48. Способы снижения вибрации в механических системах

С пособы защиты от вибраций в механических системах. Для определения путей снижения вибраций в механической системе можно использовать связь между амплитудой возмущающей силы Fm и амплитудой виброскорости колебания системы V в виде

Снижение виброактивности источника вибрации.

Поскольку причиной вибрации являются возникающие при работе машин и агрегатов неуравновешенные силовые воздействия, то в общем подходом к снижению виброактивности является уменьшение энергии возмущающих сил за счет уменьшения частоты вращения и уменьшения вращающихся масс, а так же перераспределение этой энергии во времени.

К эффективным средствам снижения виброактивности является уменьшение энергии возмущающих сил за счет уменьшения вращающихся масс, а также перераспределения этой энергии во времени.

К эффективным средствам снижения виброактивности источника относятся следующие способы защиты от вибрации: балансировка вращающихся частей машин; уменьшение зазоров в соединениях; повышение точности изготовления деталей; замена металлических деталей механизмов на пластмассовые с высокими демпфирующими свойствами.

Отстройка от резонансных частот. Собственная частота f₀ механической системы определяется по формуле ,

поэтому для ее изменения следует изменять массу системы (обычно за счет увеличения массы) или ее жесткость за счет введения ребер жесткости и т.п.

Вибропоглощение (вибродемпфирование). Это метод виброзащиты, при котором снижение вибрации происходит за счет рассеяния энергии механических колебаний в результате необратимого преобразования ее в тепловую при деформациях, возникающих в материале, из которого изготовлена конструкция, и в местах соединения ее элементов.

Для количественной оценки вибропоглощения обычно используют коэффициент потерь.

Используется несколько методов демпфирования конструкций:

-изготовление элементов конструкций из материалов, обладающих большим коэффициентом потерь. К таким материалам можно отнести чугун, сплавы меди и марганца, некоторые виды пластмасс. Так, сплавы меди имеют коэффициент потерь, равный 0,2, а текстолит – 0,4;

-нанесение на элементы конструкций вибродемпфирующих покрытий (ВДП);

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

Виброизоляция. Это метод виброзащиты, заключающийся в ослаблении связи между источником вибрации и объектом защиты путем размещения между ними виброизолирующего устройства (виброизолятора). Виброизоляция машин и оборудования в зданиях и сооружениях проектируется с целью снижения колебаний последних до уровней, которые не опасны для их несущей способности или допустимы с гигиенической точки зрения. При виброизоляции используются опорный и подвесной варианты опоры механизма через виброизоляторы на основание (рис.11.4). в качестве основания могут служить пластины, плиты, балки и более сложные конструкции.

Динамическая модель простейшей виброзащитной системы с одной степенью свободы представлена на рис. 11.5. она состоит из массы m (кг) и виброизолятора, представленного в виде параллельно соединенных пружины и демпфера (вязкого сопротивления), характеризуемых соответственно коэффициентом жесткости (жесткостью) с и коэффициентом сопротивления k. Сила, с которой виброизолятор, размещенный между основанием и массой, действует на них, будет определяться его деформацией.