 在欢迎对话框,选择Create a new model 项;在模型名称栏输入pistonpump;重力设置选择Earth Normal参数;单位设置选择MKS系统(M,KG,N,SEC,DEG,H);1.3 选择OK按钮。
2. 检查和设置建模基本环境2.1 检查默认单位系统在Settings菜单中选择Units 命令,显示单位设置对话框,当前的设置应该为MKS系统。
2.2 设置工作栅格(1)在Settings菜单,选择Working Grid命令,显示设置工作栅格对话框;(2)设置Size X=2.0, Size Y=1.0, Spacing X=0.05, Show Working Grid=on;(3)选择 OK按钮。
矿大机械工程生产实习报告
![矿大机械工程生产实习报告](https://img.taocdn.com/s3/m/7dd44baefbb069dc5022aaea998fcc22bdd1435f.png)
矿大机械工程生产实习报告一、实习目的和意义随着我国经济的快速发展,机械工程行业发挥着日益重要的作用。
机械工程专业的生产实习,旨在让我们深入生产第一线,将课堂上学到的理论知识与实际相结合,提高我们的实践能力和综合素质。
本次实习,我选择了中国矿业大学(以下简称“矿大”)的机械工程专业。
在实习期间,我深入了解了矿大的生产组织形式、生产过程以及机械工程专业的实际应用,巩固和加深了已学过的理论知识,并为后续专业课的教学、课程设计和毕业设计打下了坚实的基础。
二、实习内容与过程1. 了解矿大机械工程专业的基本情况在实习的第一周,我主要了解了矿大机械工程专业的基本情况,包括专业培养目标、课程设置、实验实践环节等。
通过与老师和同学的交流,我对专业有了更深入的认识,为后续的实习打下了基础。
2. 参观矿大生产车间在实习的第二周,我们参观了矿大的生产车间,亲身感受了机械生产的实际情况。
在车间,我们了解了矿大机械产品从毛坯到成品的整个生产过程,包括铸造、焊接、加工、装配等环节。
通过参观,我对机械生产的全过程有了更直观的认识。
3. 参与生产实践在实习的第三周,我们参与了矿大的生产实践。
我被分配到了机加工车间,负责协助工人进行零件的加工。
在这个过程中,我学会了如何使用机床、刀具和夹具,掌握了零件加工的基本技能。
同时,我还学会了与工人师傅沟通、协作,提高了自己的团队协作能力。
4. 分析典型零件的机械加工工艺在实习的第四周,我们分析了矿大机械工程专业的典型零件的机械加工工艺。
我们通过对零件的图纸分析、工艺路线设计、刀具选择等环节,将所学的理论知识运用到实际生产中。
这个过程锻炼了我们的分析和解决问题的能力。
三、实习收获与反思1. 实习使我深刻认识到理论知识与实践能力的结合的重要性。
在实习过程中,我发现自己在学校所学的理论知识并不能直接应用到实际生产中,需要在实践中不断学习和积累。
2. 实习使我明白了团队协作的重要性。
在生产实践中,我学会了与工人师傅、同学密切配合,共同完成生产任务。
矿山机械实验报告(采机) 2
![矿山机械实验报告(采机) 2](https://img.taocdn.com/s3/m/800308d150e2524de5187e2c.png)
矿山机械实验指导书(采煤机械部分)实验一、采煤机的结构与工作原理实验一、实验目的了解并掌握采煤机的总体结构及各种采煤机的结构参数和结构特点,弄清采煤机各部分的结构、组成、功能及特点,深入理解采煤机械这一章节的内容。
二、实验设备MLQ1—80型单滚筒采煤机(实物)和MLS3—170型双滚筒采煤机(实物)三、实验步骤(实验原理)1.首先认真阅读教材第一章采煤机械部分的有关内容,对采煤机械有一个大体了解,做到有备而来,有获而归。
2.听取实验教师对采煤机的具体介绍。
3.仔细观察采煤机的各种动作过程和各部分的结构形状、相互位置,如滚筒、摇臂、底托架、调高方式及调高油缸的位置、牵引方式及牵引机构等。
4.认真撰写实验报告。
四、实验内容1.了解采煤机在工作面的布置情况以及与其他设备之间的配套关系。
