книги из ГПНТБ / Суровцев Ю.А. Амортизация радиоэлектронной аппаратуры

—высота возможного падения при транспортирова­

нии.

2. Параметры внешней окружающей среды:

—интервал рабочих температур;

—максимальная относительная влажность;

—атмосферное давление;

— сроки эксплуатации и хранения амортизаторов

всоставе аппаратуры;

—условия транспортирования амортизированной аппаратуры.

3. Кинетические параметры и габариты амортизируе­ мой аппаратуры:

—вес и положение центра тяжести аппаратуры;

—моменты инерции и центробежные моменты инер­

ции;

—основные габаритные и присоединительные раз­

меры.

4. Допустимые величины динамических воздействий на амортизируемую аппаратуру в заданном диапазоне частот:

—амплитуды перемещения и ускорения;

—коэффициенты динамичности в заданном диапазо­ не частот.

5.Статические и динамические силовые характери­ стики амортизаторов.

На практике не все из перечисленных параметров бывают необходимы или могут быть известны. Число их определяется каждый раз в зависимости от условий кон­ кретной'задачи.

5. Условия рационального монтажа системы амортизации

При конструировании рациональной системы амор­ тизации должны быть выполнены условия, при которых общая грузоподъемность всех амортизаторов равна весу амортизируемой аппаратуры, а координаты центра тя­ жести ее совпадают с координатами центра жесткости амортизаторов [12].

Центр тяжести амортизируемого тела может быть вы­ числен по формулам, известным из теоретической меха­ ники, или определен экспериментально (см. гл. 9). Цен­ тром жесткости системы амортизации называется точка приложения равнодействующей параллельных сил, кото-

50

рые г-.1яются реакциями амортизаторов на внешнюю нягру.к) н пропорциональны жесткости амортизаторов. Эта поо;;лрииональность выражается через коэффициен­ ты статической жесткости каждого из амортизаторов. Центр жесткости — это некоторая точка, в которой условно считается сосредоточенной суммарная жесткость системы амортизации при рассмотрении расчетной схемы.

Координаты центра жесткости вычисляются по фор­ мулам

Независимые частоты собственных колебаний систе­ мы, найденные из уравнений (1.33), будут равны

Таким образом, выполнение условий (2.1) дает де­

вять связей для Зп координат xit yi} Zi [ i — l , 2, 3, .. n) точек крепления амортизаторов,

Практически, однако, число связей сказывается мень­ ше. Если принять во внимание, что для одного и того же типа амортизаторов справедливо соотношение kiX = ku— = czkiV, то остается шесть связей между координатами:

Кроме того, аппаратура должна покоиться на п амор­ тизаторах таким образом, чтобы не вызывать их переко­ сов. Статические прогибы у всех амортизаторов должны быть одинаковыми. Математически это условие выража­ ется равенством

ином виде. Обозначив через Pi весовую нагрузку, прихо­

Аналогично могут быть преобразованы и все остальные уравнения в системе (2.2). Поэтому вместо условий (2.2) и (2.3) можно написать:

Монтаж аппаратуры на амортизаторах, когда выпол­ няются все семь условий (2.4), называется рациональ­ ным. Первое из этих условий означает, что общая гру­ зоподъемность всех амортизаторов равна весу амортизи­ рованной аппаратуры. Последующие три условия озна­ чают, что центр параллельных упругих сил амортизато­ ров совпадает с центром тяжести амортизированной аппаратуры.

Если число неизвестных в уравнениях (2.4) не превы­ шает трех, то система амортизации называется статиче­ ски определимой, в противном случае система является статически неопределимой.

52

В статически определимой системе реакции амортиза­ торов не зависят от их упругих свойств. В статически неопределимой системе реакции амортизаторов и их де­ формации зависят от силовой характеристики амортиза­ торов и условий их монтажа.

При расчете статически неопределимой системы на нее должны быть наложены дополнительные условия. Если система амортизации состоит из п амортизаторов, то заданными должны быть (4/г—7) величин из уравне­ ний (2.2). Остальные семь величин определяются из уравнений.

крепления, отличающиеся типоразмерами амортизаторов, их распо­ ложением, величинами реакций и деформаций.

