5. Амортизациялаушы материалдардың параметрлерін таңдау және есептеу

Тасымалдау процессінде және тиеу-түсіру жұмыстарын орындауда, оралған бұйымдарға әртүрлі динамикалық жүктемелер әсер етеді, олар едәуір шамаға жетуі мүмкін. Ең қауіптісі, тиеу-түсіру жұмыстарын және қоймадағы операцияларды абайлап орындамағанда, жүк құлағандағы соққы. Бұйымдарды соққы жүктемесінен қорғау үшін әртүрлі амортизациялаушы материалдар: ағаш жоңқасы, киіз, гофрланған картон, пенополистирол, пенополиуретан, пенополиэтилен, велафлекс және т.с. қолданылады.

Амортизациялаушы аралықтарды есептеу амортизациялаушы материалдардың динамикалық сипаттамалары эмперизмдік жолмен анықталады және ол ең жоғарғы соққылық жүктеменің статикалық қысымға тәуелді екенін көрсетеді. Бұл тәуелдік ойық шыныаяқ түрді және ол сипатталады:

(1)

мұнда К – ең жоғарғы соққылық жүктеме;

Р – бұйымның аралық статикалық қысымы, кгс/см²;

Н – орамадағы жүктің құлау биіктігі, см;

h– амортизациялаушы аралықтың қалыңдығы, см;

а₀, а₁, а₂ – амортизациялаушы материалды сипаттайтын, өлшемді тұрақты коэффициенттер.

Амортизациялаушы материал, аз мөлшерде деформацияланып бұйымды соққылардан қорғау керек. Сондықтан, аралықтың геометриялық өлшемдерін есептеуде функциялық (1) минималды аумағы алынады, ол туынды көмегімен табылады:

(2)

бұдан:

(3)

(1) Р = Р₀

қойып, ең жоғарғы жүктеменің оптималды мәнін табамыз:

(4)

Белгілейміз:

(5)

онда:

(6)

Бұдан аралықтың оптималды қалыңдығын және оның ауданын табуға арналған формулаларды анықтаймыз:

(7)

мұнда К_доп - амортизациялаушы материалдың минималды динамикалық сипаттамасына сәйкес бұйымға әсер ететін мүмкін жүктеме К_доп = К_опт.

Аралықтың ауданы бұйымның берілген параметрлерінің негізінде анықталады:

(8)

Р = Р₀ болғанда және (3), (8) ескеріп:

(9)

(5), (6) және (9) ескеріп:

(10)

мұнда

Сонымен, оптималды геометриялық өлшемдерді есептеу үшін білу керек:

• бұйымға әсер ететін ең жоғарғы жүктеменің мәнін, ол беріледі, не тәжірибе жолымен анықталады;

• орамадағы бұйымның құлау биіктігін, ол нақты жүктің орамасына нормативтік-анықтамалық құжаттарда беріледі;

• бұйым массасын;

• амортизациялаушы материалды және оның сипаттамасын.

Кейбір материалдарға арналған С және С₁ амортизация коэффициентінің мәні 1-ші кестеде келтірілген.

1-ші кесте. Амортизация коэффициенттері

№	Материал	Тығыздық, кг/м3	Коэффициенттер мәні
			С	С1
1	2	3	4	5
1	Пенополиуретан	33 43 50	2,25 3,02 3,54	7,82 2,49 1,28
2	Пенополистирол	23	2,83	0,24
3	Латекс губкасы	132 162 207	5,08 3,19 5,15	2,38 2,88 0,54
4	Картон	№1 №2	2,50 3,37	1,93 0,60

Мысал. Массасы 2,5кг бұйым, зақымданбай 24g тең ең жоғарғы соққылық үдеуге шыдайды. Тығыздығы 43кг/м³ пенополиуретаннан жасалған аралықтың ауданы мен қалыңдығын анықтау қажет. Аралық 90см биіктіктен құлайтын бұйымның сақталуын қамтамасыз етуі керек. Бұйымның таяныш ауданы 225 см². Мүмкін соққылық жүктемені есептейміз:

Аралықтың қалыңдығымен ауданын есептейміз:

см

см²

Амортизациялаушы материалды таңдау және аралықтардың геометриялық өлшемдерін есептеу 1-ші суретте келтірілген «ең жоғарғы соққылық жүктеме – статикалық жүктеме» тәуелдігі графигінің көмегімен жүргізуге болады. Графикте 7 тип амортизациялаушы материалдарға сәйкес 7 қисық келтірілген. Әр амортизациялаушы материал өзінің мүмкін жүктемелердің оптималды аумағына ие, онда ол минималды шамаға деформацияланады және өзінің қасиеттерін сақтайды.

4
3
			5
2									7
1			6

k

60

50

40

30

20

10

0

0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 0,12 0,14 0,16 0,18 0,20 Р

1-ші сурет – Құлау биіктігі Н 900мм болғандағы К ең жоғарғы жүктеменің Р статикалық жүктемеден тәуелдігі 1 - пенополиуретан, ρ=0,03т/м³, h=150мм; 2 – пенополиуретан, ρ=0,045 т/м³; h = 120мм; 3- латекс губкасы; ρ=0,207 т/м³; h=100мм; 4 – пенополиуретан, ρ=0,05 т/м³; h=80мм; 5-гофрланған картон №2, 14 қабатты; Н=450мм; 6- гофрланған картон №1, 14 қабатты; Н=450мм; 7 – пенополистирол, ρ=0,23 т/м³; h=100мм.

Аралықтардың материалдарының типі және геометриялық өлшемдері бұйымдар шыдайтын мүмкін жүктеме және таяныш беттеріне әсер ететін статикалық жүктеме негізінде анықталады.

Мысал. Салмағы 100кг электротехникалық аспапқа арналған орамаға амортизациялаушы материал типін және аралықтардың өлшемдерін таңдау. Бүйым салынған жәшіктің өлшемдері 80050300мм. Аспап 20 g жүктемеге шыдайды. Құлау биіктігі 450мм.

Шешімі. (8) формула бойынша жәшіктің таяныш беттеріне түсетін статикалық қысымды анықтаймыз:

жәшіктің түбімен қақпағына	0,0250кг/см2
жәшік бойындағы қабырғаларға	0,0416кг/см2
жәшік жанындағы қабырғаларға	0,0667кг/см2

Есепке ең үлкен мәнді қабылдаймыз. p 0,0667кг/см².

1-ші сурет бойынша, ең лайықты материал гофрланған картон №1, ол 20g кезінде аспаптың сақталуын қамтамасыз етеді, ал оптималды статикалық жүктеме Р  0,07кгс/см².

Әрі қарай аралықтың аумағын есептейміз:

см²

Сонымен, жәшіктің жан-жағындағы аралықтар ауданы 1430см² болуы керек. Жәшік жандары беттерінің аумағы мәннен көп болғандықтан аралықтарда сәйкес тіліктер істелінеді.