2.观察采煤机的具体结构和组成。
3.观察采煤机的各种动作,深入理解采煤机的工作原理。
五、思考题(数据处理)1. MLQ1—80型单滚筒采煤机由哪四部分组成?各自的功用是什么?2.采煤机的链牵引和无链牵引各自的优缺点是什么?实验二、液压支架的结构与工作原理实验一、实验目的了解液压支架的总体结构、各类支架的结构特点以及液压支架的工作原理,弄清液压支架各主要部件的结构、组成及相互关系,深入理解回采工作面支护设备的课本内容。
二、实验设备ZYZ型掩护式液压支架(国产,实物)和G320型掩护式液压支架(实物)。
三、实验步骤(实验原理)1.首先认真阅读教材的回采工作面支护设备的相关内容,作到有备而来。
2.认真听取实验教师对液压支架的简要介绍。
3.仔细观察液压支架的各种动作和各部件的结构形状、相互位置,掌握各部件的功用和液压支架的工作原理。
4.课后认真完成思考题。
四、实验内容1.了解液压支架在工作面的布置情况以及与其他设备之间的配套关系,2.观察液压支架的具体结构,3.观察液压支架的各种动作,深入理解液压支架的工作原理。
六、思考题a)下图为ZYZ型掩护式液压支架的架型示意图,请指出该支架各部件的名称,并分析该种支架为什么适用于管理破碎顶板?b)下图为ZYZ型和G320型掩护式液压支架的推移装置示意图,请分析(写出公式)为什么采用框架后可以使移架力大于推溜力?(泵站工作压力为P)。
机械方面实验报告格式
![机械方面实验报告格式](https://img.taocdn.com/s3/m/a54137feb1717fd5360cba1aa8114431b80d8e4e.png)
一、实验名称机械系统动力学实验二、实验目的1. 理解机械系统动力学的基本原理。
2. 掌握机械系统动力学实验的基本方法和步骤。
3. 通过实验,验证理论分析的正确性。
4. 提高分析、解决问题的能力。
三、实验原理机械系统动力学是研究机械系统在受力作用下的运动规律及其影响因素的学科。
本实验主要研究单自由度机械系统的动力学特性。
四、实验仪器与设备1. 机械系统动力学实验台2. 动力测力仪3. 位移传感器4. 数据采集系统5. 计算机及实验软件五、实验步骤1. 实验准备:检查实验设备是否完好,连接好实验线路,调整实验台至合适位置。
2. 实验操作:a. 开启动力测力仪和位移传感器,确保数据采集系统正常运行。
b. 根据实验要求,设置不同的激励频率和幅值。
c. 记录实验数据,包括动力测力仪和位移传感器的输出值。
d. 关闭实验设备,整理实验场地。
六、实验数据及处理1. 实验数据记录表格:| 激励频率(Hz) | 激励幅值(N) | 位移(mm) | 力(N) || -------------- | -------------- | ---------- | ------- || | | | || | | | || | | | |2. 数据处理:a. 对实验数据进行整理,确保数据准确无误。
b. 对数据进行滤波处理,去除噪声。
c. 对数据进行曲线拟合,得到系统响应曲线。
d. 计算系统的动力学参数,如固有频率、阻尼比等。
七、实验结果与分析1. 固有频率和阻尼比的计算结果与理论值进行比较,分析误差产生的原因。
2. 分析实验过程中出现的异常现象,找出原因并改进实验方法。
3. 根据实验结果,总结机械系统动力学实验的基本规律。
八、实验结论1. 通过本次实验,掌握了机械系统动力学实验的基本方法和步骤。
2. 验证了理论分析的正确性,提高了分析、解决问题的能力。
3. 发现了实验过程中存在的问题,为今后的实验研究提供了参考。
九、实验心得1. 实验过程中,注意实验数据的准确性,确保实验结果的可靠性。
动力系统实训实验报告单
![动力系统实训实验报告单](https://img.taocdn.com/s3/m/3ddddbec64ce0508763231126edb6f1afe007151.png)
一、实验目的1. 理解动力系统的基本原理和组成。
2. 掌握动力系统各部件的结构和功能。
3. 学习动力系统的调试和维护方法。
