Sisteme Oscilante

Curs
9/10 (2 voturi)
Domeniu: Mecanică
Conține 3 fișiere: doc
Pagini : 66 în total
Cuvinte : 18507
Mărime: 838.28KB (arhivat)
Cost: Gratis
Profesor îndrumător / Prezentat Profesorului: Daniel Comeaga

Extras din document

1.1 SISTEME OSCILANTE

Un corp aflat în stare de echilibru îşi menţine această stare un timp nedefinit, dacă asupra lui nu intervin acţiuni exterioare, conform principilui I al mecanicii. Unele corpuri, dacă sunt scoase din aceasta poziţie, execută mişcări alternative în jurul acesteia. Se spune despre acest corp cǎ el oscileazǎ în jurul poziţiei de echilibru.

Vibraţia mecanică se poate defini ca ansamblu al mişcărilor executate de un corp în jurul unei poziţii de echilibru.

In sistemele electrice se vorbeşte de oscilaţii electrice, referitor la intensitatea curentului electric sau la tensiunea electrică, atunci când acestea nu au o valoare constantă, ci o variaţie alternativă în jurul unei valori date, variaţie care se poate modela cu ajutorul unor funcţii periodice.

Vibraţiile mecanice sau electrice iau naştere în orice sistem mecatronic, unde există motoare pentru acţionarea mecanismelor, transformatoare electrice, elemente inerţiale sprijinite elastic, etc. Prezenţa vibraţiilor mecanice este, în general, dăunătoare ca urmare a efectelor lor.

Efectele vibraţiilor pot cuprinde:

1. Manifestarea unor tensiuni mecanice variabile în materialul elementelor constructive. datorită generării unor mişcări nedorite ale elementelor constitutive ale sistemului. Aceste tensiuni mecanice duc la o degradare mult mai rapidă prin aşa-numitul efect de “oboseală” a materialului.

2. Un alt efect nedorit al vibraţiilor mecanice este zgomotul produs de corpurile oscilante, a căror energie de vibraţie este radiată în mediul elastic ambiant (aerul). Zgomotul se propagă sub formă de sunete de amplitudini variabile şi frecvenţe aflate într-un raport nearmonic, ce afectează sistemul nervos central al utilizatorul uman.

3. Oscilaţiile mǎrimilor electrice, tensiune electricǎ şi intensitate a curentului electric, dau naştere unor forţe electrodinamice variabile, care produc, la rândul lor, tensiuni mecanice suplimentare.

Prin urmare, analiza vibraţiilor sistemelor mecatronice este necesară pentru a cunoaşte cauzele lor, modalităţile de a le diminua energia absorbită şi/sau radiatǎ, pentru controlul al vibraţiilor înseşi şi al zgomotului, ca efect secundar.

In tehnica modernă, extinderea utilizării materialelor de mică densitate a permis creşterea frecvenţelor de lucru ale mecanismelor, pentru elemente de acţionare de aceeaşi putere, în condiţiile aceluiaşi consum de energie, ceea ce a dus la acutizarea necesităţii de a diminua amplitudinea de oscilaţie tot mai mare a sistemului dinamic. Cerinţele impuse structurilor complexe de tip mecatronic sunt din ce în ce mai severe sub aspectul fiabilităţii şi al zgomotului produs de acestea, astfel că, în prezent, analiza dinamică a unui produs mecatronic este obligatorie încă din faza de proiectare.

Există doi factori care controlează amplitudinea şi frecvenţa vibraţiei unui sistem dinamic. Aceştia sunt 1) excitaţia aplicată şi 2) caracteristicile dinamice ale sistemului.

Excitaţia se datorează surselor exterioare de energie ale sistemului (motoare, transformatoare, perturbaţii, etc), caz în care are are un caracter periodic, armonic sau aleatoriu, sau este aplicatǎ sub forma unor şocuri ori a unor sarcini de tip impuls.

Caracteristicile dinamice ale sistemului se referă la proprietăţile de natură mecanică ale elementelor constitutive, cum ar fi masa, rigiditatea, precum şi prezenţa forţelor de frecare ca forţe de legătură.

Analiza dinamică a unui sistem este constuită din două procese, primul fiind studiul vibraţiilor, iar al doilea, dinamica sistemelor de control al acestora. Sistemele mecatronice sunt privite sub aspectul comportării mecanice şi sunt studiate folosind analogii electro-mecanice. Acest lucru este posibil deoarece ecuaţiile diferenţiale care descriu oscilaţiile mecanice au acceaşi formă cu cele care caracterizează sistemele electrice alimentate de surse de energie ce lucrează în regim armonic.

