Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Безопасность жизнедеятельности. Практикум-1

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

06.09.2026

Размер:

1 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 45 / 235 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 > Следующая >>>

уровень постоянной во времени вибрации, которая имеет такое же среднеквадратическое корректированное значение виброускорения, что и данная непостоянная вибрация в течение определенного интервала времени. Понятие «эквивалентный» применяется для нормирования непостоянной вибрации.

Допустимые значения и уровни вибрации в помещениях жилых и общественных зданий представлены в табл. 2.2 [2].

Таблица 2.2

Допустимые значения и уровни вибрации в помещениях

жилых и общественных зданий

Эквивалентное значение

Среднегеометрическая частота

октавных полос, Гц

2,0 4,0 72,0 10,0 80,0 4,0 4,5 73,0 11,0 81,0

8,0 5,6 75,0 14,0 83,0 16,0 11,0 81,0 28,0 89,0 31,5 22,0 87,0 56,0 95,0 63,0 45,0 93,0 110,0 101,0

Корректированное и эквивалентное корректированное значения и их уровни

и уровень виброускорения

в помещениях жи-

лых зданий

–3

⋅ 1 0

м / с

4,0 72,0 10,0 80,0

в помещениях обще-

ственных зданий

дБ м / с2 ⋅ 1 0

–3

дБ

Вибрация, удовлетворяющая гигиеническим нормам, ни в одной из октавных полос не должна превышать приведенные в табл. 2.1 и 2.2 значения.

Для снижения воздействия вибрации до нормируемых значений применяют следующие методы виброзащиты: виброизоляцию, динамическое гашение колебаний, демпфирование (затухание) и др. Одним из наиболее эффективных методов является виброизоляция, которая реализуется путем введения дополнительной упругой связи между источником вибрации и защищаемым объектом.

Количественно степень передачи вибрации на основание

-= h

η = ω1/ω

2 2 3

можно охарактеризовать коэффициентом динамичности, или коэффициентом передачи вибрации на основание, который по-

казывает, какая доля динамических сил передается через ви-

броизоляторы. Коэффициент передачи

определяют через ча-

стотное отношение h:

где h – частотное отношение, h = w

(2.5)

/ w0, здесь w1, w0 – угловая

частота колебаний соответственно вынуждающей силы и

собственных колебаний оборудования.

Графически зависимость, описываемая формулой (2.5), представлена на рис. 2.1.

Рис. 2.1. Зависимость коэффициента динамичности

от частотного отношения

Как видно из рис. 2.1:

1) если w

< w0, то æ → 1, следовательно, вынуждающая

сила действует как статическая, полностью передаваясь основанию;

2) при w1 = w0 имеет место резонанс, который может стать

( )

æ100 1 ,U = ⋅-

20 lg .LΔ= ⋅

,LLLΔ= -

причиной аварийной или предаварийной ситуации;

3) если w

≥ √2 ⋅ w0, то æ → 1 и эффективность виброизо-

ляторов возрастает с увеличением h, поэтому условием хорошей работы виброизоляторов является w

/ w0 > √2; опытным

путем установлено, что при h = 2,5...5,0 эффективность виброизоляторов составляет 81...96 %.

Приближенно эффективность виброизоляторов U, %, оп-

ределяют через коэффициент динамичности

(2.6)

ослабление уровня вибрации ΔL, дБ, выражают через коэф-

фициент динамичности

(2.7)

Эффективность виброизоляторов U, %, и ослабление уровня вибрации ΔL, дБ, также можно определить исходя из необходимости снижения вибрации до нормативных значений:

где а, а

– соответственно фактическое и нормативное значе-

ние виброускорения, м / с L, L

– соответственно фактический и нормативный уро-

= ⋅ (2.8)

100;

(2.9)

;

вень виброускорения, дБ.

Серийно выпускаемые виброизоляторы классифицируются по виду материала упругого элемента или способу демпфирования. Используются следующие виды виброизо-

ляторов: резиновые, деревянные, войлочные, в виде сталь-

2 0

ст

x =

ных пружин и комбинированные (в резиновую втулку вставляется пружина).

Область применения резиновых виброизоляторов – виброизоляция оборудования, рабочие элементы которого имеют скорость вращения n > 1800 об / мин при отсутствии неблагоприятных условий эксплуатации (высокие температуры, наличие масел, паров, кислот, щелочей).

