Что понимается под таким способом защиты как вибродемпфирование вибропоглощение

Вибродемпфирование

Снижение виброактивности источника вибрации.

Методы и средства виброзащиты.

Виброзащита осуществляется следующими основными методами:

— снижением виброактивности источника вибрации;

— применением вибродемпфирующих покрытий;

— виброизоляцией, когда между машиной и защизаемым объектом размещается дополнительное устройство, так называемый виброизолятор;

— динамическим изменением вибрации, при котором к защизаемому объекту присоединяется механическая система, изменяющая характер колебагий;

— активным гашением вибрации, когда для виброзащиты используется дополнительный источник вибрации, который генерирует колебания той же амплитуды, но противоположной фазы;

— применением индивидуальных средств защиты.

Причиной вибрации являются возникающие при работе машин и агрегатов неуравновешенные силовые воздействия.

Источниками вибрации являются:

— физико- химические процессы, происходящие в источнике, например двигателе внутреннего сгорания;

— возвратно-поступательные движущие системы – перфораторы, виброформовочные машины и т.д.

— неуравновешенные вращающиеся массы – дрели, шлифовальные машины, технологическое оборудование;

— ударное взаимодействие сопрягаемых деталей( в зубчатых передачах, подшипниковых узлах);

— оборудование и инструмент, использующие ударное воздействие.

Общим подходом к решению задачи снижения виброактивности источника вибрации является уменьшение энергии возмущающих сил за счет уменьшения частоты вращения или размеров вращающихся масс и соответственно линейных скоростей. Кобщим подходам можно отнести и перераспределение энергии во времени, сделав, например, более плавным процесс сгорания топлива в энергетической установке.

Эффективными средствами снижения виброактивности источника являются:

— замена металлических деталей на пластмассовые, обладающие большим внутренним трением;

— сокращение допусков для уменьшения зазоров в соединениях;

— балансировка вращающихся частей машин;

— обеспечение высокой точности изготовления деталей.

Вибродемпфирование (вибропоглощение) – это целенаправленное увеличение потерь колебательной энергии механических систем. Оно заключается в преобразовании колебательной энергии в тепловую благодаря потерям колебательной энергии, имеющим место в обычных конструктивных материалах, или в специально создаваемых вибропоглощающих материалах и конструкциях.

Основной эффект вибропоглощения заключается в повышении коэффициента потерь исходной конструкции при нанесении вибродемпфирующего покрытия. Вибропоглощающие покрытия наносят на готовые машины, механизмы, транспортные средства. Наряду с этим отдельные элементы или механические устройства могут быть целиком изготовлены из вибродемпфирующих материалов.

Механизмы демпфирования колебаний в других средах разнообразны. Это вязкое (жидкостное) течение, механический гистерезис, пластическое течение, вызываемое текучестью материалов, релаксация. В любой конструкции наблюдаются указанные типы потерь, хотя доминирует обычно один из низ.

Для количественной оценки вибродемпфирования обычно используют коэффициент потерь ή, определяемый отношением поглощенной энергии за один период колебаний W_погл к максимальной потенциальной энергии в системе W_пот:

, а текже его обратную величину – добротность Q=1/ ή.

Используется несколько видов демпфирования конструкций:

— изготовление деталей из материалов, обладающих большим коэффициентом потерь: чугун, сплавы меди и марганца, пластмассы;

— нанесение на детали конструкции вибродемпфирующих покрытий;

— использование вибродемпфирующих засыпок из сухого песка, чугунной дроби, а также жидкостных прослоек.

Вибродемпфирующие покрытия делятся на следующие типы:

а) жесткие Вибропоглощающие покрытия, состоящие из одной или нескольких однородных пластин, приклеиваемых к основной металлической пластине; они также выполняются из мастик, наносимых методом шпателирования или распыления и затем затвердевающих;

б) армированные покрытия, состоящие из одной или нескольких вибропоглощающих прослоек, расположенных между жесткими, чаще всего металлическими листами, играющими роль армирующих слоев;

в) мягкие покрытия в виде достаточно толстых слоев из мягких материалов, например резиновых, наклеиваемых на основные конструкции;

г) комбинированные покрытия в виде вибродемпфированных слоеных материалов, состоящих из двух металлических листов, между которыми имеется вибропоглощающая прослойка.

Основы электробезопасности – 3 ч.,

Электробезопасность – это система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих людей от опасного воздействия электрического тока.

