概述

通過對離心機加速度方向、加速度值、速度紋波、加速度梯度等基本參數特征的分析，獲得了離心機設計、使用和測量的有效方法。

離心機基本參數的計算

1. 離心加速度

恒速圓周運動恒加速度試驗機的運動學分析模型如圖1和圖2所示。

 圖1恒速圓周運動橫向加速度圖                             圖2速度矢量圖

將試驗樣品安裝在試驗機R上。當離心機的轉速不變時，試驗樣品相對于地面做勻速圓周運動。

（1）

因為

所以， 當 

因此，加速

（2）

并且 因此

（3）

上式中：

--對應于t1時的線性旋轉速度；

--對應于t2時的線性旋轉速度；

時間內的轉彎角度。

由式（2）可知，當，，是指向轉軸時的加速度方向。

2. 加速度、轉速和安裝半徑的數學關系

箱體離心和臂離心的加速度、轉速與計算的安裝半徑之間存在相同的數學關系。

    (4) 

式中：a--加速度值，g（1g=9.8m/s²）；

R--計算試樣的安裝半徑，m；

n--轉臂（盤）轉速，r/min。

3. 切向加速度

在離心機啟動過程中，離心機上的試驗樣品除正常加速度外，還受到切向加速度的影響。離心試驗機減速時也是如此。除了法向加速度外，當速度增加時，試驗機上的測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：      (5)

減速時：   (6)

在上述兩種情況下，如果切向加速度較大，則會對重現性產生不利因素。首先，加速度方向嚴重偏離待評定方向。 其次，加速度值可能大于規定的試驗加速度值。這種試驗設備的作用機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，考慮到測試時間不能太長，一些標準規定加速和減速時間不應小于15s，也有規定以速度改變速度。

圖3轉速增加時的加速度                                                           圖3轉速下降時的加速度圖

4. 速度波動

在試驗開始和結束時，由于速度的增加和降低的影響，加速度將不連續地變化。當你想保持恒定的速度時，它也可能存在。一些測試設備的傳動部分是不穩定的，例如此時會出現間隙較大的傳動機構，摩擦不穩定，電動旋轉，軸承和傳動不穩定，質量不平衡，此時將主軸的機械特性和向性等，速度的時間歷史和的值如圖5所示。

 圖5具有紋波分量的速度

當恒定加速度不是恒定值并且出現一定頻率紋波時，可能會給試驗的重現性帶來嚴重后果。特別是當測試樣品的某個固有頻率與其產生共振時，此問題更加嚴重。 因此，在離心機的設計和維護中，應充分注意使紋波分量最小化。

5. 加速度梯度

當使用離心機進行恒定加速度試驗時，所產生的恒定加速度與試驗樣品的每個部分與轉軸之間的距離成正比。

         (7)

試驗樣品具有一定的幾何尺寸。 當試驗樣品固定在離心機上時，試驗樣品上各點與轉軸中心的距離不同，因此試驗過程中可承受的加速度值也不同。