4. 培养动手实践能力和团队协作精神。
二、实验器材1. 动力系统实训台架2. 发动机3. 传动带4. 润滑系统5. 冷却系统6. 燃油系统7. 排气系统8. 气缸压力表9. 万用表10. 检测仪器等三、实验原理动力系统是汽车、摩托车等交通工具的核心部分,主要由发动机、传动系统、润滑系统、冷却系统、燃油系统、排气系统等组成。
发动机负责将燃料燃烧产生的能量转化为机械能,通过传动系统传递给车轮,实现车辆的行驶。
四、实验步骤1. 准备工作- 确保实训场地安全,关闭实训台架上的电源。
- 检查实训台架各部件是否完好,特别是发动机和传动系统。
2. 发动机检查- 观察发动机外观,检查有无损坏或漏油现象。
- 使用气缸压力表测量气缸压力,判断发动机性能。
3. 传动系统检查- 检查传动带张紧度,确保传动带运行平稳。
- 观察传动带是否有磨损、老化等现象。
4. 润滑系统检查- 检查润滑油液位,确保润滑油充足。
- 检查油质,判断是否需要更换。
5. 冷却系统检查- 检查冷却液液位,确保冷却液充足。
- 检查冷却液颜色,判断是否需要更换。
6. 燃油系统检查- 检查燃油滤清器,确保燃油清洁。
- 检查燃油压力,确保燃油供应正常。
7. 排气系统检查- 检查排气管道,确保无漏气现象。
- 检查三元催化器,确保排放达标。
8. 动力系统调试- 启动发动机,观察发动机运行状态。
- 调整点火正时,确保发动机运行平稳。
- 调整空气流量,确保发动机功率输出。
9. 动力系统维护- 清洁发动机外部,保持发动机清洁。
- 检查各部件紧固情况,确保安全运行。
五、实验数据1. 气缸压力:XX kPa2. 传动带张紧度:XX N3. 润滑油液位:XX L4. 冷却液液位:XX L5. 燃油压力:XX kPa6. 排气温度:XX °C六、实验结果分析通过本次实验,我们对动力系统的组成、结构、功能有了更深入的了解。
机械力学与动力学实验
![机械力学与动力学实验](https://img.taocdn.com/s3/m/b600f53b30b765ce0508763231126edb6f1a7602.png)
机械力学与动力学实验实验简介本实验是为了研究机械力学和动力学的基本原理和定律,通过实际操作和观察来加深对理论知识的理解。
本实验分为以下几个部分:1. 弹簧振子实验:通过测量不同质量和弹簧刚度条件下的弹簧振动周期,验证胡克定律;2. 自由落体实验:测量自由落体物体的落地时间和下落距离,验证重力加速度的大小;3. 斜面实验:测量静止物体在斜面上的静摩擦力和动摩擦力,验证滑动摩擦系数的大小;4. 动量守恒实验:观察碰撞前后物体的动量变化,验证动量守恒定律。
实验目的通过完成以上实验,达到以下目的:1. 理解弹簧振子的运动规律,验证胡克定律;2. 通过自由落体实验,测量重力加速度的大小,进一步了解自由落体运动的特点;3. 通过斜面实验,测量滑动摩擦系数,探究静摩擦力和动摩擦力的关系;4. 通过动量守恒实验,理解动量守恒定律在碰撞中的应用。
实验步骤1. 弹簧振子实验:- 装置弹簧振子实验装置,分别记录不同质量和弹簧刚度条件下的振动周期;- 计算并绘制振动周期与质量和弹簧刚度的关系曲线,验证胡克定律。
2. 自由落体实验:- 将自由落体物体从不同高度释放,记录落地时间和下落距离;- 通过计算得到重力加速度的大小,与理论值进行比较。
3. 斜面实验:- 将物体置于斜面上,测量静止时的静摩擦力和动摩擦力;- 根据测量结果计算滑动摩擦系数,分析静摩擦力与动摩擦力的关系。
4. 动量守恒实验:- 设计碰撞实验装置,记录碰撞前后物体的质量和速度;- 计算初始动量和最终动量,验证动量守恒定律。
实验结果分析1. 弹簧振子实验的结果应与胡克定律相符,振动周期与质量和弹簧刚度的关系曲线应呈线性关系。
2. 自由落体实验中,得出的重力加速度应接近理论值,验证自由落体物体的运动规律。
3. 斜面实验中,根据测量结果计算得到的滑动摩擦系数应与理论值相符。
4. 动量守恒实验中,碰撞前后的动量应保持守恒,验证动量守恒定律的适用性。
结论通过机械力学与动力学实验,我们验证了胡克定律、重力加速度、滑动摩擦系数和动量守恒定律的基本原理和定律。
机械系统动力学试验
![机械系统动力学试验](https://img.taocdn.com/s3/m/d0352f6e02768e9951e73850.png)
振动是自然界和工程界常见的现象。振动的消极方 面是:影响仪器设备功能,降低机械设备的工作精 度,加剧构件磨损,甚至引起结构疲劳破坏;振动 的积极方面是:有许多需利用振动的设备和工艺 (如振动传输、振动研磨、振动沉桩等)。振动分 析的基本任务是讨论系统的激励(即输入,指系统 的外来扰动,又称干扰)、响应(即输出,指系统 受激励后的反应)和系统动态特性(或物理参数) 三者之间的关系。20世纪60年代以后,计算机和振 动测试技术的重大进展,为综合利用分析、实验和 计算方法解决振动问题开拓了广阔的前景。
三、实验原理
对于振动系统,经常要测定其固有频率,最常 用的方法就是用简谐力激振,引起系统共振, 从而找到系统的各阶固有频率。 1. 简谐力激振 由简谐力作用下的强迫振动系统,其运动方程为:
方程式的解由两部分组成:
测量方法一:幅值判别法
在激振功率输出不变的情况下,由低到高调节 激振器的激振频率,通过示波器我们可以观察 到在某一频率下,任一振动量(位移、速度、 加速度)幅值迅速增加,这就是机械振动系统 的某阶固有频率,这种方法简单易行,但是阻 尼较大时,不同类型振动量对振幅变化敏感度 不一样,这样往往测量不够精确。
随着科学技术的迅速发展,机械结构的轻型化和高速 化,大型的工程振动问题不断出现,如在铁路桥梁、 机车车辆、汽车、飞机、船舶工业和各种机械设备、 仪器设计和制造、土木工程、爆破、采矿、抗震、抗 爆等部门,振动和结构的动态特性研究越来越受到重 视。振动工程是一门交叉技术学科,包括振动、冲击、 噪声、波动和各种动态技术。它是在数学和现代物理 学的基础上结合现代最新计算技术、控制论、信息论、 系统论等新学科综合发展起来的,以解决迅速发展且 日益复杂的工程技术界提出的动力学问题。航空航天、 船舶、铁道、机械、车辆、土建、水力、化工、电力、 地质勘探、海洋工程、生物医学工程等的发展都与振 动工程学科的发展紧密相关。
机械设计综合实验指导书及实验报告剖析
![机械设计综合实验指导书及实验报告剖析](https://img.taocdn.com/s3/m/7f24ccd69e31433239689373.png)
机械设计综合实验指导书及实验报告武宁宁2013年10月第一章机械设计结构展示、分析与研究实验机械设计结构展示、分析与研究实验是分析机械结构的基本实验,它是了解机械发展历史、提高机械结构设计能力以及进行机械结构创新性设计的重要实践基础。
“机械设计结构展示、分析与研究实验”包括机械发展史、机械设计结构展示与分析、2大基本模块,根据实验要求不同又分为感知(认知)型实验、基本型2种类型。
实实验一机械设计结构展示与分析实验(基本型)一、实验目的(1)了解常用联接件、轴系零部件的类型和结构,掌握其特点与应用。
(2)了解常用机械传动的类型、工作原理、组成结构及失效形式。
(3)了解常用润滑剂及密封装置的类型、工作原理和组成结构。
(4)观察了解机械零部件的工作原理,加深与扩展理论教学内容。
(5)观察了解机械零件的失效形式,掌握机械设计的基本准则。
二、实验内容与要求1.常用联接件、轴系零部件(1)了解螺纹联接、键联接、花键联接、销联接的常用类型、结构形式、工作原理、受力情况、装配方式、防松原理及方法、失效形式及应用场合等。
(2)了解轴、轴承、联轴器与离合器等轴系零部件的类型、结构特点、工作原理、装配型式、常用材料、失效形式及应用场合等。
2.机械传动(1)了解各种带传动的类型、结构特点、工作原理、运动特性、张紧方法及失效形式等。
(2)了解齿轮传动的类型、常用材料、加工原理、结构形式、工作原理、受力分析及失效形式等。
(3)了解蜗杆传动的类型、常用材料、结构形式、工作原理、受力分析、自锁现象及失效形式等。
(4)了解链传动的类型、结构形式、工作原理、运动特性及失效形式等。
(5)了解螺旋传动的类型、结构形式、工作原理、运动特性及失效形式等。
(6)了解摩擦轮传动的类型、结构形式、工作原理、运动特性及失效形式等。
3.润滑剂及密封装置(1)了解润滑剂的类型、功用性能参数及应用场合等。
(2)了解润滑装置的类型、功用及应用场合等。
三、实验装置实验装置采用青岛理工大学临沂校区机械基础实验教学示范中心机械展示厅陈列的机械设计陈列柜及实验示范中心配备的各种零部件、机械装置、现代机械产品:①联接件;②轴;③滚动轴承;④滑动轴承;⑤润滑与密封;⑥联轴器与离合器;⑦带传动;⑧齿轮传动;⑨蜗杆传动;⑩链传动;⑩螺旋传动;⑥现代机械等。
机械实训实验报告
![机械实训实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/00db55a4951ea76e58fafab069dc5022aaea462e.png)
一、实验目的1. 通过本次实训,掌握机械设备的操作方法和安全规程。
2. 了解机械设备的结构、原理和性能,提高对机械设备的认识。
3. 学会使用常用工具和仪器,提高动手能力和实践操作技能。
4. 培养团队合作精神和创新意识。
二、实验内容1. 机械设备的认识与操作2. 常用工具和仪器的使用3. 机械设备的装配与调试4. 机械设备的维修与保养三、实验步骤(一)机械设备的认识与操作1. 阅读实验指导书,了解实验设备的基本结构和性能。
2. 观察教师演示操作过程,了解操作步骤和注意事项。
3. 亲自操作机械设备,掌握操作要领。
4. 检查实验结果,分析操作过程中的问题。
(二)常用工具和仪器的使用1. 学习使用常用工具,如扳手、钳子、螺丝刀等。
2. 学习使用常用仪器,如万用表、千分尺、游标卡尺等。
3. 进行实际操作,掌握工具和仪器的使用方法。
(三)机械设备的装配与调试1. 根据装配图,了解设备的装配顺序和注意事项。
2. 逐个装配零部件,注意连接部位和紧固要求。
3. 调试设备,检查运动部件是否灵活、运转是否平稳。
4. 分析调试过程中出现的问题,并提出改进措施。
(四)机械设备的维修与保养1. 了解设备维修的基本方法和注意事项。
2. 学习更换易损件,如轴承、齿轮等。
3. 进行设备保养,如润滑、清洁等。
四、实验结果与分析(一)机械设备的认识与操作1. 通过实验,掌握了设备的操作方法和安全规程。
2. 了解了设备的结构、原理和性能,提高了对机械设备的认识。
(二)常用工具和仪器的使用1. 学会了使用常用工具和仪器,提高了动手能力和实践操作技能。
2. 增强了对工具和仪器的认识,为以后的学习和工作打下了基础。
(三)机械设备的装配与调试1. 成功装配了设备,并进行了调试。
2. 通过分析调试过程中出现的问题,提出了改进措施,提高了设备的性能。
(四)机械设备的维修与保养1. 学会了设备维修的基本方法和注意事项。
2. 提高了设备的可靠性,延长了设备的使用寿命。
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有频率。
(3)加速度判别共振
将激振信号输入到采集仪的第一通道(即 X 轴),加速度传感器输出信号输入到第二
通道(即 Y 轴),此时两通道的信号分别为:
激振信号为:
F F0 sin t
加速度信号为: y 2Y sin(t )
4.实验步骤
一、幅值判别法测量
1、安装仪器 把激振器安装在支架上,将激振器和支架固定在实验台基座上,并保证激振器顶杆对 简支梁有一定的预压力(不要露出激振杆上的红线标识),用专用连接线连接激振器和 INV1601B 型实验仪的功放输出接口(实验仪上的功率幅度调节按钮应调到最小)。 把带磁座的加速度传感器安放在简支梁上,输出信号接到 INV1601B 型实验仪的加速
在激振功率输出不变的情况下,由低到高调节激振器的激振频率,通过示波器,我们 可以观察到在某一频率下,任一振动量(位移、速度、加速度)幅值迅速增加,这就是机 械振动系统的某阶固有频率。这种方法简单易行,但在阻尼较大的情况下,不同的测量方 法得出的共振动频率稍有差别,不同类型的振动量对振幅变化敏感程度不一样,这样对应 一种类型的传感器在某阶频率时表现不够敏感。
