Protecția vibrațiilor industriale. Măsuri pentru reducerea vibrațiilor de mașini și echipamente. Detuning din modul de rezonanță
Pentru a atenua vibrațiile este excluderea esențială a modurilor rezonante, adică. Frecvențe E. detuning de unități proprii și a componentelor sale individuale și părți ale frecvenței forței motrice. Determinarea frecvențelor naturale ale elementelor structurale individuale se face fie prin calcul sau experimental. În primul caz, calculul se face prin valoarea cunoscută m de masă și sistem elastic q.
La determinarea experimentală a frecvențelor naturale ale componentelor individuale folosind standuri speciale, la care elementele sunt supuse variabil efectelor forței externe de frecvențe diferite. În cazul în care frecvența efectelor dinamice apropiate de frecvența naturală a sistemului oscilant în studiu, există așa-numitele run-out, în care amplitudinea vibrațiilor care rezultă (plus propriile sale pe plan intern) sunt mărite sau micșorate în mod periodic. Utilizarea oscilare înregistrare (proces de undă), este posibil să se determine frecvențele naturale ale practic toate elementele structurii.
Fig. 30. Diagrama având nivelul de vibrații în funcție de:
și - rotație viteză n: 1 - № 312; 2 - № 308; 3 - № 305; b - din unroundness inel jgheab interior Ng (la diferite ondulație HB): I - Rr = 2-9 microni; 2 - H = 0; in - de la ondulație (la diferite unroundness); 1 - Hb-W = 1 micron; 2 - HB = 0-0,5 microni; g - de tipul duzei: 1 - Cu arborele, carcasa C; 2 - ax H, carcasa C; 3 - ax H, P corp; 4 - ax T, carcasa H
Eliminarea modurilor de rezonanță în timpul funcționării echipamentului de proces în două moduri: fie prin schimbarea caracteristicilor sistemului (masa și rigiditate) sau stabilirea unui nou mod de operare (detuning rezonant din valoarea WP a vitezei unghiulare). A doua metodă este implementată în faza de proiectare, ca în modurile de funcționare sunt determinate de procesul tehnologic.
Caracteristicile Rigiditatea ale sistemului sunt modificate prin introducerea în structura rigidizari sau schimbarea proprietăților sale elastice.
Vibrodempfirovanie. Vibrodempfirovanie - o scădere a nivelului de vibrație a obiectului protejat prin conversia energiei oscilație mecanică a sistemului oscilant la alte forme de energie.
Analiza expresiei (7) arată că efectul vibrodempfirovaniya determinat factorul de pierdere μ, sistemul din care schimbarea z schimbă impedanța sistemului.
Creșterea pierderii de energie în sistem se poate face:
a) utilizarea ca materiale structurale având o frecare internă ridicată;
b) aplicarea unui strat de material viscoelastic cu pierderi mari pe frecarea internă;
c) folosind frecarea de suprafață (de exemplu, două vibrații de îndoire și fixate plăci de strâns pervaze);
g) transferul de energie mecanică în curenți turbionari oscilatorii sau câmp electromagnetic.
În toate cazurile, energia de vibrație direct sau după conversia în continuare este transformată în căldură. Cele mai frecvent utilizate primele două metode:
Valorile parametrului r | = wμ / q pentru principalele materiale structurale mecanice (fonte și oțeluri) constituie 0,001-0,01. În consecință, nivelurile de vibrații ale majorității structurilor în domeniul ingineriei mecanice sunt suficient de mari. Mare și Vibro.
Din punct de vedere al reducerii vibrațiilor este cel mai preferat pentru utilizarea ca materiale structurale, cum ar fi materialele plastice, lemn, cauciuc. De exemplu, în cutii de viteze folosesc de viteze nailon, PCB și delta-lemn. În unele cazuri, este de asemenea posibil să se utilizeze unelte din cauciuc dur. Rezultatul este o reducere a vibrațiilor și fundații de mașini baze și, în consecință, a redus de locuri de muncă vibrații.
A început producerea de carcase de mână unelte electrice, realizate din materiale polimerice. Acest lucru reduce semnificativ expunerea la vibrații în mâinile lucrătorilor.
Materiale plastice sunt utilizate pe scară largă în fabricarea de mașini-unelte de scule: conductoare de bucșe conductoare, rulmenți, dispozitive de prindere, etc ...
In multe tipuri de echipamente încorporate în producție care poartă ansambluri manșoanele de amortizare a vibrațiilor, care reduce foarte mult nivelul de vibrații.
Aceste măsuri pot îmbunătăți condițiile de muncă, ceea ce este important, în special pe mașinile cu alimentare manuală.
În Fig.31 este prezentată unitatea axul mașinii cu bucșe de amortizare a vibrațiilor. Durata de viață a ansamblurilor de rulmenți cu elemente de amortizare a vibrațiilor este mult mai mare decât în mod normal. Există dovezi că lagărele de laminoare cu inserții textolit de 10 ori mai durabil decât bronzul.
Utilizarea materialelor plastice ca material de construcție reduce nivelul de vibrație de vibrație într-o bandă largă și mid frecvențe înalte de 8-10 dB.
Fig. 31. Ansamblu lagăr cu mâneci de amortizare a vibrațiilor
Se observă că, în producția de masă a pieselor din plastic de cost este de câteva ori mai mic decât costul pieselor metalice.
În cazul în care utilizarea materialelor polimerice ca structural nu este posibil, folosind acoperiri pentru amortizarea vibrațiilor reduce vibrațiile.
acoperiri de acțiune bazate pe atenuarea vibrațiilor prin conversia energiei de vibrație în deformările termice în timpul acoperirii. acoperire acțiune eficientă este observată la frecvențele de rezonanță ale elementelor structurale și a unităților de mașini.
În funcție de valoarea modulului de elasticitate dinamic al acoperirii sunt împărțite în rigid (E = 108-109 N / m2) și moale (E ≤ 107 N / m2).
Acțiunea din primul grup de acoperire manifestat în primul rând frecvențe joase și medii, al doilea - de mare.
Pe acoperiri de amortizare dure afectează din ce în ce rigiditatea materialului. Cu cât este, pierderile mai active în sistem. Materiale de acoperire de acest tip este recomandat pentru a efectua ca o structură multistrat. Recente în comparație cu un singur strat mai eficient. De interes particular sunt strat de acoperire din material viscoelastic (material plastic dur, material pentru acoperișuri, Isola, bitumizirovannogo pâslă, amestec polimer CR-25) și stratul de folie, care crește rigiditatea acoperirii. Coeficientul de astfel de straturi de amortizare a vibrațiilor de acoperire pierderea 0.15-0.40. Cele mai utilizate pe scară largă a acestui tip de materiale de acoperire obținute pe baza Isola (folgoizole, stekloizol, intermitent). Acestea se disting prin costuri reduse și eficiență destul de mare.
Ca acoperiri moi de amortizare a vibrațiilor sunt materiale moi din plastic, tip cauciuc (de exemplu, acoperire „agat“), materiale plastice, cum ar fi plastic PVC, spuma pH13-E și colab. Coeficientul de pierdere a acoperirii este în intervalul 0,05-0,5.
acoperiri de amortizare a vibrațiilor moi înfrunzite sunt utilizate pe scară largă în inginerie mecanică, în special, pentru a reduce vibrațiile și zgomotul în timpul de editare manuală, prelucrarea structurilor cu pereți subțiri de rigiditate scăzută pe anumite tipuri de mașini.
Cu toate acestea, performanța acestor acoperiri nu sunt întotdeauna satisfăcătoare. Astfel, nu este posibil de a oferi acoperiri cu o conexiune bună calitate a suprafeței de tratat, în cazul în care acesta din urmă are o configurație complexă. În acest caz, un strat de mastic.
Utilajului și masticuri VD17-58 VD17-59 care reprezintă un amestec de rășini sintetice și materiale de umplutură, precum și de tip mastic „Antivibrit“ pe bază de rășini epoxidice și altele. Factor de pierdere Masticuri este în majoritatea cazurilor, 0,3-0,45 cel mai larg. Intervalul de temperatură în timpul funcționării - 20-120 ° C. masticul sunt aplicate direct pe elementele mașinilor și a ansamblurilor și să aibă o bună aderență la materialul structural principal. Vibrații amortizare mastic sunt utilizate pe scară largă în inginerie pentru a reduce vibrațiile și zgomotul sistemelor de ventilatie, compresoare centrifugale, pompe, conducte, etc .. P.
Cel mai mare efect de amortizare a vibrațiilor randamentului de acoperire, cu condiția ca lungimea stratului amortizarea vibrațiilor este proporțională cu lungimea undelor de flexiune în structura materialului. Acest lucru este deosebit de important atunci când amortizarea vibrațiilor de joasă frecvență, având o lungime de undă mai lungă. Acoperirea ar trebui să fie efectuate în locuri în care vibrația este generată de nivelul maxim. Grosimea acoperirilor de amortizare a vibrațiilor luate grosimi substanțial egale 2-3 element structural amortizată.
Bune vibrații amortizare lubrifianți. De exemplu, o baie de ulei reduce semnificativ nivelul de vibrații angrenaje angrenaje, carcasele goltovochnyh tobe. Stratul de lubrifiant între cele două elemente articulate elimină posibilitatea contactului direct și, prin urmare, aspectul suprafeței forțelor de frecare, care, după cum se știe, poate fi cauza excitației vibraționale.