Юдин Е.Я. и др. - Охрана труда в машиностроении (1045760), страница 25
Текст из файла (страница 25)
Единица измерения механического сопротивления — Н -с/и. Реактивное сопротивление равно нулю прн резонансе, которому соответствует частотаи = ио — ): е//т .!1рн з 144 этом система оказы- дт вает сопротивление вынуждающей силе только за счет наличия активных потерь в системе. Амплн гуда колебаний на таком режиме резко увеличивается. Амплитуду внброскоростп прн рсзонансеопределяют по форму- ле >де хс,— осадка системы прн статическом воздействии силы ро- 145 о о=- 1/4/7л б> ! нс. Зо. Граонн вавнснмостн амплитуды пнбт>,=/т -- -/-' ° роееремещеннв от частотм нолебаанб <р <ю<ж<ж<ре> ие где >1 — коэффициент потерь, характеризующий диссн» патннные силы в колебательной системе и определяю- и!нй значение амплитуды внброскорости прн резонансе, т> =-о>р/>/.
На рис. 36 приведены кривые, показывакнцие, как изменяются амплитуды смещения (А =р>о ) в режиме вынужденных колей>аннй при изменении частоты вы; нуждаюшей силы при различных значениях диссипативных снл в системе. т!см больше трение, тем слабее вираж д максимум на резонансной частоте. При частотах нн>дс резонансной >н!><си!о, т. е. в случае, когда инерционное сон1>отпнлсипс значительно мсныне упругого, полное сопротивление системы возмущающей силе нри небольшом тренин практически оказывается равным упругому г=д/о>. Следовательно, иа этих частотах система оказывает упругое сопротивление, как прн действии статической силы. Амплитуда вибросмешепня при этом равна упругой деформации х„при статическом действии силы х„=Г />/, а амплитуда виброскорости пм= игм/>/.
Если частота вынужда>ошей силы значительно выше резонансной, то ты~с//о>. При малом трении 1> К,тсо система будет оказывать только инерционное сопротивление зато>. При этом амплитуды внброскорости и ш>бросмещения будут соответственно равны: ч = Гм/(ти) А =- Г Дтнв) = х„(ио/и)У, С увеличением частоты ы сопротивление системы а возрастает и внброскорость снижается. Система как бы стремится к неподвижности. Систему с инерционным сопротивлением широко используют при защите от вибраций в различных областях машиностроения. Таким образом, из проведенного анализа решения уравнения (б) вынужденных колебаний системы с одной степенью свободы следует, что основными методами борьбы с вибрациями машин и оборудования являются: 1) снижение вибраций воздействием на источник возбуждения (посредством снижения или ликвидации вынуждающих сил); 2) отстройка от режима резонанса путем рационального выбора массы или жесткости колеблющейся системы; 3) вибродемпфирование — увеличение механического имнеданса колеблющихся конструктивных элементов путем увеличения диссипативных сил при колебаниях с частотами, близкими к резонансным; 4) динамическое гашение колебаний — присоединение к защищаемому объекту системы, реакции которой уменьшают размах вибрации объекта в точках присоединения системы; 5) изменение консгруктнвных элементов машин н строительных конструкций.
В соответствии с ГОСТ 12.4.046 — 73 методы вибрапионцой защиты могут быть также разделены на методы, - "4 снижающие параметры вибраций воздействием на источник возбуждения, н методы, снижающие параметры вибраций на путях ее распространенна от источника. Последние включают методы 2, 3„4 приведенной выше классификации, а также вибронзолянию и применение средств нпдивндуалыюй защиты. Приведенная классификация методов борьбы с вибрацией на путях распространения справедлива для любого вида возбуждения вибраций: силового, кннематического, параметрического и т. д.
Возможна также классификация методов борьбы с вибрацией по наличию контакта оператора с вибрирующим объектом. Борьба с вибрацией воздействием на источник возбуждения. Прп конструировании машин н проектировании технологических процессов предпочтение должно отдаваться таким кпнематическим н технологическим схемам, прн которых динамические процессы, вызван- ные ударами, резкимн ускорениями и т.
и., были бы исключены илн предельно снижены, Так, замена кулачковых и кривошипных механизмов равномерно вращающимися, а также механизмами с гидроприводами в значительной мере способствует снижению вибраций. К этому же приводит замена ковки и штамповки прес- сованием, ударной правки — вальцовкой, пневматичес-' кой клепки и чеканки — гидравлической клепкой в сваркой. В настоящее время разработаны модификации извест-. ных технологических процессов, которые позволяют снижать вибрацию (прессование на гидравлических прессах вместо обработки на листоштамповочных молотах, применение гвоздильных прессов вместо гвоздильных станков н т.
