G ist eine Einheit, die üblicherweise zur Beschreibung der Schwingungsamplitude in verwendet wirdVibrationsmotorenund lineare Resonanzaktoren. Sie stellt die Erdbeschleunigung dar, die etwa 9,8 Meter pro Sekunde im Quadrat (m/s²) beträgt.
Wenn wir von einem Schwingungsniveau von 1 G sprechen, bedeutet dies, dass die Schwingungsamplitude der Beschleunigung entspricht, die ein Objekt aufgrund der Schwerkraft erfährt. Dieser Vergleich ermöglicht es uns, die Intensität der Vibration und ihre möglichen Auswirkungen auf das aktuelle System oder die aktuelle Anwendung zu verstehen.
Es ist wichtig zu beachten, dass G nur eine Möglichkeit ist, die Schwingungsamplitude auszudrücken. Sie kann je nach Modell auch in anderen Einheiten wie Metern pro Sekunde im Quadrat (m/s²) oder Millimeter pro Sekunde im Quadrat (mm/s²) gemessen werden die spezifischen Anforderungen oder Standards. Dennoch bietet die Verwendung von G als Einheit einen klaren Bezugspunkt und hilft Kunden, Vibrationspegel auf relevante Weise zu verstehen.
Was ist der Grund dafür, dass Weg (mm) oder Kraft (N) nicht als Maß für die Schwingungsamplitude verwendet werden?
Vibrationsmotorenwerden normalerweise nicht alleine verwendet. Sie werden häufig zusammen mit Zielmassen in größere Systeme integriert. Um die Schwingungsamplitude zu messen, montieren wir den Motor auf einer bekannten Zielmasse und erfassen die Daten mit einem Beschleunigungsmesser. Dadurch erhalten wir ein klareres Bild der gesamten Schwingungseigenschaften des Systems, das wir dann in einem typischen Leistungscharakteristikdiagramm veranschaulichen.
Die vom Vibrationsmotor ausgeübte Kraft wird durch die folgende Gleichung bestimmt:
$$F = m \times r \times \omega ^{2}$$
(F) stellt die Kraft dar, (m) stellt die Masse der exzentrischen Masse am Motor dar (unabhängig vom gesamten System), (r) stellt die Exzentrizität der exzentrischen Masse dar und (Ω) stellt die Frequenz dar.
Dabei ist zu beachten, dass lediglich die Vibrationskraft des Motors den Einfluss der Zielmasse außer Acht lässt. Beispielsweise erfordert ein schwereres Objekt eine größere Kraft, um die gleiche Beschleunigung zu erzeugen wie ein kleineres und leichteres Objekt. Wenn also zwei Objekte denselben Motor verwenden, vibriert das schwerere Objekt mit einer viel kleineren Amplitude, obwohl die Motoren die gleiche Kraft erzeugen.
Ein weiterer Aspekt des Motors ist die Vibrationsfrequenz:
$$ f = \frac{Motor \: Geschwindigkeit \:(RPM)}{60}$$
Die durch Vibration verursachte Verschiebung wird direkt von der Vibrationsfrequenz beeinflusst. In einem vibrierenden Gerät wirken Kräfte zyklisch auf das System. Für jede ausgeübte Kraft gibt es eine gleiche und entgegengesetzte Kraft, die sie schließlich aufhebt. Wenn die Schwingungsfrequenz höher ist, verkürzt sich die Zeit zwischen dem Auftreten entgegengesetzter Kräfte.
Daher hat das System weniger Zeit, sich zu verschieben, bevor es durch Gegenkräfte aufgehoben wird. Darüber hinaus erfährt ein schwereres Objekt eine geringere Verschiebung als ein leichteres Objekt, wenn es der gleichen Kraft ausgesetzt wird. Dies ähnelt dem zuvor in Bezug auf Kraft erwähnten Effekt. Ein schwererer Gegenstand erfordert mehr Kraft, um die gleiche Verschiebung zu erreichen wie ein leichterer Gegenstand.
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Zeitpunkt der Veröffentlichung: 17. November 2023
