Вибропоглощение
Процесс понижения величины вибрации защищаемого механизма проистекает путем превращения энергии вибраций в тепловую в ходе рассеяния энергии, а также в материале упругих элементов [7]. Потери вызваны диссипативными силами трения, на преодоление них постоянно расходуется энергия, исходящая от источника вибрации. Если рассеяние случается в вязкой среде, диссипативная сила пропорциональна виброскорости и называется демпфирующей.
Вибрационное демпфирование охватывается в отведении величины колебаний тела из-за метаморфозы механической энергии вибрации в тепловую энергию. Назначается коэффициент сопротивления системы, а с его изменением переменяется механический сопртивление системы. Наилучших эффектов гашения мы достигаем за счёт непосредственно высоко коэффициента.
Для этого пользоваться нужно материалами с большим внутренним трением, это может быть дерево или ризовые материалы и детали. Мастики гтовят к использованию на поверхностях гасителей.. Для уменьшения акустик колебаний систем кондиционирования воздуха трубопроводы прикрепиться к с вентиляторами на нежёстких связях через амортизаторы и резиновые муфты.
Вибрационное демпфирование производят благодаря:
- получении из материалов с высоким коэффициентом на потери (композиты и его разновидности, спавы). Такие материалы есть высокий коэффициент утрат "η".
- нанесению резин и других высокоупругих материалов на поверхность изделия
Действие покрытий лежит на ослаблении колебаний переходом механической энергии в тепловую.
Жесткие вибропокрытия – рубероид, пластмасса, битомизированный войлок, стеклоизоляция.
Мягкие вибропокрытия – мягкие пластмассы, резина, пенопластмассы, мастики – антивибрит, ВД 17 – 58.
Отстройка от резонанса и демпфирование механических систем, есть ничто иное, как средства наружней предохранения. Её целью проявляется рост коэффициента запаса, отношение частоты колебаний гасителя к частоте тела. Целью демпфирования обнаруживается спад интенсивности вибраций резонансной частоты и в районе неё.
Сразу на проектировании системы "опора-агрегат" обеспечены собственные частоты да так, чтобы ничего не интерферентировалось в область рабочих частот машины, при которых агрегат функционирует очень долго. Как пример, для нашмх турбоагрегатов с расчётной частотой 2000 мин-1 такие частоты отстоят от 50 и 100 Гц на безопасном уровне.
Из-за низкой точности расчеты не могут удовлетворить это условие, и очень часто резонансные явления можно наблюдать на работающих машинах. В этих случаях резонансное отклонение и затухание резонансных вибраций происходит либо на этапе последующей обработки образца головки машины, либо во время вибрационного процесса уже работающей машины.
Наличие резонанса обнаруживается, когда природа вибрационной частоты подавлена, а резонансное отклонение происходит за счет изменения плотности вспомогательной системы или за счет наложения дополнительной массы на резонансный объект. Жесткость увеличивается с естественной частотой тела и изменяет резонанс в диапазоне других высоких частот. Уменьшение жесткости смещает резонанс и увеличение массы в более низкий частотный диапазон. Затухание вибрации снижает напряжение вибрации во время резонанса. Ниже приводится описание каждой конструкции, Если вы настроите резонанс объекта.
Мы фокусируемся в первую очередь на основных принципах конструктивных изменений, связанных с резонансным соглашением.
Увеличение резонансной частоты более уместно, если резонанс немного больше преобладающей частоты помех, и наоборот. Однако если
изменение резонансной частоты при этом достаточно велико, то оно всегда эффективно.
Крепление опорных конструкций осуществляется путем установки растягивающих-сжимающих рабочих соединений или специальных конструкций, повышающих прочность при изгибе или вращении. Решение о создании дополнительных связей основано на изучении формы колебаний объекта при резонансных колебаниях [7].
Каждая форма характеризуется определенным распределением амплитуды вибрации и изгибающего момента (или вращающего момента). Рекомендуется размещать соединения между точками с наибольшим относительным смещением, чтобы увеличить жесткость при изгибе в местах с наибольшим крутящим моментом и увеличить жесткость при кручении в местах с наибольшим крутящим моментом. Возьмем, к примеру, пересечение резонансного основания в плоскости поперечного сечения и колонн, в то время как подшипник, установленный на поперечной опоре, вызывает сильные вертикальные колебания.
