Откуда статическая осадка может быть найдена по формуле, м,

. (2.6)

Формула (2.5) является основной при расчете виброизоляторов. Из формулы (2.4) следует, что коэффициент жесткости виброизоляторов равен, Н/м,

. (2.7)

Чем больше статическая осадка, тем ниже собственная частота и тем эффективнее виброизоляция. Чем выше частота вибрации, тем легче осуществить виброизоляцию. Отсюда следует, что существует оптимальное соотношение между частотой возбуждения и частотой собственных колебаний системы. Оно составляет f_в / f₀ =3...4, что соответствует КП=1/8...1/5.

2.2. Расчет пружинных виброизоляторов

Эффективное ослабление вибраций низкой частоты (ниже 15 Гц) в большинстве случаев возможно лишь с помощью виброизоляторов из стальных пружин. Пружины просты, стабильны, дешевы, долговечны, малогабаритны и хорошо противостоят действию высокой температуры, при антикоррозийных покрытиях они не боятся сырости.

Последовательность расчета пружинных виброизоляторов:

1. Принимают или находят коэффициент передачи динамической нагрузки на основание.

2. Определяют частоту собственных колебаний системы на виброизоляторах.

3. Определяют жесткость всех виброизоляторов в вертикальном направлении.

4. Принимают число виброизоляторов.

5. Находят жесткость одного виброизолятора.

6. Определяют статическую и динамическую нагрузки на один виброизолятор.

7. Вычисляют амплитуду вынужденных вертикальных колебаний виброизолированной установки.

8. Находят диаметр прутка пружины виброизолятора.

9. Определяют диаметр пружины.

10. Находят число рабочих витков.

Устанавливают число нерабочих витков.

11. Определяют статическую величину осадки виброизолятора.

12. Проводят уточненный расчет виброизоляции и определяют ее эффективность.

Параметры типовых опорных пружин приведены в таблицах.

При расчете пружинных виброизоляторов следует учитывать статические и динамические нагрузки по формуле, Н,

Р = Р_ст + 1,5 Р_дин, (2.8)

где Р – расчетная нагрузка на одну пружину; Р_ст – статическая нагрузка на одну пружину; Р_дин – динамическая нагрузка на одну пружину; 1,5 – коэффициент, учитывающий усталостные явления материала пружины.

Определяется динамическая нагрузка на пружину, Н,

Р_дин=аК_ж , (2.9)

где а – амплитуда колебаний агрегата при рабочем режиме, м; К_ж – жесткость одной пружины.

Амплитуда колебаний агрегата определяется по формуле, м,

, (2.10)

где т – масса источника колебаний, кг; _в – круговая частота вынужденных колебаний, определяется по формуле

_в = . (2.11)

Выбирается пружина с определенным индексом (отношение диаметра пружины к диаметру проволоки)

. (2.12)

Чем больше С, тем больше податливость пружины при одном и том же числе витков. Значение С рекомендуется принимать от 4 до 10.

В зависимости от индекса пружины С, находим коэффициент К_с по табл. 2.1, учитывающий повышение напряжения в точках сечения прутка.

Таблица 2.1.