臺灣博碩士論文加值系統

摘要

垂直導引減振機構可將上下振動導引成水平振動，使振動波減弱，達到減振的目的。為探討使用不同介質之導引減振機構的減振性能及效果，本實驗以自行研製之減振機構，以液壓油、鋼珠及塑膠橡膠等不同的介質來傳導振動波，測試其減振效果。根據所量測之輸出入資料作系統參數識別，依此來評估不同介質之實質性能。
在介質傳遞上循環機油是一個不錯的介質，但是會有漏油及密閉問題，若使用鋼珠或塑膠橡膠時則不用擔心密閉問題，但相對產生的會有摩擦問題產生。若用橡膠來替代，在低振幅較低頻率情況下可得到良好的改善。若使用鋼珠當介質時，則必須改變缸體結構，或是建構一導槽來疏導鋼珠改變其位移路徑。

Abstract

Perpendicularly guiding and suppression mechanisms can guide the input vibration waves into perpendicular directions to suppress the effect of vibration waves. For investigating the functions of this kind of structures with different medium. We designed and made a perpendicularly guiding and suppression system, and conducted the experimental study by applying various medium in that system. The medium we chosen are hydraulic oil, steel ball, plastics and rubber. Based on the measued I/O data we estimated the system parameters those can be used for evaluating the performance for the same kind of systems those use various medium.
The experimental results show that by adopting steel ball, rubber block, or plastics blocks, we don’t have to worry about the problem of oil seal, but will have serious problems of stuck and vibration wave transformation. By using rubber block as medium, we can see some performance improvement in the low frequency region. For overcome the problems of stuck and vibration wave transformation, a mechanism of guiding path is strong recommended.

中文摘要…………………………………………………………………Ⅰ
英文摘要…………………………………………………………………Ⅱ
目錄………………………………………………………………………Ⅲ
圖目錄……………………………………………………………………Ⅵ
表目錄……………………………………………………………………Ⅸ
第一章 緒論 ……………………………………………………………1
　　　1.1 前言…………………………………………………………1
　　　1.2 研究動機與目的……………………………………………5
　　　1.3 章節概要……………………………………………………6
第二章 理論基礎 ………………………………………………………7
　　　2.1 振動控制相關原理技術………………………………………7
　　　　2.1.1 振動源的產生……………………………………………7
　　　　2.1.2減振原理及方法 …………………………………………7
　　　　2.1.3連接部振動的減少 ………………………………………9
2.1.4振動絕緣器的選擇與使用………………………………10
2.1.5慣性塊的使用……………………………………………10
2.2 抑振相關原理及技術 ………………………………………11
2.2.1 系統轉移函數的求解 …………………………………11
2.2.2 傳統減振系統的討論 …………………………………13
第三章 系統架構 ………………………………………………………15
　　　3.1 減振機構設計………………………………………………15
3.2 單一組件動態方程式………………………………………17
3.3 系統參數識別………………………………………………20
第四章 實驗設備與方法 ………………………………………………22
　　　4.1 實驗機構的設計考量………………………………………22
　　　4.2 實驗設備……………………………………………………22
　 4.2.1減振機構………………… ……………………………22
4.2.2傳輸介質………………… ……………………………23
4.2.3震動發生器……………… ……………………………23
4.2.4檢測儀器與訊號擷取 …………………………………23
4.3 實驗步驟 …………………………………………………24
4.3.1 預備實驗 ………………………………………………25
4.3.2 正式實驗 ………………………………………………26
4.4 實驗結果 ……………………………………………………29
4.4.1 預備實驗結果 …………………………………………29
4.4.2 正式實驗結果…………………………………………32
4.4.3 計算系統參數識別計算………………………………45
第五章 結論與討論 ……………………………………………………46
　　　5.1 討論 ………………………………………………………46
　　　5.2 結論 ………………………………………………………52
參考文獻…………………………………………………………………53
致謝………………………………………………………………………56
附錄………………………………………………………………………57