Пружинные виброизоляторы рекомендуются для виброизоляции оборудования, рабочие элементы которого имеют скорость вращения n < 1800 об / мин, а при наличии неблагоприятных условий эксплуатации – при любой скорости вращения.

2.2. Расчет резиновых виброизоляторов

Расчет резиновых виброизоляторов сводится к определению параметров комплекта виброизоляторов технологического оборудования – материала упругого элемента, толщины виброизолятора, формы горизонтального сечения, диаметра (или стороны) одного виброизолятора и их числа – и проводится в следующем порядке.

1. Определяют частоту колебаний вынуждающей силы

, Гц, источника вибраций по известному значению скоро-

сти вращения n: f оборудования f нию частотного отношения h: f

2. Статическая осадка виброизолятора x

ем нагрузки массой m, кг, определяется по формуле

= n / 60, и частоту собственных колебаний

, Гц, по заданному или вычисленному значе-

= f1 / h.

, м, под действи-

ст

где g – ускорение свободного падения, м / с

– угловая частота собственных колебаний оборудова-

ния, w

= 2 ⋅ p ⋅ f0, с–1.

(2.10)

;

3. Для выбранного материала упругого элемента виброизо-

ст

hx=

< ⋅l

лятора определяют отношение динамического модуля упруго-

сти материала E, Н / м

териала s, Н / м

, (табл. 2.3) и рассчитывают его толщину h, м:

, к допустимой нагрузке на сжатие ма-

Упругие свойства виброизолирующих материалов

Материал Е, H / м2 ⋅ 1 05s, H / м2 ⋅ 1 05Е / s Резина марки 112А 43 1,72 25 Резиновые ребристые плиты 49 0,98 50 Резина средней мягкости 200...250 3,00...4,00 64 Резина мягкая 50 0,80 63 Войлок мягкий 20 0,25 80 Резина губчатая 30 0,30 100

(2.11)

Таблица 2.3

4. Общую площадь системы виброизоляторов определя-

ют по формуле

S⋅=

(2.12)

где m – масса нагрузки, кг.

5. Исходя из площади и конфигурации оборудования – источника вибраций, определяют минимально необходимое число виброизоляторов N, шт. Тогда площадь одного виброизолятора составит S

= S / N.

6. Толщина упругого элемента h, м, должна удовлетворять двум условиям:

1) отсутствие возникновения резонансных явлений в упругом элементе:

0,5 ,h

(2.13)

где l – длина волны колебаний в материале упругого элемен-

h <

та, м, l = c баний в упругом элементе, c

/ f1, здесь c~ – скорость распространения коле-

= 40…60 м / с для материа-

лов, представленных в табл. 2.3.

2) отсутствие сдвига в горизонтальной плоскости в материале упругого элемента:

(2.14)

где d – диаметр одного виброизолятора круглой формы сече-

ния (при другой форме – меньшая сторона), м.

Если параметры выбранного упругого элемента (материала) виброизоляторов оказываются неприемлемыми, то выбирается другой материал либо изменяется число виброизоляторов.

Пример 2.1

Производственное оборудование на стационарном рабочем месте создает общую транспортно-технологическую ви-

брацию, заданную виброускорением 2,2 м / с

. Оборудование эксплуатируется при высоких температурах, частота колебаний вынуждающей силы 40,8 Гц.

Проверить выполнение нормативных требований по вибрации. В случае превышения нормативных значений выбрать тип подходящих виброизоляторов и рассчитать необходимую эффективность.

Решение

1. Убедимся в необходимости применения виброизоляторов, определив нормативное значение параметра и сравнив его с фактическим значением.

По табл. 2.1 для транспортно-технологической вибрации

на стационарных рабочих местах a

= 0,28 м / с2. Фактиче-

ское значение виброускорения по условию примера состав-

ляет 2,2 м / с2, что выше нормативного значения, следова-

.40,8 60 2448 об минn = ⋅=

2,2 0,28

100 87,27 %.

2,2

U-= ⋅=

тельно, установка виброизоляторов требуется.

2. Выберем тип виброизоляторов. Скорость вращения рабочих элементов оборудования определим по известному значению частоты колебаний вынуждающей силы f

= 40,8 Гц:

Поскольку n > 1800 об / мин, можно было бы рекомендо-

вать виброизоляторы типа упругих прокладок, но в связи с тем что оборудование эксплуатируется при неблагоприятных условиях – высокой температуре, выбираем виброизоляторы в виде стальных пружин.

