|
|||||||||||||
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Загальна характеристика вібрації. Методи захисту від вібрації
Вібрація – це механічні коливання пружних тіл з частотою менше 16 Гц, які проявляються в формі їх переміщення в просторі або зміною форми. Передача вібрації через фундаменти та грунти може спричиняти їх нерівномірну осадку. Особливо це небезпечно для вологих насичених грунтів. Довжина зони вібрації в навколишньому середовищі визначається величиною їх затухання в грунті, яка як правило рівна 1 дБ/м (в водонасичених ґрунтах дана величина дещо більша). Частіше всього на відстані 50-60 метрів від магістрального рейсового транспорту вібрації практично затухають. Розрахунок амплітуд вертикальних (горизонтальних) коливань грунту, або фундаменту машин з динамічними навантаженнями проводять за формулою: r - відстань від осі фундаменту до точки виміру; A0 – амплітуда вільних коливань згідно Сніп 2.02.05-87; r0 – приведений радіус підошви фундаменту F – площа підошви фундаменту. На окремих підприємствах хімічної промисловості (зокрема, при роботі конусних дробарок та шарових млинів) рівні вібрації перевищують нормативні значення на 2-8 дцБ в діапазоні частот від 2-63 Гц. Не менш небезпечним обладнанням є компресори, насоси, вібросита. Джерелами підвищеної вібрації, що передаються на руки процюючих є пневматичні молотки, шліфувальні машинки та інш. Основною характеристикою вібрації є середньоквадратичне значення віброшвидкості вираженої в логарифмічній шкалі (дцБ) - середньоквадратичне значення віброшвидкості 5*10-8 – опорна віброшвидкість (мінімальна), якій відповідає мінімальне віброприскорення 3*10-4 м/с2 при віброзміщенні 8*10-12 м Людський організм відчуває вібрацію при V=10-4 м/с Існують допустимі норми та час, який може знаходитись людина, наприклад в лабораторії, конструкторському бюро, при рівні вібрації 75 Гц не більше 8 годин при V=0,032 м/с. Якщо людина знаходиться менше часу і готових даних немає тоді можна розрахувати віброшвидкість допустиму V 480 – допустиме значення віброшвидкості при дії вібрації на протязі 480 хв (8 год) t - час перебування, с. Знизити віброактивність обладнання можна шляхом зміни параметрів, що проходять в фізико-механічних процесах, зменшуючи тертя в кінематичних парах, а також збалансуванням і зрівноважуванням сил інерції обертових частин. Пониження рівня вібрації на шляху її розповсюдження включає в себе як віброізоляцію обладнання, так і віброізоляцію робочих місць. Для віброізоляції обладнання на підприємствах хімічної промисловості широко використовують спеціальні віброізоляційні пристрої. При виборі необхідних пристроїв потрібно знати: - величину та характер зміни з часом динамічних навантажень, які передаються машинами на основу - частотний спектр цих навантажень - коливання машин на віброізоляторах з визначенням частоти - коефіцієнт затухання - амплітуду коливання машин - надійність та довговічність роботи механізмів та деталей Для обмеження дії вібрації на навколишнє середовище необхідно приймати міри для зниження вібрації в джерелі його виникнення, якщо це не можливо тоді на шляху розповсюдження. Пониження вібрації в джерелі проводять на етапі проектування. Причини низькочастотних вібрацій насосів, компресорів та двигунів є 1) дисбаланс обертових елементів; 2) неоднорідність матеріалу в виробі; 3) нерівномірність розподілення навантаження; 4) неправильний вибір конструкційних матеріалів; У всіх випадках зміщення центру маси відносно осі обертання приводить до виникнення неврівноваженої відцентрової сили m - маса системи, яка обертається w - кутова швидкість обертання e – (радіус-вектор) ексцентриситет. Досить ефективним методом пониження вібрації в джерелі є зменшення резонансних режимів роботи обладнання. Цього можна досягнути зміною робочих режимів обладнання. Враховуючи, що власна частота коливань обладнання
b – жорсткість обладнання m – маса системи. Змінюючи будь-яку з цих характеристик можна позбутись резонансних режимів. Якщо неможливо понизити рівень вібрації в джерелі його виникнення, тоді застосовують методи пониження вібрації на шляху її розповсюдження. пониження в джерелі Джерело вібропогашення вібрації віброізоляція вібродемпферування Вібропогашення. Реалізується при збільшенні ефективної жорсткості і маси корпусу машин та станків за рахунок їх об’єднання в єдину замкнуту систему з фундаментом за допомогою анкерних з’єднань та цементного розчину. З цією метою відносно малогабаритне інженерне обладнання житлових (будівель) споруд (вентилятори, насоси) встановлюють на опорні плити та вібропогашуючі основи.