Причины электротравматизма на производстве:

– недостаточная высота подвеса оголённых проводов ЛЭП и светильников;

– нарушение целостности изоляции электропроводки и электрооборудования;

– случайные прикосновения или приближения на опасное расстояние к неограждённым токоведущим частям, находящимся под напряжением;

– несогласованность действий членов бригады при проведении работ на электрооборудовании; случайные включения электрооборудования в процессе его осмотра или ремонта (ошибочные исключения);

– недостаточный инструктаж работающих по вопросам электробезопасности;

– неиспользование средств индивидуальной защиты в случаях их обязательного применения;

– привлечение к эксплуатации электрооборудования рабочих, не прошедших подготовки и не имеющих права обслуживания электроустановок;

– грубые нарушения требований ПУЭ, инструкций и ПТБ электроустановок потребителей;

– недостаточный технический надзор за эксплуатацией электрооборудования;

Источник

МЕТОДЫ СНИЖЕНИЯ ВИБРАЦИИ НА ПРОИЗВОДСТВЕ

Все используемые методы и средства снижения вибрации на производстве можно разделить на методы уменьшения вибраций в источнике, методы организации условий труда, направленных на снижение вредного воздействия вибраций на работающих, средства индивидуальной защиты и лечебно-профилактические мероприятия.

Классификация технических методов и средств защиты от вибраций представлена на рис. 10.10.

Под средством антифазной синхронизации понимается исключение резонансных режимов работы, т. е. отстройки собственных частот агрегата и его отдельных узлов и деталей от частоты вынужденной силы. Резонансные режимы при работе технологического оборудования устраняют двумя путями: либо изменением характеристик системы (массы или жесткости), либо установлением нового рабочего режима (отстройка от резонансного значения угловой частоты вынужденной силы.

Рис. 10.10 Классификация технических методов и средств защиты от вибраций

Для вибродемпфирования используются различные материалы: сплавы металлов, композиционные материалы, полимерные металлы, мастики, смазочные материалы. Большим затуханием колебаний обладают (после закатки) сплавы марганца с содержанием 15- 20% меди и магниевые сплавы. Детати у этих сплавов имеют меньшую, чем чугуны и стати (из них делают основные конструкционные материалы в машиностроении), вибропроводимость. Затухание колебаний в металлах резко увеличивается при повышении температуры.

Значительное снижение вибраций происходит при использовании в качестве конструкционных материалов пластмасс, дерева, резины. В тихоходных редукторах применяют шестерни из капрона, текстолита и дельты древесины. В некоторых случаях вызвано использование шестерен из твердой резины. Использование этих материалов приводит к снижению вибраций оснований фундаментов машин, т. е. к снижению вибраций рабочих мест. В качестве конструкционных материалов позволяет снизить уровень вибрации по виброскорости в широкой полосе средних и высоких частот на 8-10 дБ.

Для снижения вибраций используются вибродемпфирующие покрытия из полимерных материалов, которые невозможно использовать в качестве конструкционных материалов. Действие покрытий основано на колебании вибраций путем перевода колебательной энергии в тепловую при деформациях покрытий. Эффективное действие покрытий происходит на резонансных частотах элементов конструкций агрегатов и машин. Особый интерес представляют многослойные покрытия, состоящие из слоя вязкоупругого материала (твердой пластмассы, рубероида, изола, битумизированного войлока) и слоя фольги, увеличивающей жесткость покрытия. Широкое распространение получили фольгоизол, стеклоизол, гидроизол.

Динамическое виброгашение является одним из способов увеличения реактивного сопротивления колебательных систем. Наибольшее распространение в промышленности получили динамические виброгасители, уменьшающие уровень вибраций защищаемого объекта за счет воздействия на него реакций виброгасителя. Динамические виброгасители представляют собой дополнительную колебательную систему с массой т и жесткостью собственная частота которой/0 настроена на основную частоту/ колебаний данного агрегата, имеющего массу М и жесткость 0. В этом случае подбором массы и жесткости виброгасителя обеспечивается выполнение условия

(10.35)

Виброгаситель жестко крепится на вибрирующем агрегате, поэтому в нем в каждый момент времени возбуждаются колебания, находящиеся в противофазе с колебаниями агрегата. Недостатком динамического виброгасителя является то, что он действует только при определенной частоте, соответствующей его резонансному режиму колебания.

