ВИБРОЗАЩИТА МАШИН

Механические воздействия и методы виброзащиты

Создание высокопроизводительных технологических машин и скоростных транспортных средств неизбежно приводит к увеличению интенсивности и расширению спектра вибрационных и виброакустических полей. Вредная вибрация нарушает планируемые конструктором законы движения машин, порождает неустойчивость процессов. Из-за вибрации возрастают динамические нагрузки в элементах конструкций, стыках и сопряжениях, снижается несущая способность деталей, возникают усталостные напряжения. Вибрация оказывает влияние и на человека, снижая его функциональные возможности и работоспособность. Поэтому особое значение приобретают методы и средства уменьшения вибрации. Совокупность таких методов и средств принято называть виброзащитой. При создании эффективных средств виброзащиты необходимо учитывать совокупность всех факторов, влияющих на интенсивность вибрации.

Механические воздействия, передаваемые на объект виброзащиты, принято делить на три класса:

О линейные перегрузки, обычно возникающие в транспортных системах при ускоренном движении. Их действие эквивалентно статическому нагружению объекта. Статические нагрузки учитываются при расчете объекта на прочность;

О вибрационные воздействия — наиболее опасные для технических объектов. Они могут вызывать появление усталостных трещин в материалах, соударения в сопрягаемых подвижных соединениях, привести к их разрушению и т.п.;

О ударные воздействия, которые могут вызывать разрушения объекта и т.д.

Вибрационные и ударные воздействия могут, не вызывая разрушений объектов, приводить к отказу — нарушению их нормального функционирования.

Вибропрочность — способность объекта не разрушаться при механических воздействиях.

Виброустойчивость — способность объекта нормально функционировать.

Цель виброзащиты технических объектов — повышение их вибропрочности и виброустойчивости.

Уменьшение интенсивности колебаний объекта может быть достигнуто:

О снижением уровней механических воздействий, возбуждаемых источником (снижение виброактивности источника), путем уменьшения динамических реакций с помощью уравновешивания движущихся тел, а также изменения параметров физико-химических процессов, происходящих в источнике (например, трение в кинематических парах, кавитация жидкостей, процесс резания металлов и т.д.);

О изменением конструкции объекта, когда заданные механические воздействия будут вызывать менее интенсивные колебания объекта или отдельных его частей (внутренняя виброзащита объекта), путем устранения резонансных явлений и увеличения диссипации механической энергии в объекте;

О присоединением к объекту дополнительной механической системы (рис. 9.1, а), изменяющей характер его колебаний, что достигается при таком выборе параметров гасителя, при котором они создают динамические воздействия, уменьшающие уровень колебаний источника. Такая система называется динамическим гасителем колебаний, а метод виброзащиты, основанный на ее применении, — динамическим гашением колебаний;

О установкой между объектом и источником дополнительной системы (рис. 9.1, б), защищающей объект от механических воздействий, возбуждаемых источником. Этот метод виброзащиты называется виброизоляцией, а устройства, устанавливаемые между источником и объектом, — виброизоляторами. Действие виброизоляции сводится к ослаблению связей между источником и объектом; при этом уменьшаются динамические воздействия, передаваемые на объект.

Системы виброзащиты

Рис. 9.1. Системы виброзащиты:

а — динамическое гашение; б — виброизоляция; И— источник; О — объект;

ДГ— динамический гаситель колебаний; ВИ— виброизолятор

Демпферы, динамические гасители и виброизоляторы образуют в совокупности виброзащитные устройства. Эти устройства делятся на пассивные, состоящие из инерционных, упругих и диссипативных элементов, и активные, которые могут, кроме того, содержать элементы немеханической природы и, как правило, обладают независимым источником энергии.

Эффективность виброзащитных систем принято оценивать относительно значения какого-либо характерного параметра колебаний объекта, полученного при применении виброзащитного устройства, к значению того же параметра при отсутствии виброзащитного устройства. Это отношение называется коэффициентом эффективности вибрационной защиты.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >