Методы борьбы с вибрацией

Борьба с вибрацией включает в себя:

- устранение (уменьшение) вибрации в источнике ее возникновения;

- демпфирование вибраций;

- динамическое гашение вибраций;

- виброизоляция.

Примером борьбы с вибрацией в источнике ее возникновения является устранение небаланса вращающихся масс люфтов, зазоров в машинах, замена кривошипно-шатунных механизмов кулачковыми, шарикоподшипников – подшипниками скольжения.

При демпфировании уменьшение амплитуды колебаний деталей машин достигается их изготовлением из материалов с большим внутренним трением или применением покрытий на вибрирующих поверхностях из материалов с большим внутренним трением или вязкостью.

Гашение колебаний предусматривает увеличение инерционного и упругого сопротивления колебательных систем либо введение в механизмы специальных устройств – динамических гасителей.

В случаях, когда устранить или снизить вибрацию в машине не удается, используется метод виброизоляции – уменьшение уровня вибрации защищаемого объекта путем уменьшения передачи колебаний этому объекту от источника колебаний.

В данной лабораторной работе определяются параметры вибраций, и исследуется эффективность ослабления вибраций, передающихся от машины к фундаменту в случае использования виброизоляции. Ослабление вибрации в этом случае достигается путем введения упругих элементов виброизоляторов, помещаемых между источником вибрации (машиной, механизмом) и фундаментом. Виброизоляторы можно выполнять в виде стальных пружин, рессор, прокладок из резины, резинометаллических конструкций и др.

Рис. 2. Схема виброизоляции Рис. 3. Зависимость коэффициента

агрегата. передачи (КП) от частоты возбуждения:

1 – без учета затухания (трения
в виброизоляторах);

2– с учетом затухания.

Основным показателем, определяющим качество виброизоляции машины, установленной на виброизоляторе с жесткостью с и массой М (Рис. 2), является коэффициент передачи (или коэффициент виброизоляции) КП. Он показывает, какая доля динамической силы F_ф или ускорения а_ф от общей силы F или ускорения а, действующих со стороны машины, передается виброизоляторами фундаменту:

(5)

где - частота возмущающей силы; в случае неуравновешенности ротора машины (электродвигателя, вентилятора, турбины и т.д.)

(6)

где n – частота вращения, об/мин; m – гармоник (m=1, 2, 3…). Если причиной источников колебаний не является неуравновешенность ротора, имеют место другие частоты возмущающих сил.

Частота собственных колебаний (Гц) машины:

(7)

где - статистическая осадка виброизолятора под действием собственной массы машины, см.

Зависимость коэффициента передачи от частоты возмущающей силы показана на рис. 3. Из рисунка видно, что амортизаторы начинают приносить эффект (КП<<1) лишь при частоте возмущения При виброизоляторы полностью передают вибрации фундаменту (КП=1) или даже усиливают их (КП>1). Эффект виброизоляции тем выше, чем больше отношение f/f₀. Следовательно, для лучшей виброизоляции фундамента от вибраций машин при известной частоте возмущающей силы f необходимо уменьшить частоту собственных колебаний машины на виброизоляторах f₀ для получения больших отношений f/f₀, что достигается либо увеличением массы машины М, либо снижением жесткости виброизоляции с. При известной же собственной частоте f₀ – эффект виброизоляции будет тем выше, чем больше возмущается частота f по сравнению с частотой f_{0 .}Ослабление передачи вибраций на фундамент обычно характеризуется величиной виброизоляции (ВИ). Величина виброизоляции на данной частоте (дБ):

(8)

(9)

где и - уровень вибраций и виброскорость машины или фундамента при отсутствии виброизоляторов между машиной и фундаментом; и - уровень вибраций и виброскорость фундамента при наличии виброизоляторов между машиной и фундаментом.

Поиск по сайту: