1. Принципы и основные элементы обеспечения защищенности рэс

Причиной отрицательных явлений в конструкциях при наличии механических воздействий является механическая энергия поступающая на рассматриваемый объект. Типичная схема распространения энергии в РЭС имеет следующий вид:

Рис. 7.7.Схема распространения механической энергии в РЭС.

Оценивая с общих позиций ситуацию, можно сделать вывод, что защитить объект от разрушающей энергии можно используя следующие принципы П_М:

• изолировать его от источника энергии;

• повысить защитные свойства самого объекта;

• комбинация предыдущих принципов.

Для того, чтобы осуществить первый принцип p₁ защиты, необходимо наличие специальных элементов Г_М, второй же принцип p₂ не требует обязательно этих элементов.

Известно, что для изоляции объекта от механической энергии возможно использовать эффекты отражения и/или поглощения энергии. Так появились два типовых элемента - пружина и демпфер. В целом в практике для реализации первого подхода используют специальные элементы - а м о р т и з а т о р ы, а также всевозможные и з о л и р у ю щ и е п р о к л а д к и, с л о и, э л е м е н т ы и т.д.

Особенно необходимо отметить то, что при конструировании на пути распространения волновой энергии механических колебаний располагают дополнительное приспособление, отражающее и одновременно поглащающее часть этой энергии. Такие приспособления называют а м о р т и з а т о р а м и.

Поглощение энергии называется д е м п ф и р о в а н и е м. Оно обусловлено рассеянием энергии в результате трения в материале амортизатора (резина), в сочленениях (сухой демпфир), в среде (воздушный и жидкостный демпфер).

Повышение защитных свойств самого объекта реализуется множеством способов, но в основе их - оптимизация пространственного решения и выбор соответствующих материалов изделия.

Типовые элементы Г_М, обеспечивающие реализацию второго принципа защиты, а также наиболее эффективные схемы _М их объединения, будут рассмотрены далее. Предваряя их изучение, укажем основные теоретические положения поведения механических систем при наличии воздействий на них.

2. Виброчастотная характеристика конструкции.

Под виброчастотной характеристикой понимается зависимость амплитуды  колебаний механической системы от частоты f возбуждающей вибрационной нагрузки,  = (f).

Для механической системы, которую можно представить в виде простейшей механической системы, виброчастотная характеристика имеет следующий вид (рис. 7.8):

Рис. 7.8. Виброчастотная характеристика.

Анализируя виброчастотную характеристику для простейших механических систем, установлено, что защита от динамических воздействий возможна при повышении собственной частоты f₀ системы в 2...3 раз по отношению к частоте вибрационного воздействия (или верхней частоте спектра).

Наличие резонанса в механической системе при совпадении частоты вибрационных воздействий f и собственной частоты f₀ системы приводит к многократным увеличениям амплитуды перемещения массы m и, следовательно, к увеличению перегрузок.