Analiza armonică este un studiu al sistemelor mecatronice efectuat în trei etape distincte:

1) Obţinerea modelului matematic (simplificat) al sistemului ce trebuie analizat

2) Pe baza modelului se scriu ecuaţiile de mişcare

3) Evaluarea răspunsului sistemului la aplicarea unei anumite excitaţii

Etapa 1. Modelul matematic

Sistemele mecatronice reale, chiar şi cele de complexitate redusă, pot fi analizate foarte precis numai cu ajutorul unor modele extrem de complicate, folosind foarte multe date de intrare. In limitele unei precizii acceptate, se pot obţine rezultate corecte prin adoptarea unor modele simplificate ale structurilor reale.

Crearea unui model simplificat este posibilă atunci când se adoptă un ansamblu de ipoteze simplificatoare. De exemplu:

- masă distribuită poate fi înlocuită cu una concentrată

- efectul amortizării se poate neglija, dacă se doreşte stabilirea frecvenţelor proprii ale sistemului, sau sistemul funcţionează la frecvenţe situate mult în afara rezonanţei, ori

- un element elastic cu caracteristică neliniară poate fi înlocuit cu unul cu rigiditate constantă în domeniul de lucru.

- sunt analizate efectele numai pe direcţiile care prezintă interes, pentru a elimina informaţiile nenecesare.

Un exemplu simplu al modului în care se poate face compromisul între o reprezentare simplă, nu foarte precisă, dar lesne de analizat, şi un sistem complex este acela al unui dispozitiv care cuprinde un mecanism antrenat de un motor. Dispozitivul este montat pe un şasiu şi se află introdus într-o carcasă, ansamblul fiind prevăzut cu elemente elastice (suporţi) pentru aşezarea pe o masă plană de lucru. O prima abordare simplificată a dispozitivului este aceea de masă concentrată (dispozitivul inclusiv carcasa) legat de structura fixă printr-un element elastic (cei patru suporţi). Excitatorul vibraţiilor este motorul, care are, eventual, rotorul insuficient echilibrat (fig.1).

Dacă ne interesează vibraţia şasiului pe care se află montat motorul, dar şi unele componente electronice, atunci modelul dispozitivului nu se poate limita la o singură masă concentrată, ci trebuie să ţină seama de motorul însuşi, ca primă masă concentrată, montat elastic şi cu amortizor (eventual), pe şasiu. A doua masă concentrată o poate constitui şasiul împreună cu carcasa fixată rigid pe el şi cu celelate elemente mecanice sau electronice montate tot rigid pe şasiu (fig.1.2).

Preview document

Sisteme Oscilante - Pagina 1
Sisteme Oscilante - Pagina 2
Sisteme Oscilante - Pagina 3
Sisteme Oscilante - Pagina 4
Sisteme Oscilante - Pagina 5
Sisteme Oscilante - Pagina 6
Sisteme Oscilante - Pagina 7
Sisteme Oscilante - Pagina 8
Sisteme Oscilante - Pagina 9
Sisteme Oscilante - Pagina 10
Sisteme Oscilante - Pagina 11
Sisteme Oscilante - Pagina 12
Sisteme Oscilante - Pagina 13
Sisteme Oscilante - Pagina 14
Sisteme Oscilante - Pagina 15
Sisteme Oscilante - Pagina 16
Sisteme Oscilante - Pagina 17
Sisteme Oscilante - Pagina 18
Sisteme Oscilante - Pagina 19
Sisteme Oscilante - Pagina 20
Sisteme Oscilante - Pagina 21
Sisteme Oscilante - Pagina 22
Sisteme Oscilante - Pagina 23
Sisteme Oscilante - Pagina 24
Sisteme Oscilante - Pagina 25
Sisteme Oscilante - Pagina 26
Sisteme Oscilante - Pagina 27
Sisteme Oscilante - Pagina 28
Sisteme Oscilante - Pagina 29
Sisteme Oscilante - Pagina 30
Sisteme Oscilante - Pagina 31
Sisteme Oscilante - Pagina 32
Sisteme Oscilante - Pagina 33
Sisteme Oscilante - Pagina 34
Sisteme Oscilante - Pagina 35
Sisteme Oscilante - Pagina 36
Sisteme Oscilante - Pagina 37
Sisteme Oscilante - Pagina 38
Sisteme Oscilante - Pagina 39
Sisteme Oscilante - Pagina 40
Sisteme Oscilante - Pagina 41
Sisteme Oscilante - Pagina 42
Sisteme Oscilante - Pagina 43
Sisteme Oscilante - Pagina 44
Sisteme Oscilante - Pagina 45
Sisteme Oscilante - Pagina 46
Sisteme Oscilante - Pagina 47
Sisteme Oscilante - Pagina 48
Sisteme Oscilante - Pagina 49
Sisteme Oscilante - Pagina 50
Sisteme Oscilante - Pagina 51
Sisteme Oscilante - Pagina 52
Sisteme Oscilante - Pagina 53
Sisteme Oscilante - Pagina 54
Sisteme Oscilante - Pagina 55
Sisteme Oscilante - Pagina 56
Sisteme Oscilante - Pagina 57
Sisteme Oscilante - Pagina 58
Sisteme Oscilante - Pagina 59
Sisteme Oscilante - Pagina 60
Sisteme Oscilante - Pagina 61
Sisteme Oscilante - Pagina 62
Sisteme Oscilante - Pagina 63
Sisteme Oscilante - Pagina 64
Sisteme Oscilante - Pagina 65
Sisteme Oscilante - Pagina 66

