Виброизолирующих устройств

Элементы расчетной модели и их характеристика. В расчетной модели виброзащитной системы можно выделить три основные части: источник возмущения (И), объект защиты (О) и виброизолирующее устройство (ВУ). В простейшем случае источ-

ник и объект считаются твердыми телами, движущимися поступательно вдоль некоторой оси х. На рис. 10.11 дана принципиальная схема виброзащитной системы: а общий случай; б — силовое возбуждение F = /'(/); в — кинематическое возбуждение ?, = !;(/). Приложенные к системе внешние силы F (возмущения), а также внутренние силы R и R', с которыми виброизолирующее устройство, расположенное между источником и объектом, воздействует на них, считаются направленными вдоль оси х-, тем самым ось лгслужит осью рассматриваемого виброизолирующего устройства.

Виброизолирующее устройство представляет важнейшую часть виброзащитной системы; его назначение состоит в создании такого режима движения, инициируемого заданными возмущениями, при котором реализуется цель защиты объекта. Во многих случаях это оказывается достижимым при использовании безынерционного виброизолирующего устройства, которое для схем, изображенных на рис. 10.11, представляет одноосный виброизолятор. Для такого

Виброизолирующее устройство часто выполняют в виде соединения нескольких виброизоляторов, образующих сложный виброизолятор. При определенных условиях реакция R такого соединения может аппроксимироваться зависимостью (10.23), где 6 — деформация соединения в целом. Тогда рассматриваемый сложный виброизолятор эквивалентен (в смысле воздействия на источник и объект) простому, коэффициенты с, и Ь, называются эквивалентными коэффициентами жесткости и демпфирования.

ристика. В расчетной модели виброзащитной системы можно выделить три основные части: источник возмущения (И), объект защиты (О) и виброизолирующее устройство (ВУ). В простейшем случае источ-

ник и объект считаются твердыми телами, движущимися поступательно вдоль некоторой оси г. На рис. 10.11 дана принципиальная схема виброзащитной системы: а — общий случай; б — силовое возбуждение F = F(t); в — кинематическое возбуждение ? = ?(7). Приложенные к системе внешние силы F (возмущения), а также внутренние силы R и R', с которыми виброизолирующее устройство, расположенное между источником и объектом, воздействует на них, считаются направленными вдоль оси х; тем самым ось г служит осью рассматриваемого виброизолирующего устройства.

Виброизолирующее устройство представляет важнейшую часть виброзащитной системы; его назначение состоит в создании такого режима движения, инициируемого заданными возмущениями, при котором реализуется цель защиты объекта. Во многих случаях это оказывается достижимым при использовании безынерционного виброизолирующего устройства, которое для схем, изображенных на рис. 10.11, представляет одноосный виброизолятор. Для такого

Виброизолирующее устройство часто выполняют в виде соединения нескольких виброизоляторов, образующих сложный виброизолятор. При определенных условиях реакция R такого соединения может аппроксимироваться зависимостью (10.23), где б — деформация соединения в целом. Тогда рассматриваемый сложный виброизолятор эквивалентен (в смысле воздействия на источник и объект) простому, коэффициенты Сэ и Ь3 называются эквивалентными коэффициентами жесткости и демпфирования.

Снижение вертикальных и горизонтальных колебаний, передающихся через виброизолирующее устройство на фундамент, рассматривается раздельно.

Собственные частоты виброизолированных столов находятся в пределах 1 ... 3 Гц, что обеспечивает изоляцию от вибраций с частотами соответственно от 1,5 (4,5) Гц и выше. Примером такого стола является виброизолирующее устройство, разработанное автором совместно с С. Б. Тарасовым и специалистами

Рис. 44. Механическое виброизолирующее устройство

В настоящее время знания о процессах, происходящих в машинах — источниках вибрации, исследования акустических характеристик тела человека или отдельных частей позволяют еще до воплощения машины в конкретное изделие определить эффективность виброизолирующих устройств, оценить перспективность тех или иных средств виброизоляции на основании математических моделей системы источник вибрации — виброизоляция — тело человека.

