概述
通過對(duì)離心機(jī)加速度方向、加速度值、速度紋波、加速度梯度等基本參數(shù)特征的分析，獲得了離心機(jī)設(shè)計(jì)、使用和測(cè)量的有效方法。
離心機(jī)基本參數(shù)的計(jì)算
1. 離心加速度
恒速圓周運(yùn)動(dòng)恒加速度試驗(yàn)機(jī)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析模型如圖1和圖2所示。
圖1恒速圓周運(yùn)動(dòng)橫向加速度圖 圖2速度矢量圖
將試驗(yàn)樣品安裝在試驗(yàn)機(jī)R上。當(dāng)離心機(jī)的轉(zhuǎn)速不變時(shí)，試驗(yàn)樣品相對(duì)于地面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。
（1）
因?yàn)?/span>
所以，
當(dāng) 
因此，加速
（2）
并且
因此
（3）
上式中：
--對(duì)應(yīng)于t1時(shí)的線性旋轉(zhuǎn)速度；
--對(duì)應(yīng)于t2時(shí)的線性旋轉(zhuǎn)速度；
時(shí)間內(nèi)的轉(zhuǎn)彎角度。
由式（2）可知，當(dāng)
，
，
是指向轉(zhuǎn)軸時(shí)的加速度方向。
2. 加速度、轉(zhuǎn)速和安裝半徑的數(shù)學(xué)關(guān)系
箱體離心和臂離心的加速度、轉(zhuǎn)速與計(jì)算的安裝半徑之間存在相同的數(shù)學(xué)關(guān)系。
(4)
式中：a--加速度值，g（1g=9.8m/s2）；
R--計(jì)算試樣的安裝半徑，m；
n--轉(zhuǎn)臂（盤）轉(zhuǎn)速，r/min。
3. 切向加速度
在離心機(jī)啟動(dòng)過程中，離心機(jī)上的試驗(yàn)樣品除正常加速度外，還受到切向加速度的影響。離心試驗(yàn)機(jī)減速時(shí)也是如此。除了法向加速度外，當(dāng)速度增加時(shí)，試驗(yàn)機(jī)上的測(cè)試樣本也承受相反的切向加速度，如圖3和圖4所示。
加速時(shí)： 
(5)
減速時(shí)： 
(6)
在上述兩種情況下，如果切向加速度較大，則會(huì)對(duì)重現(xiàn)性產(chǎn)生不利因素。首先，加速度方向嚴(yán)重偏離待評(píng)定方向。 其次，加速度值可能大于規(guī)定的試驗(yàn)加速度值。這種試驗(yàn)設(shè)備的作用機(jī)理必須有增速和減速的階段。這是不可避免的
。為了減少
的影響，我們希望
越小越好。然而，考慮到測(cè)試時(shí)間不能太長(zhǎng)，一些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定加速和減速時(shí)間不應(yīng)小于15s，也有規(guī)定以速度
改變速度。
圖3轉(zhuǎn)速增加時(shí)的加速度 圖3轉(zhuǎn)速下降時(shí)的加速度圖
4. 速度波動(dòng)
在試驗(yàn)開始和結(jié)束時(shí)，由于速度的增加和降低的影響，加速度將不連續(xù)地變化。當(dāng)你想保持恒定的速度時(shí)，它也可能存在。一些測(cè)試設(shè)備的傳動(dòng)部分是不穩(wěn)定的，例如此時(shí)會(huì)出現(xiàn)間隙較大的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，摩擦不穩(wěn)定，電動(dòng)旋轉(zhuǎn)，軸承和傳動(dòng)不穩(wěn)定，質(zhì)量不平衡，此時(shí)將
主軸的機(jī)械特性和向性等，速度的時(shí)間歷史和
的值如圖5所示。
圖5具有紋波分量的速度
當(dāng)恒定加速度不是恒定值并且出現(xiàn)一定頻率紋波時(shí)，可能會(huì)給試驗(yàn)的重現(xiàn)性帶來嚴(yán)重后果。特別是當(dāng)測(cè)試樣品的某個(gè)固有頻率與其產(chǎn)生共振時(shí)，此問題更加嚴(yán)重。 因此，在離心機(jī)的設(shè)計(jì)和維護(hù)中，應(yīng)充分注意使紋波分量最小化。
5. 加速度梯度
當(dāng)使用離心機(jī)進(jìn)行恒定加速度試驗(yàn)時(shí)，所產(chǎn)生的恒定加速度與試驗(yàn)樣品的每個(gè)部分與轉(zhuǎn)軸之間的距離成正比。
(7)
試驗(yàn)樣品具有一定的幾何尺寸。 當(dāng)試驗(yàn)樣品固定在離心機(jī)上時(shí)，試驗(yàn)樣品上各點(diǎn)與轉(zhuǎn)軸中心的距離不同，因此試驗(yàn)過程中可承受的加速度值也不同。
