5.5. Расчет виброизоляторов

5.5.1. Расчет резинового виброизолятора

Расчет резинового виброизолятора сводится к определению величины статической деформации под действием массы машины, например, станка и необходимой высоты резиновой прокладки, Х_ст и h, м.

Расчет ведется в наиболее опасном резонансном режиме: w = w_о , w_о = , где К= - коэффициент жесткости резиновой прокладки, Н/м, F - внешняя сила, Н, X_ст - искомая статическая деформация резиновой прокладки, м, w_о - собственная угловая частота колебаний машины, установленной на

резиновый виброизолятор, Гц. , кг - масса машины, q - ускорение свободного падения, м/с².

Подставим величины К и m в выражение для определения w_о получим:

, Гц.

Здесь: ¦₀ - собственная циклическая частота колебаний машины на резиновой прокладке, Гц.

Отсюда, определим величину X_ст :

( 5.11 )

Из формулы ( 5.11) следует: чем больше масса объекта, тем меньше собственная частота колебаний машины на виброизоляторе ¦_о и тем больше деформация резиновых прокладок X_ст . Для определения необходимой высоты (толщины) резиновой прокладки h воспользуемся законом Гука

,

где L и Dl - длина испытываемого образца материала и его удлинение под действием растягивающей силы, м.

s - допускаемое напряжение на сжатие, Па. Е - модуль упругости предел прочности материала, Па

Заменим : Dl=X_СТ , L=h . Тогда получим:

( 5.12)

Например, для резины №56: Е=35*10⁵ Па, s_СЖ = 4*10⁵ Па. Площадь одной прокладки определяется по формуле:

где : N - число прокладок, равное числу опорных поверхностей машины.

Условия надежности работы машины на резиновых прокладках

• Отстройка от резонанса. Должно выполнятся неравенство: , где l - длина волны колебательного процесса, мм, i -номер гармоники колебательного процесса, i=1,2,4..(см. рис. 5.6.), h - высота прокладки, мм.

5.5.2. Расчет пружинного виброизолятора

Сводится к определению основных параметров пружины сжатия или растяжения: диаметра проволоки - d, коэффициента жесткости - К и n числа витков пружины, см. рис. 5.8.

Диаметр проволоки пружины:

( 5.13)

где : F_max - максимальное усилие, действующее на одну пружину.

s_кр - 4*10⁵ Па - допускаемое напряжение на кручение для стальной пружины из материала 60Г,

D_СР - средний диаметр пружины.

Рис. 5.8. Пружинный виброизолятор.

Коэффициент жесткости определяется формулой:

(5.14)

где : Есдв=8*10¹⁰, Па - предел прочности (модуль упругости) на сдвиг для стали СтбОГ,

n_P=n-1,5 - рабочее число витков, шт., п -полное число витков пружины, шт,

D_CP - средний диаметр пружины, м,

d - диаметр проволоки, м.

Условие устойчивой работы на пружине сжатия с опорными поверхностями,

• Организационные мероприятия и средства индивидуальной защиты от вибрации.

- Чередование времени работы и отдыха работниками вибрационных профессий (шахтеры, машинисты энергоустановок, обрубщики). В течении рабочего дня 3 отдыха по 30 мин.

- Обязательное чередование технологических операций и приемов при работе с виброинструментом.

- Выполнение физиотерапевтических процедур: гимнастика, ультрафиолетовое облучение и ручные ванны.

- Применение специальной обуви от общей вибрации. ГОСТ 12.4.024-76.

- Применение рукавиц, перчаток, вкладышей от локальной вибрации. ГОСТ 12.4.024-74