Лабораторные работы по БЖД

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра «Безопасность жизнедеятельности»

ОТЧЕТ

О лабораторной работе

«Исследование виброизоляции машины»

Студент	Головина Е.В.
Группа	5012/2

Санкт-Петербург

2005 г.

Цель работы – научиться подбирать амортизаторы расчетным и экспериментальным путем.

Задание на работу: измерить вибрации при установке машины без амортизаторов и с амортизаторами. По результатам измерений определить эффективность виброизоляции машины.

Схема установки

Установка по исследованию виброизоляции машины состоит из электродвигателя 1, основания электродвигателя 2, сменных амортизаторов 3, индукционного датчика 4, фундаментной плиты 5, пускорегулирующего аппарата с пусковой кнопкой 9, ручкой регулирования скоростей 8, выключателя 7 и электронно-лучевого осциллографа 6. При включении электродвигателя вращается закрепленный на валу дисбаланс. Возмущающая сила, которая возникает при этом, вызывает вибрации электродвигателя и его основания. Если электродвигатель с основанием закреплен жестко на фундаментной плите с помощью винтов, то вибрации полностью передаются на фундаментную плиту. При установке между основанием и фундаментной плитой пружинных амортизаторов передача вибраций на фундаментную плиту изменяется. Под фундаментной плитой установлен индукционный датчик, электрический сигнал от которого подается на электронно-лучевой осциллограф. На экране осциллографа получается графическое изображение виброскорости, так как величина электрического сигнала пропорциональна скорости перемещения магнитного сердечника датчика.

Исходные данные для расчета:

Масса электродвигателя с основанием

Масса фундаментной плиты

Модуль сдвига стали

Число амортизаторов

Параметры пружины даны в табл.1.

Таблица 1.

Номер амортизатора	1
Диаметр пружины D, м
Диаметр проволоки пружины d, м
Число витков пружины i	8

Результаты измерений

Частота колебаний, f, Гц			4	8	16	31,5	63	125	250	500	1000	2000
Установка без амортизаторов	Двойная амплитуда колебаний на осциллографе А, см		2	4,5	8	25	100	5	2	0,51	0,36	0,4
	Виброскорость V, м/с		0,0003	0,0068	0,0012	0,038	0,15	0,008	0,003	0,0008	0,0005	0,0006
	Уровень виброскорости L ,дБ		75,56	102,7	87,6	117,6	129,5	104,1	95,56	84,08	80	81,58
Установка на амортизаторах	Поролоновый	А, см	3	46	200	150	120	100	80	50	35	20
		V, м/с	0,0045	0,069	0,301	0,223	0,181	0,15	0,12	0,075	0,053	0,03
		L ,дБ	99,085	122,8	135,59	133	131,2	129,5	127,6	123,5	120,51	115,6
	№1	А, см	46	50	110	80	65	60	58	52	48	35
		V, м/с	0,069	0,075	0,166	0,12	0,098	0,09	0,087	0,078	0,072	0,053
		L ,дБ	122,8	123,5	130,4	127,6	125,9	125,1	124,8	123,86	123,2	120,51

Таблица 2.

Обработка результатов измерения

1. Определение среднеквадратичных значений виброскорости.

Вычисляем по формуле

где V – среднеквадратичная Виброскорость, м/с;

А – двойная амплитуда (размах) колебаний на осциллографе, см;

В – калибровочный коэффициент;

.

Для первого амортизатора при частоте вращения электродвигателя 480 об/мин и частоте колебаний 8 Гц:

Результаты расчетов – см. табл. 2.

2. Определение логарифмических уровней виброскорости (дБ).

Определяем по формуле

.

Для первого амортизатора:

.

Результаты расчетов – см. табл. 2.

3. Построение полученных уровней виброскорости и допустимого уровня виброскорости в координатах L, дБ; f, Гц, пользуясь нормами вибраций (технологическая вибрация) и данными измерений.

3. Расчет амортизаторов.

Уменьшение передачи вибраций от машины на основание путем установки ее на амортизаторы называется виброизоляцией машины. Благодаря виброизоляции машины уменьшаются вибрации на рабочих местах, расположенных вблизи от машины, но вибрации самой машины могут оставаться достаточно большими. Виброизоляция машины может быть определена расчетом. Расчет амортизаторов проводится в следующем порядке. Исходными данными для расчета являются параметры вибраций: амплитуда виброскорости (или амплитуда смещения и виброускорения), частота вынужденных колебаний, число и параметры пружин, массы машины с основанием и фундаментной плиты. Жесткость пружинных амортизаторов (Н/м) определяется по формуле

где - модуль сдвига стали, Н/м²; - диаметр проволоки пружины, м; - диаметр пружины, м; - число витков пружины; - число пружин.

Собственная частота колебаний

где - масса машины с основанием, кг; - масса фундаментной плиты, кг.

4.Вывод.

Уровень виброскорости без амортизатора превышает технологическую норму на 37дБ. Поролоновый амортизатор не обеспечивает снижение уровня виброскорости ниже нормы, что скорее всего объясняется ошибками при проведении эксперимента. Пружинный амортизатор обеспечивает снижение уровня виброскорости ниже нормы при частотах: менее 6Гц, 12-17Гц, более 300Гц