Frol_263-391 (1074094), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Если, в частно- « стн, «большую» массу имеет объект, то его обычно считают неподвижным; движение системы вызывается в этом случае приложенными к источнику внешними силами, представляющими сило- Рис. 11.11 вое возбуждение Г=Х(г) (рис. 11.11, б). Если «большую» массу имеет ~~, то закон его движения ~=~(г) можно считать заданным; это двнжение играет роль кииематического возбуждения объекта (рис. 11.11, «). В обоих случаях тело «большой» массы называют несупшм или основанием, тело «малой» массы— несомым. Схему, представленную на рис. 1111, 6, обычно используют тогда, когда речь идет о запште зданий, сооружений, перекрытиа или фундаментов от динамических воздействий, возбуждаемых установленными на ннх машинамн и механизмами с неура~овешеннымн движущимися частями или иным внброактивным оборудованием.
Схему, изобрюкенную на рис. 11.11, «, используют в задачах виброзащнты приборов, аппаратов, точных механизмов или станков, т. е. оборудовании, чувствительного к вибрациям и устанавливаемого на колеблющихся основаниях или на двихгущихся объектах. Виброизалирующее устройство представляет ваизюйшую часть внброзащнтной системы; его назначение состоит в создании такого режима движения, инициируемого заданными возмущениями, прн котором реализуется цель защиты объекта.
Во многих случаях это оказывается достнхшмым при использовании безынерционного виброизолирующего устровства, которое для схем, изображенных на рис. 11.11, представляет одноосный внброиэолятор. Для такого виброизолятора реакции Я и Я' совпадают по величине (Я=Я'), причем в рассматриваемом июке простейшем случае реакцию Я можно считать пропорциональной деформации 6 и скорости деформации о виброизолятора: Л= сд+ М. (11.30) Зависимость (11.30) описывает линейную характеристику простого безынерцинного вибронзолягора; коэффициенты с н Ь называют соответственно жесткосгъю и коэффициентом демпфирования. При Ь=О (11.30) описывает характеристику линенного идеального упругого элемента (пружины); при с=Π— характеристику линей- гп ного вязкого демпфера.
Таким образом, модель виброизолятора с характеристикой (11.30) определяет собственную частоту системы ю,= /~(~. Значенве с определяет также статическую деформацию Ю (осадку) виброизолятора, связанную с ш„формулой где Ю вЂ” деформация под осевой статической нагрузкой трзша; ш — масса несомого тела; а — угол наклона оси виброизоляФора к горизонту. Зависимость и„=сое(Б ) приведена на рис. 11.12. Расчетная модель простейшей ввброзащатной системы с одной степенью свободы дана иа рис.
11 13; здесыи, х — соответственно масса и координата несомого тела; à — сила, приложенная к несомому телу; 4 — координата основания; с, Ь вЂ” соответственно жесткость и коэффициент демпфирования виброизолатора. Демпфирующве свойства такой системы характеризуются коэффициентом демпфирования =ь!( ) и относительным демпфированием т = л/со„= Ь/(2 „/~). При г= 1 в системе реализуется критическое демпфирование. Эффективность ввброзап~вты. Козффвеиевты эффективности ирв гармоввческом возбуждении. Под эффективностью виброзащиты понимается степень реализации виброзащитным устройством целей виброзмциты.
При силовом гармоническом возбуждении Г(~)=Гзз1пгоц с(г)=0, где Г„и го — соответственно амплитуда и частота вынуждаюшей силы; цель защиты может состоять в уменьшении амплитуды Яс силы, передаваемой на неподвижный объект, Р ~: ~о ,Г-В* ь* или в уменьшении амплитуды Хс установившихся вынужденных колебаннй источника: ~о ~Я вЂ” РР мР Прн кинематическом гармоническом возбуждении Г(г)=О; 4(г)=4„ешол цель защиты может заключатьса в уменьшении амплитуды абсолютного ускорения (перегрузки) объекта г, * С.+м Р з)~*з' а также в уменьшении амплитуды его колебаний относительно основания: 4 гц2 Я:Я+4 * Количественно степень реализации цели виброзащиты можно охарактеризовать значениями безразмерных коэффициентов эффективности.
Для расчетной модели, изображенной иа рис. 11.13, при силовом возбуждении вводят коэффнциенты )~я =~1о/Го' й = с~'оФо. В случае кинематического возбуждения рассматривают козффициеяты ка — — Ч(а)2 Ы; А„=ХИО. Величины /са и й называют соответственно коэффициентом виброизоляции и коэффициентом диномичносгли. Зависимость йа, к„и Й, от безразмерных параметров з и е = го/гоо имеет такой вид: зтз 1+4м~г~ 11 — г*Р+4ю~я~ 1 я~ й„= й„= Эваиаалевтвые коэффвцвевты жесткости ы демпфароваввя. Виброизолирующее усгровство часто вьшолыяют в виде соедыыеыия ыескольких виброизаляторов, образующвх слажыый виброизолятор. При определеывых условиях реакция Я такого соедиыеввя может аппроксимироваться зависимостью (11.30), где д — деформация соединения в целом.
Тогда рассматриваемьш слажыый виброизалятор эквивалевтев (в смысле воздействия ыа источник и объект) простому, коэффициевты с, и ь, называют эквивалентными коэффиииенлигми жесткости и демпфироваыия. Эффегс1иввос1ь виброзащвтвых систем прв полигармоввческих воздействиях. Полигаумоническим называют процесс, представимый в виде конечной тригонометрической суммы. Например, полигармовическое возмущение киыематического типа задается суммой: в с (г)= 2, ~, ип(од+41), 1 ! где ь7„а7А а~ — соатветствеыыо амплитуда, частота и ыачальыая фаза 1'-й гармоыыки. Совокупыасть чисел 474(7=1, 2, ..., л) образует ал4нмилудный слекжр воздействия. 3~еловые эффективности виброзащиты может при этом отождествляться с совокупностью условий эффективыости ыа каждой из гармоник воздействия.
Так, если цель виброзащиты состоит в умеыьшевии перегрузки шах 1х(1)! объекта, условие эффективности эквывалеытыо выполнению л неравенств кг7(т, г7) < 1, (7'= 1, 2, ..., и), что равнозначно условию огравичевыасти ордыыат амплитудно-частотной характеристики системы в зцлвлыых точках г=г (у= 1, 2, ..., л). 5 И.7. ДИНАМИЧЕСКОЕ ГАШЕНИЕ КОЛЕБАНИЙ Метод динамического гашения калебаыий состоит в присоедиыевии к объекту виброзащиты дополнительных устройств с целъю ызмевеыия его вибрациовыого состояния. Работа диыамическых гасителей основана ыа формироваыиы силовых воздействий, передаваемых ыа объект. Этим динамическое гашеыие отлычаегся ат другого способа умеыьшевия вибраали, характеризуемого ыаложеыием ыа обьект дополыительыых кинематических связей, например закреплеыием отдельных его точек.
274 Изменение вибрационного состояния объекта при присоединеыыи динамического гасителя может осуществляться как путем перераспределения колебательной эыергиы от обьекта к гасителю, так и в направлении увеличения рассеяыия энергии колебаний. Первое реализуется изменением настройки системы объект гаситель по отношению к частотам действующих вибрационыых возмущений путем коррекции упругоинерционыых свойств системы. В этом случае присоедиыяемые к объекту устройства называют инерционными динамическими гасителями.
Иыерциоыыые гасители применяют для подавления моногармоыических или узкополосных случайных колебаний. При действии вибрационных нагрузок более широкого частотного диапазона предпочтительней оказывается второй способ, осыованный на цовьлпении диссипативных свойств системы путем присоединения к объекту дополнителы1ых специальыых демпфируемых элементов. Динамические гасители диссипативного типа получили название ноглонланелей колебаний.
Если они одновременно корректыруют упругоиыерционные и диссыпативыые свойства системы, то их называют динамическими гасителями с трением. Динамические гасители могут быль конструктивно реализоваыы на основе пассивных элементов (масс, пружыы, демпферов) и активных, имеющих собственные источники энергии.
В последнем случае речь идет о применении систем автоматического регулирования, использующих электрические, гидравлические и пневматические управляемые элементы. Динамическое гашение применимо для всех видов колебаний: продольных, изгибных, крутильных и т. д.; при этом вид колебаний, осуп1ествляемых присоединенным устройством, как правило, аналогичен виду подавляемых колебаний. Пружвииыи одивмаееиыи ииерпивииыи двыамическвй гаситель.
На рис. 11.14, а представлен простейший случай, когда демпфируемый объект моделируется сосредоточенной массой тя, прикреплеыной ! ! ! ! ! 3 !" Л Р '- Рис. 11.14 275 к основанию линейной пружиной с жесткостью с. Колебания объекта возбуждаются либо периодической силой 0(т) = бее, действующей на объект, либо вибрациями основания по закону и(т)=ж„е Под действием приложенного возмущ~шя объект совершает одномерные колебания. Собственная частота демпфвруемого объекта гас= /с/т. Прн га- озе колебания объекта 1 существенно возрастают. Для нх уменьшення к нему присоединяется динамнческвй гаснтель 2 (рнс.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