д.). При конструировании машин н аг-. ' регатов необходимо изыскивать конструктивные решения для безударного взаимодействия деталей и плавного , обтекания их воздушными потоками (скошснные штампы у кузнечно-прессового оборудования, ножевые валы с.: винтообразной режущей кромкой станков, замеиа транС-,.; мпссиоипых приводов машин и агрегатов электродвйга-:, телями и т. д.). Для снижения уровня вибраций редук-' ' ',. торов целесообраано применять шестерни со 'специаль-'' ' ными андами зацеплений — глобоидным, шевронным, —: двухшевронным, конхондальным вместо обычных шестерен с прямым зубом.
Большое значение при этом имеет',. повышение класса точности обработки и уменьшение '.' шероховатости поверхности шестерен. С этой же целью производят подбор зубчатых пар, что позволяет дополнительно снизить уровень вибраций на 3 — 4 дБ. Большое значение имеет выбор рабочих режимов, На рис. 37 приведена зависимость уровня колебательной скорости на опорах подшипннкового узла турби; иы в зависимости от качества обработки колец подшипника, рода посадки, частоты вращения. Указанные зависимости наблюдались также в других машинах и агрегатах, в частности, в подшнпнньовых узлах металпорежущих станков.
Для снижения уровня вибрацяй шпиидсльных узлов вместо подшипников качения желательно использовать подшипники скольжения. Причиной низкочастотных вибраций насосов, компрессоров, двигателей является неуравновешенность вращающихся элементов, Это относится к современным быстроходным машинам относительно небольшой массы.' 147 бв л'ВО бг,об Вв ВО 5 Ф 5 б 1 В б) Иг, мки УООО О 1 2 п, од/мин б„, дд 7ООО а) ВО тб О ОВ 1б УЛ наняли ВОО 15ОО 13ООи,обгглн в) л) Рис. 32, Граэик аависиностн уровня анбраина опор поишвпиииовт о — частотм вргопеняя аг 1 — полгоипчн» М 312> 2 — Ян 303; 3 — Ж Яяг О— от граяяости желоба внутреннего кольца нрн раяличиой яолнигтостиг 1 Ня 2 — ГО МКЯ, 2 .— Оя О, Š— От ЕГ Лвнетсети ПРЯ Рааиси ГРаЬИОСтн; Г Л 1 .
3 мкм, 2 — >г„- О: 0.3 мкм, е — от роля пссвакнг 1 — вале Л корпуса и; 2 — вала Л корпусе О..У вЂ” ввл» Л «ороуса 1: Š— ввл» лг «орпусв К с уменьшенной жесткостью основных несущих деталей. Действие неуравновешенных динамических сил усугубляется плохим креплением деталей, их износам в процессе эксплуатации.
Устранение неуравновешенности вращающихся масс достигается балансировкой в соответствии с ГОСТ 22061 — 76. При кннематическом возбуждении вибраций применяются следуюп1ис методы борьбы, снижающие вибрацию воздействием на источник возбуждения: изменение конструктивных элементов машин и строительных конструкций; уменьшение неровностей профиля пути самоходных н транспортных машин; повышение нивелирующей способности апорныхэлементов самоходных и транспортных машин.
Отстройка от режима резонанса. Для ослабления вибраций существенное значение имеет исключение резонансных режимов работы, т. е. атстройки собственных частот агрегата и его отдельных узлов н деталей от частоты вынуждающей силы. Собственные частоты от- 148 дельных конструктивных элементов определяют либо расчетным путем, либо экспериментально на специальных стендах. В первом случае расчет производится по известному значению массы и и жесткости г) системы.
Резонансные режимы при работе технологического оборудования устраняют двумя путями: либо нзмспеу. пнем характеристик системы (массы или жесткости),, либо установлением нового рабочего режима (отстройка от резонансного значения угловой частоты вынуждающей силы О>). Второй метод осуществляют на стадии проектирования. так как в условиях эксплуатации режи-. мы работы определяются условиями технологического процесса.
Жесткость системы изменяют введением в конструкцию ребер жесткости или изменением ее упругих. ' характеристик. Вибродемпфирование. Это процесс уменьшения уров'- ня вибраций защищаемого объекта путем нревращеняя энергии механических колебаний данией колеблю>цейся системы в тепловую энергию. Анализ выражения (6) показывает, что эффект внбрадемпфнравания определяется коэффициентом сопротивления 43 системы, с изменением которого изменяется механический импеданс системы г. Увеличение потерь энергии в системе может производиться: использованием в качестве копструкцнонных материалов с большим внутренним трением, нанесением' на вибрирующие поверхности слоя упруговязкпх материалов, обладающих большнмн потерями на внутрен.
нее трение, применением поверхностного трения (например, прн колебаниях изгиба двух скрепленных п плотно прилегающих друг к другу пластин), переводом механической колебательной энергии в энергию токов Фукау или электромагнитного поля. Значение параметра 21 для основных конструкционных материалов в машиностроении (чугунов н сталей) составляет 0,001 †.01. Как следствие этого, уровни вибрации большинства конструкций в машиностроении достаточно велики. Велика и их виброправодность. Значительно большее внутреннее трение имеют сплавы на основе систем Сп — Ы, % — Т1, % — Со.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