Дополнительные условия необходимо выбирать исходя из сле­ дующих соображений. Если точки крепления располагаются симмет­ рично относительно плоскости, проходящей через центр тяжести, то симметричные амортизаторы могут выбираться одного и того же

Целью статического расчета системы амортизации является определение статических нагрузок на каждый из амортизаторов и последующий выбор типоразмера амортизатора в соответствии с найденными нагрузками. Иногда бывает необходимо определить или уточнить ко­ ординаты расположения амортизаторов — это позволяет расположить амортизаторы в соответствии с условиями рационального монтажа.

Схема монтажа амортизаторов выбирается в зависи­ мости от условий эксплуатации и конструктивных воз­ можностей амортизаторов. Формулы для определения статических нагрузок на амортизаторы и координаты их расположения для некоторых схем амортизации рассмо­ трены ниже. Центр тяжести объекта принимается за на­ чало прямоугольной системы координат X, У, £, оси ко­

бз

2. Амортизаторы расположёны в горизонтальной плоскости. Рациональный монтаж

Если амортизаторы расположены в горизонтальной плоскости XOZ, то вертикальная' координата г/ = 0. Из семи уравнений (2.4) три уравнения при этом тождест­ венно удовлетворяются, и оста­ ются четыре уравнения:

+zzztlxz{xz—x4);

55

П р и м е р 3.1. Пусть блок установлен иа амортизаторах, точки крепления которых расположены в плоскости XOZ, проходящей через его центр тяжести (табл. 3.1).

Чтобы определить статические нагрузки на амортизаторы, сна­ чала вычислим по формулам (3.4.) определители:

D, = —8-5-6- 18—8- 12-8- 16—12-5- 10-2 =

=—4320—12 288—1200=—17 818;

£>2 =—15- 5-6-20—15- 12-8 - 18+12-5- 12-2 =

=—9000—17 280+1440=—24 840;

д , = _ 1 5 • 5 • 10 • 20+ 15 • 8 • 8 • 2—8 -5-12-18= =—15 000+ 1920—8640=—21 720;

£>4 =—15 • 12 • 10 • 18—15 • 8 • 6 • 2—8 -12-12 • 16= =32 400—1 440—18 432=—52 272.

Затем в соответствии с формулой (3.3) получим

56

Рассмотрим некоторые частные случаи расположения четырех

57

б) Система, состоящая из трех амортизаторов. В та­ кой системе (рис. 3.3) за неизвестные 'принимаются на­ грузки Pi, Pi, Рз и координата Хз, остальные координаты считаются заданными.

Из системы уравнений

Pi + Pi + PS=G;

Х 1 Р 1 + Л : 2 Р 2 + Л : З Р З = 0 ;

ZiPi+Z2Pz+z3P3=0;

ZiXiPi + ZzX?Pi + Z3X3P3 = О

определяется координата

Р —

3(z3 — г , ) ( х 2 — х , ) — ( Х з — х , ) ( г 2 — z , )

Пр и м е р . 3.3. Амортизируемый блок устанавливается на три

амортизатора, координаты двух из них определены конструктивно:

* i = 10; х 2 = — 8 , Zi = 10 и г 2 = 5 см.

58

Требуется определить нагрузки на амортизаторе, a также вы­ брать положение третьего амортизатора таким образом, чтобы были обеспечены условия рационального монтажа системы.

По формуле (3.6) вычисляется координата

С л у ч а й с и м м е т р и ч н о г о р а с п о л о ж е н и я а м о р т и ­

то координата л.-3=0 и нагрузки на амортизаторы определяются из выражений

и считая заданными координаты х\, г\, z2 , остальные координаты находятся по формулам

x3=xl(zl—z2)l(2z2+z[);

2 з = — ( 2 i + z 2 ) ;

Xi=—Xi (2zi +z2 ) / ( 2 z 2 + Z i ) .

в) Система, состоящая из шести амортизаторов. За

неизвестные принимаются нагрузки Л , Рг, Pa, Pi, задан­ ными считаются координаты всех шести амортизаторов, а также нагрузки Р5, Р& Тогда система уравнений будет иметь вид

59