Лекция №13 Эффективность виброизоляции

Эффективность оценивается коэффициентом вибропередачи.

1. Виброизоляция от объекта

обвести

- коэффициент вибропередачи

- сила, передаваемая через пружину

- жесткость

- амплитуда

Тогда ; .

1. Виброизоляция от основания

обвести

, .

Пример

, .

Такой метод применяется для предварительных расчетов.

Основные требования к виброизоляторам

1. При проектировании необходимо стремиться, чтобы виброизоляторы были линейными (перемещение пропорционально силе).

2. Прочность и долговечность виброизоляторов.

3. Прочность и надежность узлов крепления амортизаторов.

4. Отсутствие частот, близких к рабочим.

5. Ставить амортизацию без расчетов нельзя.

Классификация амортизаторов

I. По типу используемого материала:

1. металлические, стальные пружины, рессоры

2. резиновые

3. резинометаллические

4. деревянные

5. пластмассовые

6. пневматические

7. пневмогидравлические

Резиновые амортизаторы

По характеру нагружения:

1. работающие на растяжение или сжатие

2. работающие на сдвиг

3. работающие на кручение

4. работающие на изгиб (реже)

5. работающие на ударные нагрузки

6. комбинация (на 2-3 нагрузки)

Необходимо различать статические свойства резины и динамические свойства.

Обвести

Рис. Изменение модуля упругости резины от ее твердости.

Расчет жесткости

Рассмотрим амортизатор растяжения-сжатия

Работа внешней силы:

, где

- внешняя сила

- статическая деформация

Работа, связанная с нагружением (внутренние силы):

- интегрируем по всему объему

В нашем случае

; ; - справедлива при статических нагрузках

При динамических нагрузках:

; - это справедливо, если , т.к. дальше пойдет нелинейность.

Сдвиг:

- справедливо, если ( рад).

Здесь - площадь обвести

- модуль сдвига

- толщина

Кручение:

- справедливо, если рад.

Здесь - полярный момент поперечного сечения относительно оси вращения

обвести

- справедливо, если рад

.

Для окончательного расчета обязательно необходимо проводить тепловой расчет амортизатора.

Цилиндрические резинометаллические амортизаторы

Могут работать:

• на осевую нагрузку

• на кручение

• на нагрузку по радиусу

обвести

Рассмотрим расчет амортизатора на осевую нагрузку.

Амортизатор определяется величинами:

- внутренний радиус

- наружный радиус

- высота

- текущий радиус

- условие равновесие в любом сечение радиуса

обвести

.

- осевая деформация

- энергия деформация,

.

.

обвести

Тепловой расчет

- относительная деформация

Допустим, что , - амплитудное значение.

Сила, действующая в амортизаторе:

, здесь - коэффициент вязкого сопротивления

- коэффициент, учитывающий вязкое сопротивление

- для резины.