Conținut arhivă zip

  • Sisteme Oscilante
    • 01 Capitolul 1-corectat.doc
    • 02 Capitolul 2-I gr.lib bun.doc
    • 03 Vibratiile sistemelor cu doua gr.doc

Alții au mai descărcat și

Șocurile și vibrațiile autovehiculelor

Deplasarea automobilului în orice regim, pe orice categorie de drum este însoţită de apariţia şocurilor şi vibraţiilor. De altfel, automobilul...

Proiectarea Sculelor Așchietoare

CURS 4 FREZE CILINDRICE Sunt de obicei cu fixare pe dorn (freze cu alezaj), alegerea diametrului alezajului se face având în vedere solicitările...

Bazele prelucrării mecanice

Materialele folosite la confecţionarea sculelor aşchietoare trebuie să posede următoarele proprietăţi: duritate superioară materialului prelucrat,...

Rezistența Materialelor

1 PROBLEMELE REZISTENŢEI MATERIALELOR 1.1 Obiectul şi problemele Rezistenţei materialelor Rezistenţa materialelor este o disciplină de cultură...

Bazele generării suprafețelor așchietoare

SISTEM REUNIUNE ORDONATĂ DE ELEMENTE ÎN INTERACŢIUNE care permite realizarea unui obiectiv definit în prealabil prin intermediul unui plan...

Tehnici de Control Dimensional

Precizia dimensionala 1.1 Introducere In constructia de masini procesul de fabricatie urmareste realizarea pieselor a caror caracteristici,...

Breviar pentru Proiectarea Broșelor

1.Elementele cunoscute privind suprafaţa de broşat. a. Dimensiunile caracteristice şi toleranţele acestora. Lungimea canelurilor L =30 Lăţimea...

Te-ar putea interesa și

Studiul teoretic al excitațiilor induse de propulsoare la nave

CAPITOLUL 1 CONSIDERAŢII GENERALE 1.1. Generalităţi Creşterea schimbului de mărfuri, respectiv a exportului în cadrul schimbului mondial de...

Procedee Moderne de Îmbunătățire a Calității Produselor Turnate Continuu

CAPITOLUL 1 TEHNOLOGII ŞI MĂSURI TEHNOLOGICE CARE CONTRIBUIE LA REALIZAREA UNUI FLUX INTEGRAT TURNARE CONTINUĂ - LAMINARE 1.1 INTRODUCERE Cu...

Compunerea Oscilațiilor Armonice Perpendiculare

Cap. 1. INTRODUCERE Oscilaţiile prezintă o importanţă covârşitoare pentru fizică şi tehnică, iar dintre ele cele simple, sinusoidale au rol...

Sistemul Injectiei Directe de Benzina

ARGUMENT Cerintele pentru viitor sunt de natura ecologica, de reducere a consumului de combustibil, a emisiei de CO2 si a continutului de sulf din...

Subiecte rezolvate Mijloace de Transport I

1.Conditiile de baza propriu-zise si conditiile de baza complementare associate conturului de referinta al GC, depasirea maxima admisa Sn a...

Fizica Anul 1 Primul Semestru

Cap1. Teoria relativitatii restrânse Orice fenomen fizic poate fi descris satisfacator numai în raport cu un anumit sistem de referinta, caruia i...

Dezvoltarea sistemelor tehnice și teoria inovațiilor

1. Introducere în dezvoltarea sistemelor tehnice şi a teoriei inovării. 1. 1 Sscopurile şi obiectivele disciplinei «Dezvoltarea sistemelor tehnice...

Cursuri fizică

Oscilatorul armonic liniar 2. Energia in miscarea oscilatorie armonica 1. Oscilatorul armonic liniar 1. Sa consideram un corp de masa m care...

Ai nevoie de altceva?