31. Основные виды виброизоляторов и их характеристики.Нормализованные и ненормализованные виброизоляторы
Амортизатор
(виброизолятор) — устройство,
превращающее механическую энергию в
тепловую. Служит для гашения колебаний
(демпфирования) и поглощения толчков
и ударов, действующих на корпус (раму).
1. Амортизатор демпфированный (ад).
1 - подвижный шток, крепится к объекту;
2 - корпус амортизатора жёстко соединённый с основанием амортизатора 6 и крепится к раме;
3 - резиновый баллон с калиброванным отверстием 5;
При вибрационных нагрузках баллон деформируется и через калиброванное отверстие проходит воздух внутрь и в баллон, следовательно происходит рассеивание энергии, т.о. осуществляется демпфирование.
4 - металлическая пружина - упругий элемент, определяющий статическую и динамическую жёсткость амортизатора.
Демпфированные амортизаторы типа АД применяют когда требуется установка приборов таким образом, чтобы в некотором диапазоне нагрузок соблюдалась равночастотность. Они могут работать в диапазоне температур -60°С ... +70°С.
Их устанавливают на приборах, работающих в широком диапазоне вибрации. Они хорошо гасят свободные колебания с ускорением до 4 g, снижают ударные ускорения примерно в 2,8 раза, а также удовлетворительно работают в условиях пониженного давления (ниже 40 мм рт. ст.) и при перепаде внешней температуры от -60°С ... +70°С.
Данный
вид амортизатора реализует диссипативную
силу типа: вязкое трение.
,
W
- основное направление,
- 8, рабочие температуры
Необходимо: перечислить и недостатки этого амортизатора:
наличие резиновой детали - старение, боится солнечной радиации.
невозможность эксплуатации при большой разреженности атмосферы (непригоден для самолётов, ракет, высокогорий...).
2. АФД - амортизатор фрикционного демпфирования.
1 - шток, который крепится к блоку;
2 - корпус, соединённый с основанием амортизатора 5;
3 - фрикционная шайба;
4 - пружины (верхняя и нижняя).
Фрикционные (механические) — это амортизаторы с сопротивлением пропорциональным перемещению. Главной особенностью фрикционных амортизаторов является то, что их сопротивление не зависит от скорости перемещения катка. Поэтому они в прямом смысле слова являются демпферами, так как выполняют только одну из указанных в определении амортизатора функций — гашение колебаний.
Упругие свойства определяются характеристиками пружин 4 (металлических).
Параметры:
W
- основное направление (это ограничивает
варианты установки),
рабочий
диапазон температур -60°C
... +150°С.
Этот амортизатор лишён недостатков амортизаторов 1-го типа.
3
.
АПН - амортизатор пространственного
нагружения (это модификация АФД).
Дополнительные диссипативные силы образуются за счёт трения шайбы о сухари, следовательно, возможны нагрузки не только в направлении W.
4. Плоскостные или чашечные амортизаторы ап (ач)
АП и АЧ, предназначены для виброизоляции и защиты от ударных воздействий оборудования при низких температурах порядка 45-55 и высоких порядка 80, изготовленных из резин.
Резиновая шайба определяет упругие силы и упругие свойства амортизатора.
Здесь
диссипативные силы имеют вид:
гистерезисные потери. Основные параметры
этого амортизатора совпадают с
параметрами амортизаторов типа АД,
кроме требований разрежения.
32. Методика расчёта системы виброизоляции блока при ударном воздействии упрощённым методом
Здесь удар трактуется мгновенным. При этом принимают потенциальную энергию, определяемую деформацией равной нулю. . Следовательно, вся кинетическая энергия, запасённая за время удара, полностью переходит в потенциальную энергию максимально сжатых амортизаторов.
m – известна;
При заданной форме ударного импульса параметры системы и определяются следующим образом (при ):
Для типовых форм ударных импульсов формул для расчета и приводятся в соответствующих таблицах.
Методика определения ускорения объекта сводится к следующим действиям:
По ударной характеристике энергоёмкости системы (определяем максимальную деформацию амортизаторов:
По максимальной деформации, с помощью силовой ударной характеристики, определяем максимальную ударную силу: .
По максимальной ударной силе определяем ускорение объекта по формуле:
По ударной характеристике энергоёмкости системы (определяем максимальную деформацию амортизаторов:
По максимальной деформации, с помощью силовой ударной характеристики, определяем максимальную ударную силу: .
По максимальной ударной силе определяем ускорение объекта по формуле:
Этот алгоритм действителен и для метода эквивалентных прямоугольных импульсов.
Оценим погрешность этого расчёта:
знаменатель известен, числитель определяется то графику энергоемкости, т.к. значение известно.