Читайте также:
|
Колебания (вибрации) в машине бывают нежелательными, так как из-за возникающих при этом дополнительных динамических нагрузок снижается надежность деталей, подшипников и других узлов, возникает шум, вредно влияющий на человека, может нарушиться выполнение технологических процессов в рамках установленных параметров.
Если не удается уравновесить и сбалансировать отдельные звенья и механизм в целом, то используют виброзащиту механизма от возникающих при его работе переменных динамических нагрузок.
Основными способами снижения вибрации механизма являются применения:
– демпферов – устройств, предназначенных для увеличения сил сопротивлению колебаниям, зависящих от амплитуд и скорости колебаний; однако этот способ не всегда эффективен и не приводит к желаемым результатам;
– виброзащитных систем, гасящих динамические воздействия на машину путем воздействия дополнительными динамическими нагрузками.
В соответствии с этим существуют два основных способа виброзащиты: виброгашение и виброизоляция.
Виброгашение достигается тем, что к машине присоединяются дополнительные колебательные системы – динамические виброгасители (рис. 7.5).
В общем виде динамический виброгаситель состоит из виброзащищаемого объекта 1, обладающего массой m1 и принудительно колеблющейся массы 2 величиной m2, соединенных упругими связями (пружинами): между собой – с жесткостью С2, между защищаемой массой и рамой машины или фундаментом – с жесткостью С1.
Как правило, 
< 
. Соотношения и , 
и 
подбираются такими, чтобы собственная частота колебаний виброгасителя была равна частоте вынуждающей внешней силы 
, где р – частота. При этом виброгаситель должен быть настроен на частоту вынуждающей внешней силы.
Закон гармонических колебаний имеет вид 
. При этом период колебания 
, частота колебаний 
, где 
– начальная фаза; 
– круговая частота.
Рис. 7.5. Принципиальная схема динамического виброгасителя
Пусть на тело массой m, колеблющееся по гармоническому закону, действуют две силы:
– восстанавливающая со стороны пружины 
;
– возмущающая (например, сила инерции) 
,
или 
.
Так как система находится в равновесии, то 
, или
, (7.12)
где круговая (угловая) частота свободных гармонических колебаний системы
.
При действии на массу внешней возникающей силы, описываемой законом 
, уравнение (7.12) будет иметь вид
.
Уравнение движения двухмассовой системы (при возмущающей силе, действующей на массу и равной ) имеет вид
,
где 
и 
– координаты, отсчитываемые от положения статического равновесия; 
и 
– коэффициенты жесткости пружины.
Для виброгашения массы используют явление антирезонанса,заставляя колебаться в противофазе к защищаемой массе. Для этого определяют величины 
и из условия 
.
Недостатком способа является то, что виброгаситель действует только при неизменной частоте колебаний защищаемого объекта. Изменение его частоты резко увеличивает вибрацию и требует новой настройки виброгасителя.
Чувствительность виброгасителя к изменению частоты защищаемого объекта будет не так велика, если виброизоляторы обладают значитель-ным трением путем введения в систему демпферов (амортизаторов).
Виброизолятор состоит из упругого элемента и амортизатора (рис. 7.6).
Виброизолятор имеет коэффи-циент демпфирования 
.
Уравнение движения колеблю-щейся системы имеет вид
, (7.13)
Рис. 6.7. Принципиальная схема где Q – обобщенная реакция амортизатора.
виброизолятора
Решая уравнение (7.13) движения системы, находят величину Q, а по ней подбирают амортизатор с нужной характеристикой.
Дата добавления: 2015-02-16; просмотров: 208 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |