实验四：隔振减振实验

实验四：隔振减振实验

一、实验目的

1、学习隔振减振的基本知识；

2、学些隔振减振的基本原理；

3、了解隔振减振效果的测量；

4、判断系统隔振减振的有效工作频段；

二、实验仪器

1、INV-1601T型振动教学实验台、配重、激振器。实验仪器：INV1601B型振动教学实验仪、INV1601T型振动教学实验台、激振器、配重块，空气阻尼器（图1）、动力减振器（图2）。

2、软件：INV1601型DASP软件

图1 空气阻尼器图2 动力减振器

三、实验要求

利用实验室提供的减振隔振设备，设计一到两种隔振或减振方案（从被动隔振、主动隔振、单式动力减振和复式动力减振中任选），测量所选择方案的隔振效果以及有效的工作频段。必须提供安装示意图，实验原理，详细的实验步骤以及数据记录和分析结果。

四、实验仪器安装示意图

五、实验原理

隔振的作用有两个方面：一是减少振源振动传至周围环境；二是减少环境振动对物体或设备的影响。原理是在设备和底座之间安装适当的隔振器，组成隔振系统，以减少或隔离振动的传递。有两类隔振，一是隔离机械设备通过支座传至地基的振动，以减少动力的传递，称为主动隔振；另一种是防止地基的振动通过支座传至需保护的精密设备或仪表仪器，以减小运动的传递，称为被动隔振。

在一般隔振设计中，常常用振动传递比T 和隔振率η来评价隔振效果。主动隔振传递比等于物体传递到底座的振动与物体振动之比，被动隔振传递比等于底座传递到物体的振动与底座的振动之比，两个方向的传递比相等。 隔振效率：η=（1- T ) ·100%

传递比T ：]u D )u -/[(1u D (1T 222222++=） 式中D 为阻尼比，0

f

u f =

为激振频率和共振频率的比。 只有传递比小于1才有隔振效果。因此T <1的区域称为隔振区。此时0

f u f ==1.414

传递比无穷大时，达到吸振效果。此时0

f

u f =

=1.00 六、实验步骤

1、把5kg空气阻尼器组成的隔振器放在底座上，偏心激振电机安装在隔振器上，偏心电机的电压有调压器输出端提供。220v电源线接到调压器的输入端，一定要小心防止接错，要注意调压器的输入和输出端，防止接反。

2、在隔振器下托板上安装一加速度传感器，在上托板上安装以加速度传感器，分别接入ZJY-601A型振动教学试验仪的第一和第二通道，输出的信号接到采集仪的第一和第二通道。

3、开机进入DASP2000标准版软件的主界面，选择单通道按钮。进入单通道示波状态进行波形和频谱同时示波。

4、在采集参数菜单中设置采样频率为500HZ,程控1倍、采样点数2K、工程单位μm。

5、调节调压器改变电机转速，使系统产生共振，打开数据列表按钮从频率计中读取频率值

七、实验数据处理

先实验测得空气砝码固有频率，得到以下图形与数据

可知空气弹簧+砝码的固有频率为15.625hz。

f0以及第一通道的峰值A1和第二通道的峰值A2记录如下

由曲线和数据可知，主系统振幅X1出现第一个峰值时，频率在14.40hz,附加系统振幅X2出现第一个峰值时频率在14.60hz，而主系统振幅X1出现第二个峰值时，频率在38.10hz,附加系统振幅X2出现第二个峰值时频率在38.00hz。比计算结果略大。这可能是简支梁的实际刚度比等效刚度略大造成的，不过在误差允许范围内，实验效果达到了预期。

主系统在18hz左右，幅值最小，说明产生了吸振效果。不过比计算值15.626hz 大了些，这主要是在获取附加系统固有频率时产生一些错误，导致计算值偏小造成的。

X2/X1 比值为1 时，频率为26.80hz。又X2/X1小于1时，开始起到隔振效果。由图像可知，当频率大于26.80hz时，开始产生隔振效果。基本与吸振频率满足1.414倍的关系。说明实验是正确的。与计算值产生较大误差是因为在获取附加系统固有频率时产生一些错误，导致计算值偏小造成的。

八、实验心得

通过实验的验证，加深了对减震器减振的基本原理。知道了吸振频率与隔振频率的关系。同时知道在减振的同时，要避免共振的发生，只有使附加减振器的两自由度系统固有频率相距较远，加深了我对多自由度系统的理解。