Железнодорожное сообщение эффективно между точками C и E, а максимальные относительные переходы между точками A и 0, B и E неэффективны.
Крепежные элементы имеют массу, так что эффект увеличения жесткости может быть частично устранен, это необходимо учитывать при установке соединений: соединения обычно располагаются в местах, где вибрация вызывает наименьшую возможную массу. Рассмотрим, например, базовый узел на рисунке. 3.7 А, форма собственных резонансных колебаний которого отличается от описанных выше и связана с сильной поперечной вибрацией держателя (рис. 3.7 а). Затягивание перекладины, хотя и немного увеличивает жесткость фундаментного узла, связанное с этим увеличение массы делает такое мероприятие неэффективным
либо не очень эффективным смотря на то, от каких теоретических параметров исходит расчёт, тогда даст нормальный результат рост жесткости колонн, большей частью снизу фундамента (рисунок 1.4).
Рисунок 3.7 – Введение дополнительных связей на фундаменте при резонансе:
а - конструкция узла начального фундамента; б - форма колебаний фундамента при резонансе;
в - установка связей неэффективна; г - установка связей высокоэффективна
В машинах с гибкими роторами важна еще одна характеристика: если резонансная частота гибкого ротора в стационарных резисторах близка к номинальному значению, меры по изменению прочности и массы системы сопротивлений могут оказаться неэффективными, поскольку решающими являются поперечные массовые характеристики ротора, а не сопротивление.
Есть еще одно условие, которое необходимо учитывать, и это увеличение жесткости вспомогательного средства. Это изменение жесткости приводит к уменьшению интенсивности колебаний, когда резонансный заряд не меняется из-за уменьшения прогиба под воздействием динамических нагрузок. Оперативность реагирования и эффективность поддержки динамических напряжений опор могут тогда не уменьшиться. В результате получается чисто визуальный эффект, пригодность которого весьма сомнительна. Поэтому при повышенной жесткости опор необходимо добиться увеличения резонансного заряда.
Применяемые массы следует устанавливать вблизи мест с наибольшими амплитудами колебаний на резонансной частоте, чтобы существенно не увеличивать жесткость объекта. При установке этих масс на наружных поверхностях необходимо следить за тем, чтобы это существенно не повлияло на эстетический вид (архитектуру) машины. Поскольку конструкции установленных массивов, как правило, не подвергаются высоким динамическим нагрузкам, рекомендуется изготавливать их из недорогих материалов, таких как бетон или чугун. Наиболее типичная конструкция бетонной плиты перекрытия, установленной на несущую крышку, показана на рисунке 3.8.
Рисунок 3.8 - Установка дополнительной массы из бетонных плит
Анализ демпфирующих устройств или виброгасителей. Оборудование для обработки изображений (иллюстрация. 3.9) обычно представляет собой сейсмическую массу, колебания которой относительно объекта ослабляются трением, или резервуар с объемным содержимым, в котором энергия колебаний рассеивается за счет взаимного перемещения элементов этого содержимого. Сейсмические массовые демпферы чаще всего используются для подавления скрученных колебаний роторов.
В крупных турбинных установках баки для отходов служат тормозами. В то же время достигается эффект увеличения массы и снижается резонансная частота.
Рисунок 3.9 - Демпфер с дробью на корпусе для отстройки от резонанса подшипника
Гораздо более мощными являются балочные ДГВ специальной конструкции - рисунок 3.10.
Рисунок 3.10 - Балочный гаситель вибрации.
Примерные размеры такого устройства для большой турбореактивной системы составляют 1000 х 200 х 200 мм, а общий вес - около 300 кг. В особых случаях эти параметры могут значительно различаться. Расчеты DEV выполняются по специальной программе, которая учитывает распределенные параметры массы и твердости надрезов, жесткие характеристики конструкции точек крепления на объекте и условия крепления DEV.
Компенсирующая сила для рассматриваемого DEV измеряется в тоннах и при необходимости может быть увеличена до 10 т (отсутствие элементов DEV, которые значительно превышают размеры соседних узлов. Обычно этого достаточно для всех случаев, когда приложение Dee.V. V сделано правильно.