Для снижения вибраций используют такие ударные виброгасители, в которых осуществляется переход кинетической энергии относительно движения контактирующих элементов в энергию деформации с распространением колебаний из зоны контакта по взаимодействующим элементам. В результате энергия распределяется по объему соударяющихся элементов виброгасителя, вызывая их колебания и вместе с тем рассеяние энергии вследствие действия сил внешнего и внутреннего трения. Ударные виброгасители колебаний простейшей конструкции подразделяются по типу на маятниковые, пружинные и плавающие.

Эффективность виброизоляции определяется коэффициентом передачи К_п (коэффициентом амортизации КА), т. е. отношение амплитуды виброперемещения, виброскорости, виброускорения защищаемого объекта или действующей на него силы к амплитуде той же величины источника возбуждения при гармонической вибрации. Чем меньше это соотношение, тем выше виброизоляция.

(10.36)

Чем ниже собственная частота по сравнению с частотой вынуждающей силы, тем выше эффективность виброизоляции. При f 2f₀ режим резонанса не осуществляется, значение К_п равно единице, а при дальнейшем увеличении оно становится меньше единицы, так как система оказывает вынуждающей силе все большее инерциальное сопротивление. Вследствие этого передача вибраций через виброизоляцию уменьшается.

Обычно эффективность виброизоляции определяют в децибелах.

(10.37)

Выражение для собственной частоты в герцах с учетом, что mg/q = х_ст, можно представить в виде

(10.38)

Из приведенных формул следует, что эффективность виброзащиты увеличивается с увеличением массы виброизолятора и частотой вибрации. Это на практике может привести как к удорожанию установки (агрегата), так и к его большой подвижности по отдельным степеням свободы. С целью выработки компромисса между экономическими и техническими требованиями к виброизоляции приняли оптимальным соотношение между частотой возбуждения и собственной частотой возбуждения и собственной частотой колебаний системы, равное

Для виброизоляции стационарных машин с вертикальной вынуждающей силой в промышленности чаще всего используются виброизолирующие опоры типа упругих прокладок или пружин или их сочетания (комбинированные виброизоляторы).

Пружинные виброизоляторы по сравнению с прокладками имеют ряд преимуществ. Они могут применяться для изоляции колебаний как низких, так и высоких частот (обеспечивают любую деформацию), дольше сохраняют постоянство упругих свойств во времени, хорошо противостоят действию массы и температуры, относительно маю габаритны, однако могут пропускать колебания высоких частот.

Для повышения виброзащитных свойств резиновых прокладок (избежание деформации в горизонтальной плоскости) их изготовляют в виде ребристых или дырчатых плит либо разбивают на ряд параллельно устанавливаемых виброизоляторов.

Для уменьшения передачи вибраций на руки работающих с ручным механизированным инструментом, а также для снижения вибраций основания некоторых машин вибрационного действия используют пневматические виброизоляторы.

В целях профилактики неблагоприятного воздействия вибрации работающие должны пользоваться средствами индивидуальной защиты: перчатками, рукавицами, спецобувью согласно ГОСТ 12.4.010-75 «Средства индивидуальной защиты рук от вибрации. Общие технические требования» и ГОСТ 12.4.024-76 «Обувь специальная виброзащитная».

К лечебно-профилактическим мерам защиты от производственной вибрации относятся внедрение рационального режима труда и отдыха: регламентированные перерывы, ограничение времени контакта с вибрационными машинами и др.; периодические медосмотры.

Для повышения защитных свойств организма, работоспособности и трудовой активности работников следует использовать специальные комплексы производственной гимнастики, витаминопрофилактику, спецпитание. Для профилактического лечения и отдыха работников, в том числе и занятых в виброопасных профессиях, в организациях должны быть организованы профилактории.

Человека и технику можно защитить от воздействия вибраций по той же схеме, поместив их на виброизолирующее устройство, которое ослабляет передачу вибрации от основания к защищаемым объектам. При определении эффективности такой виброзащиты пригодны приведенные выше формулы. Для ослабления передачи вибраций по элементам конструкции практикуется установка виброзадерживающих масс с импедансом, значительно превышающим импеданс основной конструкции (рис.).

