Метод защиты путем виброизоляции.
Одним из методов защиты рабочих мест от воздействий вибрации является виброизоляция источника и человека. Снижение вибрации здесь достигается установкой упругих элементов (амортизаторов) между источником вибрации и рабочий местом. Амортизаторы выполняются из стальных пружин, различных сортов резины, упругих видов пластмасс, упругих оболочек со сжатым воздухом, и др.
Основным показателем, определяющим качество виброзащиты, является коэффициент передачи КП, физический смысл которого - отношение амплитуды вибросмещения виброизолированного основания Ав к амплитуде вибросмещения в источнике вибрации:
КП=Ав/Ан=Vв/Vи=Wв/Wи=Fв/Fи (7)
Коэффициент передачи в системах, где можно пренебречь трением (стальные пружины), может быть рассчитан по формуле:
КП=1/[(f/f0)2-1] (8)
где f - частота вынужденных колебаний источника, Гц;
f0 - частота собственных колебаний виброизолированного основания, Гц.
Коэффициент передачи в системах, обладающих большим внутренним трением (резиновые амортизаторы), может быть рассчитан по формуле:
(9)
где а = f/f0
b - относительное демпфирование, зависящее от сорта резины и задаваемое по справочникам;
Если b = 0, формула (9) переходит в формулу (8).
Чем меньше значение КП, тем выше степень виброизоляции.
Частота собственных колебаний виброизолированной машины, установленной за стальные пружинные амортизаторы, с ошибкой 4-8 % определяется по формуле:
(10)
Таким образом, для расчета частоты собственных колебаний достаточно определить величину Хст.
Методика эксперимента.
Описание экспериментальной установки.
Исследование вибрации производится на специальной лабораторной установке (рис.1). В качестве источника вибрации служит электродвигатель 1, на валу которого закреплен регулируемый дебаланс.
Электродвигатель жестко закреплен на платформе 9, которая пружинами виброизоляторами 2 отделена от основания (фундамента) 10. Ненагруженная платформа 11 также отделена от основания 10 виброизоляторами 3.
С помощью грузиков дебаланса регулируется амплитуда колебаний. Частота вынужденных колебаний меняется путем изменения числа оборотов электродвигателя с помощью лабораторного трансформатора 8 типа ЛАТР. Напряжение питания фиксируется вольтметром 4.
Измерение параметров вибрации: амплитуды вибросмещения А, мкм; виброскорости v, м/с; - производится виброметром 5 типа ВИП – 2.
Рисунок 1 - Схема лабораторной установки:
I - электродвигатель; 2,3 - виброизоляторы; 4 - вольтметр; 5 - виброметр; 6 - осциллограф; 7 - вибропреобразователь; 6 - лабораторий автотрансформатор; 9 -нагруженная платформа; 10 - фундамент; 11 – ненагруженная платформа.
Основные технические характеристики виброметра:
1.Рабочий диапазон частот f = 10-1000 Гц.
2.Диапазон измерений: вибросмещения А = 2-1000 мкм;
виброскорости V = 0,1-100 мм/с.
3.Основная относительная погрешность измерения ори нормальных условиях не превышает: 25% по вибросмещению;
15% по виброскорости.
4.Допустимый наклон вибропреобразователя относительно вертикального рабочего положения 300 рабочего положения 30°.
5.Пределы измерительных поддиапазонов:
- по вибросмещению 10; 30; 100; 300; 1000 мкм;
- по виброскорости 1; 3; 10; 30; 100 мм/с.