Masurarea vibratiilor Traductori Studiu de caz
-
Upload
marius-vlad -
Category
Documents
-
view
203 -
download
6
description
Transcript of Masurarea vibratiilor Traductori Studiu de caz
-
Mecanice Traductori, Studiu de caz
:
: Prof. univ. dr. ing. Cristian PAVEL
Student doctorand: Ing. Marius Vlad
An univ.2013-2014
-
1
Cuprins: 1.Introducere............................................................................................................................................ 3
2. Mrimi caracteristice, unitii de msur a vibraiilor ......................................................................... 4
3. Traductoare de vibraii ......................................................................................................................... 8
3.1 Principiile traductoarelor de vibraii .............................................................................................. 8
3.2 Msurarea deplasrii vibraiei ....................................................................................................... 9
3.3. Msurarea vitezei vibraiei .......................................................................................................... 10
3.4 Msurarea acceleraiei vibraiei................................................................................................... 10
3.4.1 Accelerometre piezoelectrice ............................................................................................... 11
3.4.2 Accelerometre piezoelectrice cu preamplificator electronic ................................................ 12
3.4.3 Accelerometre piezorezistive ................................................................................................ 13
3.4.4 Accelerometre cu variaia capacitii electrice ..................................................................... 14
3.4.5 Accelerometre cu balan de fore ....................................................................................... 14
4. Efectele vibraiilor asupra organismului uman .................................................................................. 15
5.Studiu de caz: Transmiterea vibraiilor prin corpul copiilor, stnd n picioare. .................................. 19
5.2 Introducerea studiului de caz ....................................................................................................... 20
5.3 Proceduri i instrumentaie .......................................................................................................... 20
5.4 Analiza statistic ........................................................................................................................... 23
5.5 Rezultate ...................................................................................................................................... 23
5.6 Concluziile studiului...................................................................................................................... 23
Bibliografie ............................................................................................................................................. 25
-
2
Abstract
Nowadays, the engineering practice raises more and more complex problems, some of
them being still analytically unsolved, the others requiring techniques combining computation
and experimental work.
This paper seeks a review of the concept of mechanical vibration characteristic
quantities and vibration transducers.
Vibration measurements are used in almost all fields of industry, transportation and
civil engineering. They are an invaluable tool for obtaining products and machines with high
reliability and low noise levels, vehicles and buildings with improved comfort and rezistance
to dynamic loads, for increasing the safety of operation and reaching the optimum running
parameters.
In this work, it was taken out and a case study related to the transmission of vibration
through the body of a child and differences to their mode of transmission through the body of
an adult.
Researchers of these studies observed encouraging results; however, children may not
be capable of attenuating high vibration accelerations to the head because of low mass. The
purpose of this study was to determine if children transmit vibration differently than adults
while standing on a vibration platform.
-
3
1.Introducere
n prezenta lucrare, s-
ale acestora prin
corpul unui adult.
Astfel v
instrumentelor muzicale, ale
transportoare oscilante. [10]
produc zgomote
specia
-
sunt fenomene
[12]
ntr-
nstantanee este
10]
mecanice,
-
4
-un mediu
itudinale, n timp ce n medii fluide
[6]
un [8]
-a doua
[6]
principalele
a) nivelele standard admisibile;
b)
c) scopu [6]
2.
sau
sistemului oscilant cu un g , legea de
:
[1]
-
5
Figura 1- Sisteme oscilante: a- cu un grad de liberate; b- [12]
:
[2]
-zise sunt prezentate n tabelul 1. [7]
Tabel 1.
Simbol
Coeficient de amortizare
n
Deplasare
Coeficient de amortizare
Cuplu
-
6
[3]
Unde iar este
.
[4]
[5]
nregistrarea spectrelor care pun
te
nd prin
.
[3]
Viteza este factorul fizic de care depinde zgom
[13]
medii absolute [7]
[6]
[7]
Drept urmare, c
-
7
oc.[7]
[8]
[9]
devine:
[10]
unde
[11]
V-
[12]
cu
[13]
u
[7]
Sistemul
.
