Страница 154

Страница 154: Безопасность жизнедеятельности, Сергей Викторович Белов, 1998 читать онлайн, скачать pdf, djvu, fb2 скачать на телефон учебник по очень важному предмету в жизни людей

Рис. 6.34. Зависимость между статическим прогибом

и собственной частотой некоторых виброизолирующих

материалов: h — толщина материала

Резина имеет малую плотность, хорошо крепится к деталям, ей легко придать любую форму и она обычно используется для виброизоляции машин малой и средней массы (ДВС, электродвигателей и др.). В виброизоляторах резина работает на сдвиг и (или) сжатие. Жесткость резиновой подушки, работающей на сжатие, зависит от ее размеров и конструктивных особенностей, направленных на предотвращение распучивания резины в стороны при действии нагрузки.

Металлические пружины применяют обычно тогда, когда требуется большой статический прогиб или когда рабочие условия (например, температура, агрессивность среды) делают невозможным применение резины. Конструктивно пружинные виброизоляторы можно выполнить для работы практически на любой частоте. Однако металлические пружины имеют тот недостаток, что будучи спроектированы на низкую частоту (например, 15 Гц для ДВС), они пропускают более высокие частоты.

Большое применение находят конические дисковые пружины (рис. 6.35, а). Изменяя отношение h/t, получают необходимый прогиб. Конструктивно отдельные дисковые пружины можно соединять параллельно (рис. 6.35, б) или последовательно (рис. 6.35, в). При параллельном соединении нагрузка при заданном прогибе возрастает пропорционально числу дисков, при последовательном —прогиб при заданной нагрузке увеличивается пропорционально их числу. Отношение диаметров 2R/B в большинстве случае выбирают равным 1,5...3,5.

Рис. 6.35. Поперечное сечение дисковой пружины (а)

и соединения дисковых виброизоляторов

параллельное (б) и последовательное (в)

Пробку используют при нагрузке 50... 150 кПа, отвечающей рекомендованному диапазону упругости. Обычно установку сначала устанавливают на бетонные блоки и уже последние отделяют от фундамента с помощью нескольких слоев пробковой плитки толщиной 2...15 см. Увеличение толщины будет понижать частоту, выше которой виброизоляция эффективна, но при большой толщине возникает проблема устойчивости. Поэтому пробку не применяют в области низких частот. Нефть, вода, умеренные температуры оказывают незначительный эффект на рабочие характеристики пробки, но с течением времени от нагрузки пробка сжимается.

Войлок толщиной 1…2,5 см, занимающий площадь 5 % общей площади основания машины, весьма распространенный изолирующий материал. Он имеет относительно большой коэффициент потерь (η » 0,13) и поэтому эффективен на резонансных частотах. Обычно войлок применяют в частотном диапазоне свыше 40 Гц.

Динамическое виброгашение. Защита от вибраций методами поглощения, основанная на общих принципах, изложенных ранее, осуществляется в виде динамического гашения и вибропоглощения.

При динамическом гашении виброэнергия поглощается ЗУ. Это устройство, отбирающее виброэнергию от источника — объекта защиты—на себя, называют инерционным динамическим, виброгасителем. Его применяют для подавления моногармонических узкополосных колебаний. Инерционный динамический виброгаситель 2 простейшего типа. выполняют в виде твердого тела, упруго присоединяемого к объекту защиты 1 в точке, колебания которой требуется погасить (рис. 6-36, а). Защитное устройство, увеличивающее рассеяние энергии в Результате повышения диссипативных свойств системы, называют чоглотителем вибраций. На рис. 6.36, б показана схема простейшего поглотителя вибраций 3 вязкого типа, включающего твердые тела и демпфирующий элемент. Возможно применение комбинированных защитных устройств, использующих одновременно коррекцию ynpv-гоинерционных и диссипативных свойств системы. В этом случае говорят о динамических виброгасителях с трением 4 (рис. 6.36, в).

Рис. 6.36. Динамические виброгасители:

а — инерционный; б — поглотитель; в — с трением

Рассмотрим принцип динамического гашения на простейшем примере. Для инерционного динамического гасителя (рис. 6.36, а) можно записать систему двух уравнений описывающую вибрации:

Уже из второго уравнения видно, что при v* ¹ 0 виброскорость v объекта защиты будет равна нулю, если массу M* и жесткость G* динамического гасителя выбрать из условия: , где w частота вынуждающей силы Ft. Если это условие не выполняется (например, из-за некоторого отклонения частоты w вынуждающей силы от номинального значения, на которое настроен гаситель), то динамический гаситель может оказаться вредным. Поэтому инерционные динамические гасители применяют только в тех случаях, когда частота вынуждающей силы строго фиксирована в условиях эксплуатации (например, для гашения колебаний опор генераторов переменного тока). При возможном непостоянстве частоты вынуждающей силы необходимо вводить демпфирование.

Вибропоглощение. Вибропоглощение — метод снижения вибраций путем усиления в конструкции процессов внутреннего трения, рассеивающих виброэнергию в результате необратимого преобразования ее в теплоту при деформациях, возникающих в материалах, из которых изготовлена конструкция, и в местах сочленения ее элементов (заклепочных, резьбовых, прессовых и др.).

Количество рассеянной энергии принято характеризовать коэффициентом потерь h . С увеличением коэффициента h эллипс у петли гистерезиса (см. рис. 6.31) становится шире и все большая часть энергии переходит в тепловую. Если же h = 0, то механическая энергия не переходит в тепловую: энергия, передаваемая системе от источника в течение одного полупериода, возвращается к источнику за время второго полупериода. Можно показать, что коэффициент потерь связан с коэффициентом демпфирования соотношением: . Подстановка этого выражения в формулу (6.17) наглядно показывает, что с увеличением коэффициента потерь вибрации прекращаются быстрее; метод вибропоглощения нацелен на получение повышенных значений коэффициента потерь в конструкции. В табл. 6.6 приведены ориентировочные значения коэффициента потерь некоторых материалов.

Безопасность жизнедеятельности

Безопасность жизнедеятельности

Обсуждение Безопасность жизнедеятельности

Комментарии, рецензии и отзывы

Страница 154: Безопасность жизнедеятельности, Сергей Викторович Белов, 1998 читать онлайн, скачать pdf, djvu, fb2 скачать на телефон учебник по очень важному предмету в жизни людей