2. Нормирование вибраций

В соответствии с ГОСТ 12.1.012-92.”Вибрационная безопасность” нормируемыми параметрами вибраций на рабочих местах являются среднеквадратичные значения виброскорости (V, м/c), виброускорения (a, м/с²), и их логарифмические уровни.

Для расчетов в данной практической работе используются допустимые по нормам значения виброскорости на среднегеометрических частотах, которые приведены в табл. 1.

Таблица 1

Допустимые значения виброскорости, V, м/c.

Частота,	Виброскорость,	Частота,	Виброскорость,
f, Гц	м/c.10— 2	f, Гц	м/c.10 -2
1.6	1.3	12.5	0.20
2.0	1.3	16.0	0.20
2.5	1.3	20.0	0.20
3.15	0.45	25.0	0.20
4.0	0.45	31.5	0.20
5.0	0.45	40.0	0.20
6.3	0.22	50.0	0.20
8.0	0.22	63.0	0.20
10.0	0.22	80.0	0.20

3. Методика расчета виброизоляций рабочих мест

Цель расчета виброизоляции —определение числа виброизоляляторов и их геометрических характеристик, обеспечивающих снижение вибрации до допустимой величины.

Виброизолированное рабочее место, как правило, представляет собой массивную железобетонную плиту, установленную на виброизоляторы, опирающиеся на колеблющееся основание, рис. 1.

Рис. 1. Принципиальная схема виброизоляции рабочего места

1 - виброизолированная плита (рабочее место); 2 - виброизоляторы;

3 - колеблющееся основание.

Исходными данными для расчета виброизоляции рабочего места являются виброскорость V, м/c на частоте колебаний f, Гц, масса опорной плиты Q_п, H, масса человека Q_ч, H.

В начале расчета независимо от выбранного типа виброизоляторов следует определить:

1. По ГОСТ 12.1.012-92 (табл.1) для заданной частоты вынужденных колебаний f, Гц, допустимую виброскорость рабочего места —V_доп, м/c .

2. Необходимый для данной системы виброизоляции коэффициент передачи 

 = V_доп / V .

3. Частоту собственных колебаний виброизолированного рабочего места,f, Гц

f₀ = f /( ) .

Далее расчет пружинных и резиновых виброизоляторов осуществляется по раздельным методикам.

3.1. Расчет пружинных виброизоляторов

Порядок расчета виброизоляции с использованием пружин следующий.

Последовательно определяются:

1. Статическая деформация пружинных виброизоляторов _ст, см

_ст = 0,25 /(f₀)².

2. Требуемая суммарная жесткость пружинных виброизоляторов

K_с = Q / _ст,,Н/м,

где Q —общий вес виброизолированного рабочего места;Q = Q_п+Q_ч,H

3. Выбираем количество устанавливаемых пружин — n. 

4. Жесткость одного виброизолятора K, H/м.

K = K_с / n.

5. Расчетная нагрузка на одну пружину P, H.

P = Q / n.

6. Диаметр проволоки для изготовления пружины d, см

,

где N —коэффициент, определяемый по графику, рис.2;

c = D/d‑ отношение диаметра пружины к диаметру проволоки, принимается в пределах 4—10;

 —допускаемое напряжение на срез (для пружинной стали =(3—4,5)^.10⁸ H/cм).

Рис.2. График для определения коэффициента N

7. Число рабочих витков пружины i₁

где  —модуль упругости на сдвиг, для стали  = 810¹⁰ H/м².

8. Число нерабочих витков пружины i₂ 

i₂ = 1.5 при i<7 (на оба торца пружины) i₂ = 2,5 при i>7 

9. Полное число витков пружины i

i = i₁ + i₂ 

10. Высота ненагруженной пружины H₀, см

H₀ = i₁h₁ + ( i₂ + 0.5 )d,

где h₁ —шаг пружины, см, принимают h = ( 0.25...0.5 )D; D‑диаметр пружины, см; (D = Cd см ).

Для обеспечения устойчивости пружин, работающих на сжатие, необходимо, чтобы H₀ / D 1.5. В противном случае пружины будут неустойчивыми, и необходим их пересчет.