-
stfel, n timp ce
RMS ale vitezei, pe ntreg spectrul de
ctru relativ constant pe ntreg domeniul
[3]
2
[14]
-
8
Figura 2 - Nivel RMS [3]
constante pe ntreg
[3]
-
[11]
3.
3.1 Principiile t
-
[8]
Figura 3 - [7]
-
9
3.2
Tehnicile
deplasarea este mare (>2,5 mm) filme de mare
compl
aceste cazuri este interferometru Michelson.
osesc drept instrumente standard de
[6]
cuplajul
[6]
[6]
accelerometre. Sunt
robuste, au raport mare semnal/zgomot, c [7]
-
10
3.3.
-vibrometre cu laser; -
-
cu spire.
[8]
Vibrometrele cu laser sunt instrumente m
o deplasare instant ( http://ro.wikipedia.org/wiki/Efectul_Doppler )
de obiectul care vi
[8]
a
imagine video
mare.[7]
semnal/zgomot.[8]
3.4
piezoelectric; piezorezistiv;
http://ro.wikipedia.org/wiki/Efectul_Doppler -
11
ambele nchise ntr-
ntr-un semnal electric, prop [14]
3.4.1 Accelerometre piezoelectrice
piezoelectri
aplicat.
artificiale cum sunt
crista unii polimeri).
de- materiale
materialele piezoelectrice din polimeri).[14]
-
elect
- ula cmpul electric generat.
[14]
mis ntre sensibilitatea de
piezoelectrici mari. Cristalele pie
Sen [14]
lificatorului. Deoarece
-
12
[6]
- tensiune cu
fig.4.[7]
Figura 4 - [7]
accelerometrutui sau capacitatea cablurilor, deoarece capacitatea de intrare a convertorului
tensiune este prin efect Miller, unde
-
[6]
Tipurile cele mai comune de accelerometre piezoelectrice
sunt n general mai scumpe. Variantele tip -
[6]
3.4.2 Accelerometre piezoelectrice cu preamplificator electronic
-
13
[6]
Sensibilitatea accelerometrelor cu preamplificator ncorporat este mai mare dect la
[6]
Sensibilitatea accelerometrelor piezoelectrice cu preamplificator electronic ncorporat
lui de
Un dezavantaj al circuitelor electronice ncorporate este limitarea gamei de temperaturi
Preamplificatorul - tensiune
catoarele
-
plat.[6]
3.4.3 Accelerometre piezorezistive
se
[6]
b [6]
accelerometrele piezoelectrice.
Traductoarele cu sen
-
ntregului senzor ntr-
-
14
[6]
Accelerometrele piezorezistive de mare sensibilitate sunt proiectate cu amortizare
3.4.4
Sunt
de jur mprejur.[6]
ntr-
pereche de convertoare curent - tensiune.
Senzorii
ri de
[6]
-prelucrare, are
trei elemente de Si mbinate ntr-
unui condensato
de amortizare sunt controlate de debitul de gaz prin orificiile din masa centr[6]
[7]
3.4.5
e se
-
-
15
Servoaccelerometrele su
- liniare (de exemplu difuzor); - tip pendul.
mare,
[ 6]
4. Efectele
frec 3]
Dieckmann a introdus un coeficient de percepere K, luat ca
inndu- 1 :
[15]
[16]
[17]
unde: ]; este viteza eficace [mm/s]; este deplasarea
eficace [mm]; f este frecven [Hz]. Iar cele patru constante sunt:
19 .
ul
germane "VDI - Richtlinien 2057", n fun
Tabel 2.
Coeficientul de percepere
K
Treapta Modul de percepere
0,1 A Imperceptibil
Pragul perceptibil
Abia perceptibil 0,25 B
0,63 C Perceptibil
1,6 D Bine perceptibil
4 E Puternic perceptibil
-
16
10 F Foarte puternic perceptibil
25 G Foarte puternic perceptibil
63 H Foarte puternic perceptibil
I Foarte puternic perceptibil
Pe baza acestui tabel se construiesc grafice n coordonate de amplitudine [ ] i de
) pot fi
te valoarea eficace sau amplitudinea
n figura 5
frec
n figura 6
n figura 7
Figura 5- Valorile coeficientului adimensional K i frec
[4]
-
17
Figura 6 - [4]
Figura 7- [4]
-
18
perceperea omului a dus la stabilirea curbelor din figura 8
30 - 250 Hz.[12]
Figura 8 - [12]
1. 2 Hz, camioane 24 Hz,
2. -
3. tea
degetelor.
4.
minilor.
le sistemului locomotor,
- 2% din
-
19
PIB (Ringelberg & Koukoulake 2002, Toomingas 1998). n S.U.A. , anual se cheltuiesc ntre
-
folosirea acestora cu scop terapeutic.[12]
5. copiilor,
stnd n picioare.
cel al
cea a capului.[2]
[2]
au observat rezultate ncurajatoare; cu toate acestea, copiii ar putea fi incapabili de a atenua
vibratoare.[1]
[2]
pectiv 62% mai
ul capului nu au fost diferite n
[2]
Interpretare: Transmisibilitatea
import
copiilor la impactul a n tot corpul, este
necunoscut.[2]
-
20
5.2 Introducerea studiului de caz
a de
n
[9]
i cel al unui adult supus la acest tip de tratament.
oculare, dar n studiile ce au expus copii acestei tehnici nu s-a nregistrat nici un accident de
acest fel. [5]
[2]
-
[2]
Prezentarea studiului de caz
-
Caracteristici Copii Adulti
9.27 ( 6 - 12 ) 25.9 (18 - 39)
Sex 4 masculin 6 feminin 5 masculin 5 feminin
1.30 (0.76 - 1.60) 1.77 (1.63 - 1.91)
32.7 (19.1 - 42.2) 72.9 (59.0 - 90.7)
5.3
-
nalte.
-
21
Figura 9 -
pe platforma vibratoare. Punctele luminoasere [2]
n timpul testului, s-
(Figura 10) fost sistematic mai mare
33 Hz si 42 Hz).[2]
-
22
Figura 10 - Fotografie a platformei vibratoare I.Tonic
http://www.fitness-online.fr/plaque-vibrante/freemotion-itonic.html
ost
; rezultatele
[2]
Transmisibilitatea (
[17]
unde: - - -este
relativ sinusoidale a undei generate de
-
23
5.4
Acestea sunt prezentate ntr-o ).
Figura 11 -
[2]
5.5 Rezultate
dinile au avut valori cuprinse
unchiu i
capului s-
[2]
Hz au fost cu 42
-
mai
5.6 Concluziile studiului
-
24
valori mai rid
[2]
-
-a lungul acestui studiu.
ul
copiilor est
ngrijoratoare din moment ce copiii dispun de un sistem neuromusculoscheletic imatur,
copil
puri. [2]
pii ce sunt
folositoare pentru
[2]
stau n picioare, este
fost mai mare la copii atunci cnd
[2]
-
25
Bibliografie
[1] Bandak, F.A. - Shaken baby syndrome: a biomechanics analysis of injury
mechanisms. Forensic Sci, 2005
[2] E.Bressel, G.Smith, J.
Branscomb
- Transmission of whole body vibration in children while
standing. Utah State University, Biomechanics, Laboratory,
Logan, UT 84321, USA, 2009
[3]
-
[4]
-
[5] J. Giacomin
- Absorbed power of small children. Clin. Biomech., 2005
[6] L. Vornicu -
2006
[7] L. Vornicu - Note I TRADUCTOARE
[8] L. Vornicu, V. Nica -
[9] M. Cardinale,J.
Wakeling
- Whole body vibration exercise: are vibrations good for
you? Br. J. Sports Med. 39, 2005
[10] - ditura Printech, 978-606-521-184-1,
[11] M. Sandu -
prelucrare a datelor, Universitatea POLITEHNICA din
Bucuresti, Departamentul de Rezistenta
[12] M.Vlad -
de Uti
[13] V. Dolga - Senzori si
[14] V.Nica, L. Dumitriu,
L. Vornicu, D. Nica
-