Источник

Нефть, Газ и Энергетика

Блог о добычи нефти и газа, разработка и переработка и подготовка нефти и газа, тексты, статьи и литература, все посвящено углеводородам

Защита от вредного воздействия производственного шума и вибраций

Защита работающих от вредного воздействия производственного шума и вибраций

Шум – это беспорядочное сочетание звуков различной частоты и интенсивности (силы), возникающих при механических колебаниях в твердых, жидких и газообразных средах.

Для снижения шума в произ водственных помещениях применяют различные методы: уменьшение уровня шума в источнике его возникновения; звукопоглощение и звуко изоляция; установка глушителей шума; рациональное размещение обору дования; применение средств индивидуальной защиты.

Широкое применение получили методы снижения шума на пути его распространения посредством установки звукоизолирующих и звукопог­ лощающих преград в виде экранов, перегородок, кожухов, кабин, обли­ цовки стен, потолков, использование глушителей и др. Глушители шума применяются в основном для уменьшения шума различных аэродинамических установок и устройств.

Средствами индивидуальной защиты от шума являются ушные вкла­ дыши, наушники и шлемофоны. Для предо­ хранения от воздействия шума с общим уровнем 120 дБ и выше рекомен­ дуется применять шлемофоны, которые герметично закрывают всю око­лоушную область и снижают уровень звукового давления на 30. 40 дБ в диапазоне частот 125. 8000 Гц.

К лечебно-профилактическим мероприятиям защиты от шума следу­ет отнести применение функциональной музыки, санитарное просвеще ние, медицинские осмотры, а также организацию комнат акустической разгрузки.

Методы и средства коллективной защиты от вибраций разделяют на две группы. Первая группа—защита работающего от непосредственного контакта с вибрирующим объектом, что включает средства антифазной синхронизации, вибродемперирование (вибропоглощение) и встраива­ние дополнительных устройств в конструкцию машин и строительных сооружений: виброизоляция и динамическое вибропоглощение. Вторая группа—защита работающего от вибрации при отсутствии контакта опе ратора с вибрирующим объектом.

Под средством антифазной синхронизации понимается исключение резонансных режимов работы, т. е. отстройки собственных частот агрега­ та и его отдельных узлов и деталей от частоты вынужденной силы. Резо­нансные режимы при работе технологического оборудования устраняют двумя путями: либо изменением характеристик системы (массы или жес­ткости), либо установлением нового рабочего режима (отстройка от резо­ нансного значения угловой частоты вынужденной силы).

Вибродемпфирование (вибропоглощение) — это процесс уменьше­ния уровня вибрации защищаемого объекта путем превращения энергии механических колебаний в другие виды энергии, например, в тепловую, электрическую, электромагнитную. Вибропоглощение (виброгашение) может быть реализовано в случаях, когда конструкция выполнена из ма­териалов с большими внутренними потерями; на ее поверхность нанесе­ ны вибропоглощающие материалы; используется контактное трение двух материалов; элементы конструкций соединены сердечниками элект­ ромагнитов с замкнутой обмоткой и др.

Для уменьшения передачи вибраций на руки работающих с ручным механизированным инструментом, а также для снижения вибраций осно­ вания некоторых машин вибрационного действия используют пневмати­ ческие виброизоляторы.

К лечебно-профилактическим мерам защиты от производственной вибрации относятся внедрение рационального режима труда и отдыха: регламентированные перерывы, ограничение времени контакта с вибра­ ционными машинами и др.; периодические медосмотры. Для повышения защитных свойств организма, работоспособности и трудовой активности работников следует использовать специальные комплексы производственной гимнастики, витаминопрофилактику, спецпитание. Для профилактического лечения и отдыха работников, в том числе и занятых в виброопасных профессиях, на предприятиях долж­ ны быть организованы профилактории, кабинеты психологической раз­ грузки.

Источник

Защита от вибрации (стр. 1 )

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3

Защита от вибрации

Нормирование вибрации очень важно для улучшения условии труда и профилактики вибрационной болезни. В стандартах отдельно регламентируются требования к общей и локальной вибрации, а также устанавливаются нормы для вертикальной и горизонтальной составляющих общей вибрации.

В российских стандартах ГОСТ 12.1.012-90(1996) и СН 2.2.4/ 2.1.8.566—96 нормируются как значения виброускорения, так и виброскорости. При этом нормы для этих двух параметров связаны между собой. При нормировании используются также их лога­рифмические уровни.