Вібропогашення можна досягати також встановленням додаткового пристрою з певною частотою коливань та жорсткістю Q Вибір маси та жорсткості вібропогашувача забезпечується умовою:
Розрахункове динамічне навантаження: h – коефіцієнт надійності h - коефіцієнт динамічності, характерний для кожного типу машин Рн – нормативне значення динамічного навантаження при нормальному режимі роботи. Допустиме значення вібрації визначають за умовою Амах<Адопуст (амплітуда коливань) по СНіП. Для машин з кривошипошатунним механізмом розрахунок амплітуд вертикальних коливань
Pz- допустиме навантаження згідно норм СНіП M- сумарна маса машин та фундаменту Bz- коефіцієнт жорсткості основи фундаменту при стисненні
Bz =Cz*S S- площа фундаменту Cz - коефіцієнт рівномірного стиснення основи (експериментально) Для фундаментів площею <200 м2 можна Cz визначити за формулою b0 - коефіцієнт стиснення або деформації, м-1 (для пісків=1, суспензій 1,2, глин – 1,5) Е – модуль деформації грунту в тонах сили на м2 ( т с/м2)– визначають за допустимим нормами; S - площа фундаменту, м2 S0 - площа основи обладнання, м2
Віброізоляція Методи встановлення обладнання на фундамент вимагає великих затрат і часу. Тому на етапі експлуатації в основному використовують обладнання без фундаменту безпосередньо на віброізолюючих опорах. Це дозволяє знизити затрати. Встановлення на віброізолюючі опори технологічного та інженерного обладнання можна проводити також між джерелом вібрації і фундаментом (опорною плитою). Або між фундаментом і грунтом. Для обмеження розповсюдження вібрацій практикують розділення інженерних комунікацій на окремі ділянки з допомогою гнучких вставок.
В якості віброізоляторів використовують резинові або пластмасові прокладки, листові ресори. Циліндричні пружини та ресори більш стійкі до агресивних середовищ, довше зберігають пружні властивості і дозволяють ізолювати низькочастотні коливання. Недолік пружин: малоефективні до високочастотних коливань Широко застосовують комбіновані пневматичні віброізолятори
1 – віброплатформа; 2 - гнучка резинова оболонка; 3 - камера повітряної подушки з тиском 2 105 Па. Така конструкція сприяє послабленню передачі вібрації на основу віброплатформи і грунт. Віброізоляцію машин від фундаменту, або основи можна досягнути двома способами:
ОПОРНА ВІБРОІЗОЛЯЦІЯ
ПІДВІСНА
Fkx - сила створена амплітудним коливанням Mkx - амплітуда моменту відносно осі Х, яка передається через віброізолятори на опорну конструкцію відношення кутової швидкості вимушених коливань до кутової швидкості зворотно-поступальних рухів Вібродемпферування - це процес зменшення рівня вібрації установок шляхом перетворення енергії механічних рухів в теплову. Основою вібродемпферування є збільшення активних втрат в коливних системах. Основна характеристика – це коефіцієнт втрат енергії:
w - кутова швидкість коливань m - коефіцієнт в`язкого тертя b - жорсткість системи Даний метод застосовується в системах з інтенсивними динамічними навантаженнями для матеріалів з великим внутрішнім тертям (чавун з малим вмістом вуглецю, сплави кольорових металів). Вібродемпфірувальні покриття використовують для пониження коливань на трубопроводах та газоходах вентиляційних систем. Пониження рівня вібрації при демпфіруванні визначається за формулою:
Де відношення коефіцієнтів втрат до і після демпфірування дає загальне значення коефіцієнту втрат Для порівняння: hзаг Для сталі – 10-3 Резина – 0,15 Паралон – 0,22
Поиск по сайту: |
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.011 сек.) |