Механический импенданс. Схема вибросистемы с одной ст. свободы.

Механический импеданс- сопротивление среды, которое оказывает влияние на распространение механических колебаний.

Кинематическая энергия удара расходуется на преодоление: упругого импеданса, импеданса массы, импеданса демпфирования.

Схема вибросистемы с одной степенью свободы представлена на рисунке

Рисунок 5.6 – Схема вибросистемы с одной степенью свободы

С – элемент жёсткости, упругости; S – элемент вязкости (демпфирования)

Суммарный механический импенданс системы – это комплексная величина, которая определяется по формуле:

.

-импеданс элемента демпфирования

- импеданс элемента массы,

- импеданс элемента упругости

v - виброскорость (в полярной форме).

Импеданс элемента демпфирования- сопротивление масла, которое оказывает влияние на распространение механических колебаний.

Импеданс элемента массы - сопротивление массы машины, которое оказывает влияние на распространение механических колебаний.

Импеданс элемента упругости – сопротивление пружины, которое оказывает влияние на распространение механических колебаний.

При анализе механического импенданса можно сделать вывод:

1. уменьшить энергию удара можно с помощью увеличения массы машин (массивного фундамента);

2. применение специальных вибродемпфирующих материалов с высоким коэффициентом вязкости;

3. использование виброизолирующих опор.

38. Виброизоляция. Принцип действия.

Виброизоляция – это специальное устройство, которое размещается между виброопасным оборудованием (источником колебаний) и защищаемым объектом. Основной элемент устройства – пружина (упругий элемент).

Схемы применения виброизоляции представлены на рисунке 5.7.

ИК – источник колебаний; ЗО – защищаемый объект; ВИ – виброизоляция.

Широко применяются виброизолирующие устройства в автобусах, троллейбусах, самолетах и других видах транспорта.

Принцип действия виброизоляции: при использовании виброизолирующего устройства (пружины) большая часть энергии удара используется на сжатие упругого элемента, и эта часть энергии переходит в тепло. В связи с этим при постоянном периодичном воздействии упругий элемент часто нагревается.

Эффективность виброизоляции зависит от величины статической осадки упругого элемента.

Расчёт виброизолирующего устройства

Цель расчета: определить количество виброизолирующих устройств и жёсткость С, Н/м, одного виброизолирующего устройства, при которой уровень вибрации на защищаемом объекте не превышает допустимой нормы по ГОСТ.

Порядок расчёта.

1. Измерить уровень вибрации в расчетной точке при жёсткой установке источника вибрации на защищаемом объекте (рисунок 5.8):

Рисунок 5.8 – Схема измерения уровня вибрации

На рисунке 5.8 использованы следующие условные обозначения: F₀ – возмущающая сила; f_Ф – фактическая частота колебаний, Гц; L_Ф –фактический уровень, дБ.

2. По ГОСТ 12.01.012 для f₀ определить допустимый уровень вибрации L_Ф, дБ.

3. Определить необходимую эффективность виброизолирующего устройства по формуле:

.

В дальнейшем рассмотреть те частоты, на которых уровень вибрации превышает допустимые нормы.

4. Из формулы

необходимо вычислить КП – коэффициент передачи для виброизолирующего устройства.

Чем меньше КП, тем эффективнее виброизоляция.

5. Определить частоту собственных колебаний системы «виброопасное оборудование + виброизолирующее устройство» по формуле:

, Гц,

где f _С – частота собственных колебаний системы; f _С зависит от массы оборудования и жёсткости упругого элемента.

6. Определить величину статической осадки виброизолирующего устройства по формуле:

, м,

где g – ускорение свободного падения, м/с².

7. Определить суммарную жёсткость виброизолирующего устройства по формуле:

, Н/м,

где М – масса виброопасного оборудования, кг.

8. Определить количество виброизолирующих опор или амортизаторов (из конструкционных соображений).

9. Определить грузоподъёмность одного амортизатора или одной виброизолирующеё опоры по формуле:

, Н.

10. Определить жёсткость одной виброизолирующей опоры или одного амортизатора по формуле:

, Н/м.

11. По найденным Р и С_i подобрать стандартный амортизатор или стандартную виброизолирующую опору по справочнику.

Дата добавления: 2015-12-08