3. Рассчитаем необходимую эффективность виброизоляторов, зная фактическое и нормативное значения виброускорения, по формуле (2.8):

Вывод. Показано, что нормативные требования по вибра-

ции не выполняются, требуется установка пружинных виброизоляторов.

Необходимая эффективность виброизоляторов составля-

ет 87,27 %.

Задача 2.1

Производственное оборудование создает в производственном помещении вибрацию с виброускорением a, м / с стота колебаний вынуждающей силы f

Проверить выполнение нормативных требований по вибрации.

В случае превышения нормативных значений выбрать тип подходящих виброизоляторов и рассчитать необходимую эффективность.

Варианты исходных данных представлены в табл. 2.4.

. Ча-

, Гц.

Таблица 2.4

Исходные данные к задаче 2.1

оборудования

Особенности эксплуатации

, Гц а, м / с

Тип вибрации f

Номер

варианта

2 Транспортно-технологическая 22,4 2,2 –

1 Транспортная 56,3 1,9 –

4 Транспортная 38,7 2,3 –

5 Транспортно-технологическая 35,3 2,1 Наличие кислот

3 Технологическая 60,1 2,4 Высокая температура

6 Технологическая 25,5 2,37 –

8 Транспортно-технологическая 18,9 2,4 –

7 Транспортная 47,7 2,1 Наличие щелочей

9 Технологическая 23,8 2,22 –

12 Технологическая 39,4 2,30 –

10 Транспортная 49,2 2,3 Высокая температура

13 Транспортная 53,7 2,40 Наличие масел

11 Транспортно-технологическая 66,6 1,78 –

15 Технологическая 45,1 2,25 –

17 Транспортно-технологическая 47,2 2,25 Наличие щелочей

16 Транспортная 51,8 2,27 –

14 Транспортно-технологическая 29,5 2,15 –

20 Транспортно-технологическая 39,9 2,15 Наличие кислот

18 Технологическая 21,9 2,4 –

19 Транспортная 28,4 1,95 –

22 Транспортная 19,7 2,15 –

23 Транспортно-технологическая 42,1 2,40 –

21 Технологическая 33,4 2,43 –

24 Технологическая 52,6 1,87 Высокая температура

25 Транспортная 17,8 2,35 –

28 Транспортная 53,7 2,18 Наличие масел

26 Транспортно-технологическая 31,9 2,16 –

27 Технологическая 24,2 2,35 –

30 Технологическая 44,1 2,36 –

29 Транспортно-технологическая 61,3 2,3 –

31 Транспортная 32,8 2,2 Высокая температура

32 Транспортно-технологическая 18,4 2,18 –

33 Технологическая 26,5 2,36 –

34 Транспортная 54,8 2,85 Наличие щелочей

35 Транспортно-технологическая 47,3 2,22 –

Пример 2.2

3448

57,5

Гцf = =

0,9 0,1

100 88,89 %.

0,9

U-= ⋅=

88,89

1 1 0,1111.

100 100

=-=- =

Производственное оборудование массой 450 кг и со скоростью вращения рабочих элементов оборудования 3448 об / мин создает общую технологическую вибрацию, характеризую-

щуюся виброускорением 1,90 м / с

. Определить геометрические размеры виброизоляторов (высоту и диаметр), которые необходимо установить под оборудование для снижения вибрации до нормативных значений. Характеристики виброизоляторов: материал – резина марки 112А, число – 4 шт., форма сечения – круг.

Решение

1. Определим частоту колебаний вынуждающей силы источника вибраций по известному значению скорости вращения n = 3448 об / мин:

Установим частоту собственных колебаний, для чего вычислим значение частотного отношения через коэффициент передачи и необходимую эффективность.

Для расчета необходимой эффективности виброизоляторов по табл. 2.1 для технологической вибрации на стационарных рабочих местах определим нормативное значение виброускорения a

= 0,1 м / с2.

Тогда необходимая эффективность виброизоляторов по формуле (2.8) составит

Из формулы (2.6) выразим и определим коэффициент передачи:

<<< < Предыдущая 1 2 3 45 / 235 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]