Transcript 2005년 8월 16일 발표 - 진동연구실

기계공학실험2
위험속도(Critical Speed) 측정
한양대학교 진동연구실
실험실 및 실험 결과 보고서유의사항
실험조교 : 이규호
전화번호 : 031-501-4590
e-mail : [email protected]
실험실 내 절대정숙 유지
실험 후 정리정돈
결과 보고서 남의것 인용시 0점, 결석0점, 지각 -2점
보고서 제출 기한 : 실험 후 다음 실험전까지
2005년 8월 16일 발표
List
실험 목적
실험 이론
실험 장치
실험 방법
실험 결과
2005년 8월 16일 발표
실험목적
임계속력
임계속력은 다른 말로 위험속도라 한다.
회전체의 고유진동수와 회전체 축의 회전속도가 같을때 발생하며
이때의 속도를 임계속력이라 한다.
회전체가 위험속도로 운동을 하면 베어링 손상 및 축 손상을 일으킨다.
기계결함 시뮬레이터를 이용하여 회전체의 위험속도가 시스템에 미치는 영향
을 고찰한다.
2005년 8월 16일 발표
위험속도 및 공진
타코마 브릿지
2005년 8월 16일 발표
실험이론
회전체의 고유진동수
yi
Center of mass
wt
G
w
y +a sin(wt)
a
wt
r
Support
Support
E : 회전축 중심
G : 원판의 질량중심
r : 위치벡터
E
y
x
xi
x +a cos(wt)
o
mr  kxi  kyj  cxi  cy j
r  {x  a cos( wt )}i  { y  a sin( wt )}j
r  {x  aw 2 cos( wt )}i  {y  aw 2 sin( wt )}j
0  {mx  maw2 cos( wt )  cx  kx}i  {my  maw2 sin( wt )  cy  ky}j
2005년 8월 16일 발표
실험이론
회전체의 고유진동수
0  {mx  maw2 cos( wt )  cx  kx}i  {my  maw2 sin( wt )  cy  ky}j
mx  maw2 cos( wt )  cx  kx  0
my  maw2 sin( wt )  cy  ky  0
mx  cx  kx  maw2 cos( wt )
my  cy  ky  maw2 sin( wt )
비 감쇠 고유진동수 wn 
k
m
2005년 8월 16일 발표
실험이론
회전체의 고유진동수
비 감쇠 고유진동수 wn 
k
m
L
회전축의 강성
d 2 v Wb
M b  EI 2 
x  W  x  a 1
L
dx
dv Wb x 2
 x  a 2
EI

W
 c1
dx
L 2
2
Wb x 3
 x  a 3
EIv 
W
 c1 x  c2
L 6
6
v  0 at x  0 and at x  L
B
A
a
b
Wb/L
Wa/L
W
0  c2
Wb 3 Wb 3
0
L 
 c1 L
6L
6
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실험이론
회전체의 고유진동수
v
W  bx 2
2
2
3
(
L

b

x
)


x

a


6 EI  L
if b 
L
L
L
and x 
and a 
2
2
2
L3W
v
and from Hook ' s Law F  kx
48EI
48EI
k 3
L
I
d 4
64
m  md 
ms
2
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실험이론
Parameter
축간거리=31cm
샤프트 직경=12.7mm
Ms=170g, Md=1552g
E=75 GPa
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실험장치
기계결함 시뮬레이터
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실험장치
기계결함 시뮬레이터
기계결함 시뮬레이터 작동 시 절대 보호덮개를 덮은 후 실험한다.
위험속도 근처에서 10초 이상 운동시키지 않는다.
질량 추의 변환 시에 전원 플러그를 완전히 제거했는지를 확인한다.
기계가 완전히 멈춘 후 보호 덮개를 연다.
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실험방법
실험 1(mass 1개)
실험 2(mass 2개)
1.
시스템의 길이와 추의 무게를 측정한다.
2.
회전체의 이론적인 고유진동수 값을 구한다.
3.
타코메타의 조정 손잡이를 조정하여 속도를 서서히 증가시킨다.
4.
계의 거동을 주시하여 심한 진동이 발생하는 속도를 측정하여 기록한다.
5.
5번의 실험을 반복한다.
6.
추의 무게와 위치를 변경하여 4과정을 반복 수행한다.
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실험결과
추의 개수
1
1
2
2
3
위치변경
실제 고유진동수
( rpm )
위험속도 (이론)
( rpm )
오차
(%)
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