на протяжении всей характеристики. При этом частота свободных колебаний системы не будет зависеть от величины груза. Пружины такого типа используются, в частности, в некоторых конструкциях виброизолирующих устройств (см. [87]).

Практическим результатом инженерных исследований по изучению влияния вибраций на организм человека-оператора является разработка методов и средств виброзащиты. Исследованию этих вопросов уделяли » внимание советские и зарубежные ученые и инженеры. Среди работ, посвященных изучению указанной проблемы, следует отметить исследования Е. В. Александрова и др. [29], В. Ф. Горбунова и др. [30, 31], В. И. Копы-това и др. [32, 33], А. М. Петреева [34, 35], Д. Дикмана [36], X. Шеффле-ра [37] и др. В указанных исследованиях на основании теоретических и экспериментальных работ созданы различные конструкции вибропогяо-щающих и виброизолирующих устройств. Однако подавляющее большинство созданных вибропоглощающих и виброизолирующих устройств не уменьшает воздействие вибраций, возникающих в процессе работы пневма-

Получение низкой собственной частоты при сравнительно небольших массах ведет к снижению жесткости виброизолирующего устройства, что затрудняет его нормальную эксплуатацию ввиду повышенной возбудимости. Поэтому масса виброизолирующих устройств должна согласовываться с массой средств измерений и необходимой жесткостью установочных баз для приборов.

Виброизоляцня отдельных радиоэлектронных приборов осуществляется с помощью амортизаторов с различными грузо-подъемностями и частотами собственных колебаний. Амортизаторы модели АП и АЧ прошли типовые испытания и соответствуют ГОСТ 11679.1—76. Станочные амортизаторы рассчитаны на большие нагрузки. Однако их применение к приборам требует определенной осторожности, так как их собственные частоты 10 ... 35 Гц находятся в пределах рабочих частот оборудования. Учитывая, что на стационарные средства измерений чаще всего действуют промышленные колебания с частотами 5 ... 30 Гц, необходимо, чтобы амортизаторы имели собственную частоту не более 3 Гц и достаточно низкий коэффициент динамичности. Эффективна разработка специализированных виброизолирующих устройств, построенных с учетом данных по виброустойчивости типовых средств измерений и уровня действующих вибраций. Примером специального виброизолирующего устройства [87] является виброзащитная платформа, со-/ (рис. 44) равномерно периметру

Размеры пружин подбирают так, чтобы наивысшая частота со собственных колебаний подвижной системы станка в минуту была в 4—5 раз меньше числа оборотов ротора во время балансировки (например, на станке МВТУ-772 to ?=* 5 гц). Подвижная система станка не имеет жесткой связи со станиной, это предохраняет станок от проникновения внешних вибраций, а следовательно не требует каких-либо специальных фундаментов или других виброизолирующих устройств.

В заключение отметим, что станки для статической балансировки в динамическом режиме, разработанные МВТУ, имеют одну особенность, которая заключается в том, что колеблющаяся система станка вместе с ротором имеет 6 степеней свободы. Благодаря этому эти станки не требуют специальных фундаментов или других виброизолирующих устройств, достаточно просты в эксплуатации, а также перспективны в отношении автоматизации процесса определения и устранения дисбаланса. Кроме того, эти станки обеспечивают достаточно большую производительность и точность.

Станки, построенные по системе без жестких связей, не требуют специальных фундаментов или специальных виброизолирующих устройств, что облегчает их монтаж и упрощает перестановку в условиях производства, т. е. значительно повышает маневренность технологического процесса (более подробное исследование виброизолирующих свойств этой системы дано в статье В. А. Суе-тина настоящего сборника).

Введенные критерии (условия) эффективности виброзащитных систем принципиально не связаны с конкретной структурой виброизолирующих устройств. Поэтому введенные критерии сохраняют смысл при оценке эффективности внброизо-лирующих устройств и более сложной структуры.

5. Матрицы переноса элементов виброизолирующих устройств

— элементов виброизолирующих устройств-181 — 183