Юдин Е.Я. и др. - Охрана труда в машиностроении (1045760), страница 27
Текст из файла (страница 27)
В результате энергия распределяется по объему соударяюшихся элементов виброгасителя, вызывая их колебания и вместе с тем' рассеяние энергии вследствке действия сил внешнего и внутреннего трения. Ударные виброгаснтели колебаний простейшей конструкции подразделяются по типу на маятниковые, пру-. жинные и плаваю)цие (рис. 40). Тнп виброгасителя выбиршот в зависимости от часто'ты колебаний, которые должны быть снижены.
Ориентировочно можно считать, что маятниковые ударные виброгасители применяют для гашения колебаний с частотой 0,4 — 2 Гц, пружинные — 2 — 1О Гц н плаваюшие— выше 10 Гц. Из др)гнх типов внброгасителей следует отметить виброгасители камерного типа для превращения пульсирующего потока газа в равномерный (рис. 4!). Такого рода виброгасители ставятся как на всасывающей, так и на нагнетательной стороне компрессоров и способствуют значительному снижению уровня вибрацнй трубопроводов н газопроводов. Аналогичные устройства применяют на гидроприводах.
!54 Изменение конструктивных элементов машин н строительных конструкций для снижения вибрации ни, путях ее распространения производится чаше за счет увеличения жесткости системы (введения ребер жестю-, сти). В последнем случае помимо изменении упругих ' свойств колебательных систем нарушается синфазность ' колебаний отдельных поверхностей, снижается амплитуда смешения отдельных точек. Это в значительной мере способствует снижению уровня вибрации и сопутствую-, щего ей шума в дорезонансной области частот (нри мс ыо). Виброизолиция. Этот способ защиты заключается, в уменьшении передачи колебаний от источника возбуждения защищаемому объекту при помощи устройств, помещаемых между ними.
Виброизоляцня осуществляется введением в колебательную систему доколиительиой упругой связи, препятствующей передаче виб) раций от машины — источника колебаний к основанию нли смежным элементам конструкции; эта упругая снязь может также использоваться для ослабления передачи вибраций от основания на человека либо на защищаемый агрегат. Пример вибронзолированной системы показан иа рис. 42. Переменная сила, создаваемая машиной, нмеет. амплитуду Р .
На основание, от которого машина отделена виброизоляцией, действует переменная вынуждающая сила Р о, . Эффективность виброизоляциионре. делают коэффициентом передачи КП, который имеет физический смысл отношения амплитуды внброперемешення„виброскорости, виброускорения защищаемого объекта или действующей на него силы к амплитуде той же величины источника возбуждения при гармонической вибрации. Рассчитывают его в нашем случае по форму йе КП =Ргл оснФг» ыавг. Рнс.
42. Снесена с внбрвнаваяцяер Чем меньше аначенне этого соотношения, тем выше внброизоляция. КП в системах, где можно пренебречь трением, может быть рассчитан по формуле КП.— 1/(У//;)Р (у) Из формулы (7) видно, что чем ниже собственпан частота по сравнению с частотой вынужда4ощей силы, тем в~ше эффективность виброизоляции. При /<</р вынуждающая сила действует ьак статическая и целиком передается основанию.
При 1=/р наступает резонанс„ сопровождаюгцийся резким возрастанием уровня вибраций. Прн /)Щ режим резонанса не осуществляетси, значение КП равно единице, а прн дачьнейшем увеличении оно становится меньше единицы, так как система оказывает вынуждающей силе все большее инерционное сопротивление. Вследствие этого передача вибраций через внбронзоляцню уменьшается. Например, для ослабления общих вибраций в зоне обслуживания мощных дизелей в 100 раз (КП=0,01) собственная частота колебаний компрессора, установленного иа виброизоляторы, должна быть в 10 раз меньше частоты возбужда4огцей силы.
Если частота вращения коленчатого вала ротора дизеля я=300 об/мин, то частота его собственных колебаний должна быть /р —— =//10=я/(50 1О) =0,5 Гц. Обычно эффективность виброизоляции определяют в децибелах: й/. =. 20 1ц 1/КП. (й) Выражение для собственной частоты в герцах с уче тОМ, ЧтО Л4Д/4/=Хне, МОЖНО ПРЕДСтазатЬ В ВИАЕ ~р — 1/йм 1~фт = 1/244 У4/й(тд= 1/244 ЬГд~х,, где лсе — статическая осадка системы на внбро~золяторах под давлением собственной массы. Чем больше статическая осадка, тем ниже собствен- " ная частота и тем эффективнее вибронзоляция.
Однако . это обстоятельство противоречит экономическим и в ряде случаев техническим требованиям, так как приводит к сложным и дорогостоящим конструкциям виброизоля. торов с большими габарнтамн, а система на таких Виброизоляторах нередко приобретает слишком большую подвижность по отдельным степеням свободы. ПоэтоМУ- в,данном случае,' как и в ряде других, необходимо искать разумный компромисс между гигиеническими, техническими и экономическими требованиями.
Таким образом, чем выше частота вибрации, тем легче осуществить внброизоляцию. Отсюда следует, что существует оптимальное соотношение между ча'тотой возбуждения н собственной частотой колебаний системы. Оно составляет ///э=3 —:4, что соответствует КП=1/Π—:1/15. Увеличение трения в системе виброизоляции снижает эффективность последней. Однако в машинах, кото-: . рые при выходе на режим проходят режим резонанса, предусматривается нведенне демпфирования в конструкции впбронзоляторов.
Кроме виброизоляторов, примером внброзащиты является установка гибких вставок в коммуникациях воздуховодов н в местах их прохождения через строительные конструкции, применение упругих прокладок в узлах крепления воздуховодов при монтаже, разделение гибкой связью перекрытий н несущих конструкций здания, устройство так называемых «плавающих» полов (настил пола отделяется от перекрытия упругимя прокладками). Во всех случаях введение дополнительной упругой связи снижает передачу вибраций от источии- 157 а1 й) Рнс. 43. Внервзааерюяваюнюе несся ка смежным элементам конструкции (нли грунту).
Этот же принцип виброзащиты используют при конструировании ручного механизированного инструмента. Промышленность выпускает ряд типов ручного механизированного инструмента с внброзащптнымн рукоятками, например, перфораторы с качающейся внброгасящей рукояткой. Принцип се действия состоит в том, что она соединена с корпусом инструмента через упругую связь — систему шарнирно сопряженных элементов. ' Контакт этой системы с корпусом перфоратора осуществляется посредством эластичных резиновых колец. . Такое конструктивное решение вибропзоляцнн (многозвенная связь) обеспечило снижение уровня вибраций на рукоятке до требований действующих санитарных .норм.
Известны н другие типы виброзагциты ручного механизированного инструмента с исиользоваиием виброизоляции. Для ослабления передачи вибраций по элементам конструкции практикуется установка внброзадерживающих масс с импедансом, значительно превышающим пмпеданс основной конструкции, возможные конструктивные решения которых даны на рнс. 43. Для виброизоляцнн стационарных машин с вертикальной вынуждауощей силой в и;щщностроеппи чаще всего применяют виброизолнрующне опоры типа упругих прокладок или пружин (рис, 44). Возможно использование их сочетания (комбинированные вибропзоляторы). Пружинные виброизоляторы по сравнению с прокладками имеют ряд преимуществ, Онн могут применяться для изоляции колебаний как низких, так и высоких частот (обеспечивают любую деформацию), дольше сохраняют постоянство упругих свойств во времени, хорошо противостоят действию масел н температуры, относительно малогабаритны. Однако они могут пропускать колебания высоких частот, так как материал пружин (сталь) имеет малые внутренние потери, а в указанном диапазоне располагаются резонансные частоты пружин.
Поэтому пружинные внброизоляторы в этом случае рскомендуется устанавливать иа прокладки нз упругих материалов типа резины а) (комбинированный аиброяэолятор) Рнс. 44. Вяарензеенруююае а»васу а — прунню1»е;  — реза»сене анзенаюпаазес При нспользова- рю иии вибронзолнторов,типа резиновых прокладок следует предусматривать меры для обеспеке ния деформации в горизонтальной плоскости; Дли эко-. го резиновые виброизоляторы должны либо иметь форму ребристых или дырчатых плит, либо разбпиаться иа ряд параллельно установленных ацбронзоляторов.
г)ибронзоляцня будет эффективной, если фундамент (или перекрытие), на котором производится монтаж ,' внбронзоляторов, имеет достаточную массивность. Это требование выполняется в тех случаях, когда выдерживается соотношение А (/'р//э — 1) М/(4и,) ) 10, где /р — ближайшая к частоте вынуждающей силы собственная частота колебаний перекрытия (нля собствен- . ная частота колебаний фундамента), Гц; М вЂ” масса фундамента, кг; иа — масса внбронзолируемого агрегата, кг.
Для уменьшения передачи вибраций на руки работающих с ручным механизированным инструментом, а также для снижения вибраций основания некоторых . видов машин вибрационного действия используют пневматические впбронзоляторы. Активная виброззщита. П1прокое распространение в промышленности получила так называемая активная виброзащита, которая предусматривает введение дополнительного источника энергия, осуществляющего обратную связь е4о от изолируемого объекта ь системе внброизоляции, позволяющего регулировать по времени характеристики последней.
Это приводит к быстрому затуханшо колебаний в вибронзолироваиной системе при внешних воздействиях. Выполним расчет виброизоляторов. Л2обая машина, поставленная на виброизоляторы, имеет шесть степеней свободы, так как может совершать колебания в трех взаимно перпендикулярных плоскостях пространства, а также совершать вращательные движения в тех же плоскостях (см. рис. 42). Расчет системы с шестью степенями свободы весьма сложен. В практике вибронзоляции машин ограничиваются в большинстве случаев расчетом только вертикальных колебаний. Расчет виброизоляторов сводится к определению необходимой жесткости резиновых прокладок или пружин и определению их параметров: диаметра, числа витков и радиуса витка пружины; высоты, площади и числа резиновых прокладок; проверке на отсутствие в них резонансных явлений и устойчивости.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