При интегральной оценке по частоте нормируемым параметром является корректированное значение виброскорости и виброускорения и их логарифмические уровни, измеренные с помощью корректирующих фильтров или вычисленные по специальным формулам

Предельно допустимый уровень (ПДУ) вибраций — это уровень фактора, который при ежедневной, кроме выходных дней, работе, (но не более 40 ч в неделю) в течение всего рабочего стажа не дол­жен вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последую­щих поколений. Соблюдение ПДУ вибраций не исключает нару­шения здоровья у сверхчувствительных лиц.

Допустимый уровень вибрации в жилых и общественных здани­ях — это уровень фактора, который не вызывает у человека значи­тельного беспокойства и существенных изменений показателей функционального состояния систем и анализаторов, чувствитель­ных к вибрационному воздействию.

Корректированный уровень вибрации — одночисловая характе­ристика вибрации, определяемая как результат энергетического суммирования уровней вибрации в октавных полосах частот с уче­том октавных поправок.

Эквивалентный (по энергии) корректированный уровень изме­няющейся во времени вибрации — это корректированный уровень постоянной во времени вибрации, которая имеет такое же средне-квадратичное корректированное значение виброускорения и/или виброскорости, что и данная непостоянная вибрация в течение определенного интервала времени.

Общая вибрация в этих стандартах подразделяется на три категории:

♦ категория 2 — транспортно-технологическая вибрация, воз­действующая на человека на рабочих местах машин с огра­ниченной зоной перемещения по специально подготовлен­ным поверхностям производственных помещений, про­мышленных площадок, горных выработок (экскаваторы, краны, путевые машины, бетоноуклад­чики и др.);

♦ категория 3 — технологическая вибрация, воздействующая на человека на рабочих местах стационарных машин (станки, кузнечно-прессовое оборудование, электрические машины, насосы и вентиляторы и др.) или передающаяся на рабочие места, не имеющие источников вибрации.

Гигиенические нормы общей вибрации установлены СН 2.2.4/ 1.8.566-96.

Амплитуда скорости вибрации (виброскорости) vm может быть определена по формуле:

где Fm — амплитуда возмущающей вибросилы, Н; μ — коэффи­циент сопротивления, Н ∙ с/м; f — частота вибрации, Гц; т — масса системы, кг; с — коэффициент жесткости системы, Н/м.

На основе анализа формулы можно сделать следующие выводы: для уменьшения виброскорости vm необходимо снижать силу Fm (снижать виброактивность машины) и увеличивать зна­менатель, а именно — повышать сопротивление системы μ и не допускать, чтобы 2πfm = c/2πf. При равенстве этих членов насту­пает явление резонанса и уровень вибрации резко возрастает.

Таким образом, для защиты от вибрации необходимо приме­нять следующие методы:

♦ снижением виброактивности источника вибрации (уменьшение силы Fm);

♦ применением вибродемпфирующих (вибропоглощающих) покрытий, приводящих к снижению интенсивности про­странственной вибрации конструкции за счет рассеяния энергии механических колебаний (увеличение μ);

♦ динамическим гашением вибрации, при котором к защища­емому объекту присоединяется дополнительная механическая система, изменяющая характер его колебаний. Средства реализации этого метода: динамические виброгасители и фундаменты (основания);

♦ активным гашением вибрации, когда для виброзащиты ис­пользуется дополнительный источник вибрации, который в сравнении с основным источником генерирует колебания той же амплитуды, но противоположной фазы;

♦ повышение жёсткости системы (увеличение с) – для низких и средних частот;

♦ виброизоляцией, когда между источником и защищаемым объектом размещается дополнительное устройство, так назы­ваемый виброизолятор. Различают виброизоляцию при си­ловом и кинематическом возбуждении;

♦ применение индивидуальных средств защиты.

Снижение виброактивности машин (уменьшение силы Fm) дос­тигается изменением технологического процесса, применением машин с такими кинематическими схемами, при которых дина­мические процессы, вызываемые ударами, резкими ускорениями и т. п. были бы исключены или предельно снижены (например, замена клепки сваркой); хорошей динамической и статической балансировкой механизмов, смазкой и чистотой обработки взаи­модействующих поверхностей; применением кинематических за­цеплений пониженной виброактивности (например, использова­ние шевронных и косозубых зубчатых колес вместо прямозубых); заменой подшипников качения на подшипники скольжения; применением конструкционных материалов с повышенным внут­ренним трением.