圖目錄
圖1.1傳統單自由度減振系統示意圖…………………………………5
圖1.2垂直導引減振裝置示意圖………….….……………………….6
圖2.1傳統減振系統………………………………………………...…13
圖2.2傳統避振系統受一外力時……………………………………..13
圖3.1垂直導引減振機構底部 二軸………………………………....15
圖3.2多軸狀垂直導引減振機構剖面………………………...………16
圖3.3垂直導引減振機構分解圖……………………….…………..…16
圖3.4垂直導引減振機構完成雛型………………….…….………….17
圖3.5垂直導引減振系統………………………………………….….18
圖4.1實驗設備示意圖………………………………………………...22
圖4.2實驗裝置全貌…………………………………..……….……...24
圖4.3實驗裝置細部……………………….……..………….………..25
圖4.4荷重元荷重與輸出電壓值關係………………..……………....30
圖4.5操作放大器接線圖…………………………………………......31
圖4.6凸輪在振幅1 mm時，輸出之位移變化圖…………………...31
圖4.7凸輪在振幅2.4mm時，輸出之位移變化圖…………………..32
圖4.8振幅1mm 1Hz時位移與荷重變化曲線圖………………….35
圖4.9振幅1mm 5Hz時位移與荷重變化曲線圖…………….……35
圖4.10振幅1mm 10Hz時位移與荷重變化曲線圖………..……..36
圖4.11振幅1mm 15Hz時位移與荷重變化曲線圖……………….36
圖4.12振幅1mm 20Hz時位移與荷重變化曲線圖…………….…37
圖4.13振幅2.4mm 1Hz時位移與荷重變化曲線圖……………….37
圖4.14振幅2.4mm 5Hz時位移與荷重變化曲線圖………….…....38
圖4.15振幅2.4mm 10Hz時位移與荷重變化曲線圖…………..….38
圖4.16振幅2.4mm 15Hz時位移與荷重變化曲線圖………….…..39
圖4.17振幅2.4mm 20Hz時位移與荷重變化曲線圖……….….….39
圖4.18振幅1mm 1Hz時位移與荷重變化曲線圖…………….……40
圖4.19振幅1mm 5Hz時位移與荷重變化曲線圖…………….…….40
圖4.20振幅1mm 10Hz時位移與荷重變化曲線圖…………………41
圖4.21振幅1mm 15Hz時位移與荷重變化曲線圖…………….…...41
圖4.22振幅1mm 20Hz時位移與荷重變化曲線圖…………………42
圖4.23振幅2.4mm 1Hz時位移與荷重變化曲線圖……………….42
圖4.24振幅2.4mm 5Hz時位移與荷重變化曲線圖……………….43
圖4.25振幅2.4mm 10Hz時位移與荷重變化曲線圖………………43
圖4.26振幅2.4mm 15Hz時位移與荷重變化曲線圖……………..44
圖4.27振幅2.4mm 20Hz時位移與荷重變化曲線圖………………44
圖5.1 介質為鋼珠或塑膠顆粒時各力之分析…………………………47
圖5.2 橡膠介質，不同振幅頻率與電位計位移變化比較……………48
圖5.3 循環機油介質，不同振幅頻率與電位計位移變化比較…..…..49
圖5.4 橡膠介質，不同振幅頻率與荷重變化比較……………………49
圖5.5 循環機油介質，不同振幅頻率與荷重變化比較…………..….50


表目錄
表4.1 實驗進行步驟………………………………………….….…27
表4.2 LabVIEW 擷取點條件設定……………………………….28
表4.3 各種介質實驗結果………………………………..……..….29
表4.4 以橡膠為介質之輸出變化說明…………………..……..….33
表4.5 以循環機油為介質之輸出變化說明…………………….…34
表4.6不同介質、振幅、及頻率之穩定性比較圖………………..46

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