q F0 m
k c
m
F0 sin et 图 3 阻尼强迫振动
x1 代表阻尼自由振动基, x2 代表阻尼强迫振动项。
自由振动项周期
TD
2 D
强迫振动项周期
Te
2 e
由于阻尼的存在,自由振动基随时间不断地衰减消失。最后,只剩下后两项,也就是通常
讲的定常强动,只剩下强迫振动部分,即
x
(
2
q(
2
2 e
)
别为:
激振信号为: F F0 sin t
位移信号为: y Y sin(t )
理可知共振,屏时幕,上的图象n ,将是一2个,正X椭轴圆信。号当和
Y 轴信号的相位差为 略大于 n 或略小于
/
n
2 ,根据利萨如图原
时,图象都将由正椭
圆变为斜椭圆,其变化过程如下图所示。因此图象由斜椭圆变为正椭圆的频率就是振动体
察图象的变化情况,分别用 INV1601B 型实验仪“加速度档”的加速度 a 、速度 v 、位移 d
进行测量,观察图象,根据共振时各物理量的判别法原理,来确定共振频率。
三、传函判别法和自谱判别法测量
1、安装仪器 把实验模型力锤的力传感器输出线接到 INV1601B 型实验仪第一通道的加速度传感器
输入端,档位拔到“加速度”档的 a ;把带磁座的加速度传感器放在简支梁上,输出信号
触发”,点击左侧操作面板的“传函”按钮,可得到频响曲线,第一个峰就是系统的第一 阶固有频率,后面的几个峰是高阶频率。移动传感器或用力锤敲击简支梁的其它部位,再 进行测试,记录下各阶固有频率。
4、自谱测量 选择“波谱”示波方式,从第二通道的频谱图中读取前三个谱峰即为系统的前三阶固 有频率。
5.实验数据和结果分析
量,放到所谓“模态坐标系统”中来描述。这一坐标系统的每一个基向量恰是振动系统的 一个特征向量。也就是说在这个坐标下,振动方程是一组互无耦合的方程,分别描述振动 系统的各阶振动形式,每个坐标均可单独求解,得到系统的某阶结构参数。
接到 INV1601B 型实验仪的第二通道加速度传感器输入端,档位拔到“加速度”档的 a 加
速度。 2、开机 进入 INV1601 型 DASP 软件的主界面,选择“双通道”按钮。进入“双通道”软件进
行“传函”示波。在“自由选择”中选择传函幅频和相位项示波。 3、传函测量 用力锤敲击简支梁中部,就可看到时域波形,采样方式选择为“单次触发”或“多次
分析法)
2.实验仪器及安装示意图
实验仪器:INV1601B 型振动教学实验仪、INV1601T 型振动教学实验台、加速度传感 器、接触式激振器、MSC-1 力锤(橡胶头)。软件:INV1601 型 DASP 软件。
图1 幅值判别法和相位判别法仪器连接图
图 2 传函判别法和自谱分析法仪器连接图
3.实验原理
《机械系统动力学》
实验指导书
编制 机械系统动力学课程组
中国矿业大学机电工程学院机械设计系 2019 年 3 月
实验:结构的固有频率与模态的测试 一、结构的固有频率测试
1.实验目的
1、学习机械系统固有频率的测试方法; 2、学习共振法测试振动固有频率的原理与方法;(幅值判别法和相位判别法) 3、学习锤击法测试振动系统固有频率的原理与方法;(传函判别法) 4、学习自由衰减振动波形自谱分析法测试振动系统固有频率的原理和方法。(自谱
速度信号为: y Y cos(t )
加速度信号为: y 2Y sin(t )
(1)位移判别共振
将由 INV1601B 实验仪的“信号源输出”的激振信号输入到 INV1601B 型实验仪的第一
通道(即 X 轴)的速度输入接头,位移传感器输出信号或通过 INV1601B 型实验仪积分档
输出量为位移量的信号接入教学仪的第二通道(即 Y 轴)输入接头,此时两通道的信号分
滞后相位角
因为 q / 2 F0 m
幅 A 可写成
arctg
2Du 1u2
K
m
F0 K
xst 为弹簧受干扰力峰值作用引起的静位移,所以振
A
1 (1 u 2 )2 4u 2 D 2
x st
xst
其中
称为动力放大系数
1
