Метод защиты путем виброизоляции.

Одним из методов защиты рабочих мест от воздействий вибрации является виброизоляция источника и человека. Снижение вибрации здесь достигается установкой упругих элементов (амор­тизаторов) между источником вибрации и рабочий местом. Амортизаторы выполняются из стальных пружин, различных сортов резины, упругих видов пластмасс, упругих оболочек со сжатым возду­хом, и др.

Основным показателем, определяющим качество виброзащиты, является коэффициент передачи КП, физический смысл которого - отношение амплитуды вибросмещения виброизолированного основания А_в к ампли­туде вибросмещения в источнике вибрации:

КП=А_в/А_н=V_в/V_и=W_в/W_и=F_в/F_и (7)

Коэффициент передачи в системах, где можно пренебречь трением (стальные пружины), может быть рассчитан по формуле:

КП=1/[(f/f₀)²-1] (8)

где f - частота вынужденных колебаний источника, Гц;

f₀ - частота собственных колебаний виброизолированного основания, Гц.

Коэффициент передачи в системах, обладающих большим внутренним трением (резиновые амортизаторы), может быть рассчитан по формуле:

(9)

где а = f/f₀

b - относительное демпфирование, зависящее от сорта резины и задаваемое по справочникам;

Если b = 0, формула (9) переходит в формулу (8).

Чем меньше значение КП, тем выше степень виброизоляции.

Частота собственных колебаний виброизолированной машины, установленной за стальные пружинные амортизаторы, с ошибкой 4-8 % определяется по формуле:

(10)

Таким образом, для расчета частоты собственных колебаний достаточно определить величину Хст.

Методика эксперимента.

Описание экспериментальной установки.

Исследование вибрации производится на специальной лабораторной установке (рис.1). В качестве источника вибрации служит электродвигатель 1, на валу которого закреплен регулируемый дебаланс.

Электродвигатель жестко закреплен на платформе 9, которая пружинами виброизоляторами 2 отделена от основания (фундамента) 10. Ненагруженная платформа 11 также отделена от основания 10 виброизоляторами 3.

С помощью грузиков дебаланса регулируется амплитуда колебаний. Частота вынужденных колебаний меняется путем изменения числа оборотов электродвигателя с помощью лабораторного трансформатора 8 типа ЛАТР. Напряжение питания фиксируется вольтметром 4.

Измерение параметров вибрации: амплитуды вибросмещения А, мкм; виброскорости v, м/с; - производится виброметром 5 типа ВИП – 2.

Рисунок 1 - Схема лабораторной установки:

I - электродвигатель; 2,3 - виброизоляторы; 4 - вольтметр; 5 - виброметр; 6 - осциллограф; 7 - вибропреобразователь; 6 - лабораторий автотрансформатор; 9 -нагруженная платформа; 10 - фундамент; 11 – ненагруженная платформа.

Основные технические характеристики виброметра:

1.Рабочий диапазон частот f = 10-1000 Гц.

2.Диапазон измерений: вибросмещения А = 2-1000 мкм;

виброскорости V = 0,1-100 мм/с.

3.Основная относительная погрешность измерения ори нормальных условиях не превышает: 25% по вибросмещению;

15% по виброскорости.

4.Допустимый наклон вибропреобразователя относительно вертикального рабочего положения 30⁰ рабочего положения 30°.

5.Пределы измерительных поддиапазонов:

- по вибросмещению 10; 30; 100; 300; 1000 мкм;

- по виброскорости 1; 3; 10; 30; 100 мм/с.