Отстройка от резонансных частот (2πfm ≠ c/2πf) заключает­ся в изменении режимов работы машины и соответственно час­тоты возмущающей вибросилы; собственной частоты колебаний машины путем изменения жесткости системы с (например, уста­новка ребер жесткости) или изменения массы т системы (на­пример, закрепление на машине дополнительных масс).

Собственная частота f0 вибрирующей системы определяется по формуле:

Вибродемпфирование (увеличение μ) — это метод снижения вибрации путем усиления в конструкции процессов внутреннего трения, рассеивающих колебательную энергию в результате не­обратимого преобразования ее в теплоту при деформациях, воз­никающих в материалах, из которых изготовлена конструкция. В результате амплитуда упру­гих волн, распространяющихся по конструкциям, уменьшается по мере удаления от источника.

Применяются следующие методы демпфирования конструкций:

♦ изготовление деталей из материалов, обладающих большим коэффициентом потерь: чугун, сплавы меди и марганца, не­которые виды пластмасс (например, сплавы меди имеют ко­эффициент потерь, равный 0,2, а текстолит — 0,4);

♦ нанесение на детали конструкции вибродемпфирующих покрытий;

♦ использование вибродемпфирующих засыпок из сухого пес­ка, чугунной дроби, а также жидкостных прослоек.

В свою очередь вибродемпфирующие покрытия (ВДП) подразделяются на:

♦ жесткие, которые представляют собой слой жесткой пластмассы, нанесенной на конструкцию. В них колебательная энергия поглощается вследствие деформаций растяжения и сжатия вдоль пластины. Иногда между покрытием и демпфируемым листом устанавливают прослойку из легкого жесткого материала, например пенопласта. Отнесение демпфирующего слоя oт пластины создает эффект рычага, увеличивает деформации растяжения-сжатия. При колебаниях пластины, а следовательно, и потери колебательной энергии в покрытии. Покрытии этого типа дают наибольший эффект на низких и средних частотах, на высоких частотах их эффективность падает;

♦ армированные, которые представляют собой слой вязкоупругого материала с нанесенным тонким армирующим слоем жесткого материала (металла). Например, вибродемпфирующее покрытие «Полиакрил-В» состоит из армирующего слоя (алюминиевая фольга) толщиной 0,06 мм и липкого вязкоупругого толщиной 0,1 мм, соединяющего ВДП с деформируемой пластиной;

♦ мягкие, которые представляют собой слой вязкоупругого материала, в котором при поперечных перемещениях поверхности демпфируемой пластины возникают упругие волны (волны сжатия), распространяющиеся по нормали к пласти­не. При определенных частотах, когда по толщине покрытия укладывается целое число полуволн, покрытие интенсивно поглощает колебания основной пластины. Такие волновые резонансы начинаются на частотах в сотни герц, причем, так как коэффициент потерь высок, резонансы не выражены от­четливо. Коэффициент потерь этих материалов достаточно высок. Эффективность мягких вибродемпфирующих покрытий возрастает, если в резиновом массиве сделать воздушные полости. Для расширения диапазона рабочих частот в сторону низких частот можно увеличивать толщину слоя (2-3 толщины демпфируемой пластины);

♦ комбинированные, которые совмещают несколько механиз­мов поглощения и обеспечивают более широкий частотный диапазон работы. Применяются слоеные вибродемпфирующие материалы, например «сандвич» — два стальных листа, между которыми резиноподобный слой. Коэффициент по­терь его максимален на средних частотах.

Слой сыпучего вибродемпфирующего материала ведет себя по­добно мягкому ВДП. Песок применяют в качестве засыпки в пусто­телых конструкциях (их резонансные частоты при этом понижают­ся из-за изменения массы). В качестве сыпучего вибродемпфирую­щего материала используют также чугунную дробь, применяемую для дробеструйных работ (диаметр до 0,5 мм), и алюминиевые гра­нулы. Жидкостные прослойки применяют для вибродемпфирова­ния в виде вязких жидкостей между двумя жесткими слоями. С по­мощью жидкостных прослоек из глицерина, касторового или сили­конового масла можно получить коэффициент потерь порядка 0,1. 11рименение этого типа покрытий ограничивают трудности, связан­ные с необходимостью обеспечения герметизации.

Виброгашение (увеличение т) осуществляют путем установки агрегатов на массивный фундамент (рис. 2.59).