(1 u 2 )2 4u 2 D 2
动力放大系数 是强迫振动时的动力系数即动幅值与静幅值之比。这个数值对拾振器
YX
1/ k
e j
F (1 u 2 )2 4D 2u 2
tg 1
2Du 1u2
Y 的意义就是幅值为 1 的激励力所产生的响应。研究 Y 与激励力之间的关系,就可得
到系统的频响特性曲线。在共振频率下的导纳值迅速增大,从而可以判别各阶共振频率。
4) 自谱分析法
当系统受脉冲激励后做自由衰减振动时包括了各阶频率成分,时域波形反映了各阶频 率下自由衰减波形的线性叠加,通过对时域波形做 FFT 转换就可以得到其频谱图,从而我 们可以从频谱图中各峰值处得到系统的各阶固有频率。
2.实验仪器及安装示意图
实验仪器:INV1601B 型振动教学实验仪、INV1601T 型振动教学实验台、加速度传感 器、MSC-1 力锤。软件:INV1601 型 DASP 软件。
图 1 振动测试实验台的组成及连接示意图
3.实验原理
3.1 模态分析方法及其应用
模态分析方法是把复杂的实际结构简化成模态模型,来进行系统的参数识别(系统识 别),从而大大地简化了系统的数学运算。通过实验测得实际响应来寻示相应的模型或调 整预想的模型参数,使其成为实际结构的最佳描述。
共振时,
n
,
2
,X
轴信号和
Y
轴信号的相位差为
/
2 。根据利萨如图原
理可知,屏幕上的图象应是一个正椭圆。当 略大于 n 或略小于 n 时,图象都将由正椭
圆变为斜椭圆,其变化过程如下图所示。因此图象由斜椭圆变为正椭圆的频率就是振动体 的固有频率。
`
n
n
图 4 用位移判别共振的利萨如图形
n
n
对于振动系统,经常要测定其固有频率,最常用的方法就是用简谐力激振,引起系统 共振,从而找到系统的各阶固有频率。另一种方法是用锤击法,用冲击力激振,通过输入 的力信号和输出的响应信号进行传函分析,得到各阶固有频率。
1、简谐力激振 由简谐力作用下的强迫振动系统,其运动方程为:
mx Cx Kx F0 sin et
方程式的解由 x1 x2 这二部分组成: x1 et (C1 cos Dt C2 sin Dt)
式中 其中
D 1 D2
C1 、 C2 常数由初始条件决定
x2 A1 sin et A2 cos et
A1
( 2
q( 2
2 e
)
2 e
)2
4
2 2 e
A2
( 2
2q e
2 e
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
)
2
4
2
2 e
,
n
图 5 用速度判别共振的利萨如图形
n
n
n
图 6 用加速度判别共振的利萨如图形
n
3) 传函判别法(频率响应函数判别法——动力放大系数判别法)
通常我们认为振动系统为线性系统,用一特定已知的激振力,以可控的方法来激励结
构,同时测量输入和输出信号,通过传函分析,得到系统固有频率。
响应与激振力之间的关系可用导纳表示:
的固有频率。
(2)速度判别共振
将激振信号输入到 INV1601B 实验仪的第一通道(即 X 轴),速度传感器输出信号或通
过 INV1601B 型实验仪积分档输出量为速度的信号输入到第二通道(即 Y 轴),此时两通道
的信号分别为:
激振信号为: F F0 sin t 速度信号为: y Y cos(t ) 共振时, n , / 2 ,X 轴信号和 Y 轴信号的相位差为 / 2 。根据利萨如图 原理可知,屏幕上的图象应是一条直线。当 略大于 n 或略小于 n 时,图象都将由直线
元件组成的模型。如果简化的系统模型中有 n 个集中质量,一般它便是一个 n 自由度的系 统,需要 n 个独立坐标来描述它们的运动,系统的运动方程是 n 个二阶互相耦合(联立)
的常微分方程。 模态分析是在承认实际结构可以运用所谓“模态模型”来描述其动态响应的条件下,
通过实验数据的处理和分析,寻求其“模态参数”,是一种参数识别的方法。 模态分析的实质,是一种坐标转换。其目的在于把原在物理坐标系统中描述的响应向
2) 相位判别法
相位判别法是根据共振时特殊的相位值以及共振动前后相位变化规律所提出来的一