Рис. 2.59. Установка агрегатов на виброгасящем основании:

a — на фундаменте и грунте; б — на перекрытии

Виброгашение наиболее эффек­тивно при средних и высоких частотах виб­рации. Этот способ нашел широкое приме­нение при установке тяжелого оборудования (молотов, прессов, вентиляторов, насосов и т. п.).

Одним из способов подавления вибраций является установка динамических виброгаси­телей, представляющих собой дополнитель­ную колебательную систему с массой т1 и жесткостью с1, собственная частота которой f01 = (1/2π) = f, где f — частота вибра­ции, уровень которой необходимо снизить. Схема динамического виброгасителя показа­на на рис. 2.60. Динамический виброгаситель крепится на вибри­рующем агрегате, поэтому в нем в каждый момент времени возбуждаются колебания, находящиеся в противофазе с колебаниями агрегата. Недостатком динамического виброгасителя является то, что он подавляет колебания только определенной частоты, соот­ветствующей его собственной. Такие виброгасители применяют в агрегатах, например турбогенераторах, имеющих характерный, постоянный во времени дискретный спектр вибрации.

Рис. 2.60. Схема дина­мического виброга­сителя

На рис. 2.61 изображен динамический виброгаситель с двумя степенями сво­боды и схема установки виброгасителя на турбогенераторе. Гру­зики перемещаются по резьбе и фиксируются гайками. Это позволяет менять жесткость виброгасителя, а следовательно, его собственную частоту и частоту подавляемых вибраций. Такие виброгасители удобно настраивать на заданную частоту.

Рис. 2.61. a — динамический гаситель с двумя степенями свободы для дизель-ге­нератора;

б — схема турбоагрегата с динамическим виброгасителем

Динамическое виброгашение — это метод виброзащиты, заключа­ющийся в присоединении к объекту виброзащиты дополнитель­ных устройств с целью изменения характера его колебаний.

Вибрационная зашита с помощью пассивных систем оказывается малоэффективной при возбуждении в области низких частот, а также при действии вибрации с широким спектром. В этих случаях все большее применение находят управляемые системы виброзащиты, получившие название активных.

Активное виброгашение сводится к компенсации дополнительным источником энергии сил, вызывающих вибрацию защищаемого объекта. Активные системы виброгашения применяются для защиты технических средств в тех областях, где предъявляются особо жесткие требования к допустимому уровню вибрации: при виброизоляции прецизионных станков и стартовых платформ ракет, для защиты пилота от перегрузок и повышения комфортности транспортных средств.

Активные системы виброгашения содержат чувствительные элементы, управляющие, усилительные и исполнительные устройства. В качестве чувствительных элементов используют датчики, регистрирующие силы возбуждения или его кинематические параметры — перемещение, скорость, ускорение. После усиления сигналы подаются в исполнительное устройство, формирующее управляющее воздействие.

В зависимости от вида исполнительного устройства различают гидравлические, пневматические, электромеханические, электромагнитные системы активной виброизоляции. Выбор типа системы определяется предъявляемыми к ней техническими требованиями. При необходимости обеспечения высокой статической жесткости целесообразно использовать гидравлическую систему. Пневматические системы позволяют получать малые величины статической жесткости. Электромагнитные системы обладают малой инерционностью и позволяют в широких пределах варьировать амплитудно-частотные характеристики.

Широкое применение метода активной виброзащиты сдержи­вается невозможностью обеспечения широкой частотной полосы гашения, сложностью необходимой аппаратуры. Однако при сни­жении вибрации на дискретных частотах применение активных методов компенсации может быть целесообразно по техническим, конструктивным и экономическим соображениям.

Повышение жесткости системы (увеличение с), например путем установки ребер жесткости. Как видно из формулы (2.1) этот способ эффективен только при низких частотах и в ряде случаев средних.

Виброизоляция заключается в уменьшении передачи колеба­ний от источника возбуждения защищаемому объекту при помо­щи устройств, помещаемых между ними. Для виброизоляции чаще всего применяют виброизолирующие опоры типа упругих прокладок, пружин или их сочетания. На рис. 2.62 изображены типовые конструкции пружинных и резиновых виброизолято­ров. Эффективность виброизоляторов оценивают коэффициен­том передачи, равным отношению амплитуды виброперемеще­ния, виброскорости, виброускорения защищаемого объекта или действующей на него силы к соответствующему параметру ис­точника вибрации:

Источник