Описать источники вибрации, их влияние на режущий инструмент, виды вибрации

Описать причины возникновения шумов в оборудовании, порядок измерения величины шумов, уровни звукового давления.

Шум и колебания машин и механизмов давно используется для оценки их состояния. Станки и узлы представляют собой кинематические цепи, в которых звенья соединяются с помощью кинематических пар. В процессе работы станков энергии от источника передается к исполнительным органам через звенья кинема­тических пар. Упругое сжатие деталей сопровождается выбором зазоров в кинема­тических парах и зарядкой всей динамической системы энергией необходимой для срезания припуска инструментом. Однако процесс резания есть процесс с пере­менной нагрузкой, и режим работы станка представляют собой зарядку и разрядку системы. Таким образом, процесс резания создаст условия для возбуждения в ки­нематической цепи колебания нагрузок, вибрации и шумов.

Чем больше зазор в кинематических парах, тем больше энергии затрачивает­ся на возбуждение внешней среды и тем больше акустический сигнал и величина вибраций. Свою долю в общий уровень шума вносят дисбаланс приводных и ис­полнительных механизмов. Шум усиливается из-за погрешностей изготовления де­талей, неправильной сборки и износа. Шум также определяется общей компонов­кой станка, имеющимися кожухами и крышками. Другими источниками шума яв­ляются оборудование гпдро- и пневмосистем. Главная причина шумов этого вида неоднородность потока вследствие его периодического прерывания, турбулентно­сти, вихрей, кавитации и т.п.

Источниками шума являются также электрические аппараты и машины. Ос­новные источники шума - корпусные детали, а также встроенные корпуса испол­нительных механизмов и рабочих органов.

Для измерения акустического шума и вибрации используют одни и те же единицы измерения и одни и ту же аппаратуру. В аппаратуру для измерения аку­стического шума вставляются корректирующие фильтры, частотные характеристики которых обозначают буквами А, В, С и Г. Характеристика А в наибольшей степени приближает измерение акустического шума к восприятию звука человеком.

В состав шумомера входят измерительный микрофон, усилитель, корректирующие цени, детектор и индикатор, шкала которого проградуирована в децибелах.

Вибрации при резании являются нежелательным, вредным явлением. Они приводят к нарушению правильной работы станков, преждевременному износу ин­струмента и ухудшению качества обработанной поверхности. Иногда вибрации ста­новятся настолько интенсивными, что исключают работу на данном режиме реза­ния. Кроме того, на практике во многих случаях вибрации ограничивают произво­дительность станка. Причиной повышенной величины вибрации может быть колебания других машин или станков, несбалансированность, неуравновешенность вращающихся масс в станке, дефекты в пределах станка и прерывистость процесса резания (переменное трение между стружкой и передней гранью резца, переменное значение сил резания, переменной толщи­ны стружки и т.д.).

В машине выделяют три вида вибра­ций: роторная, редукторная и вибрация подшипников. Шпиндель (ротор) в любой машине является основнымисточником вибрации. Роторная вибрация в основном вызывается упруго-массовыми свойствами шпинделя - корпуса, дисбалансом шпинделя, износом сопрягаемых пар, погреш­ностью изготовляемых пар и т.д. Вибрация, возбуждаемая редукторами (коробками скоростей) и зубчатыми передачами называется редукторной вибрацией. Эта виб­рация связана с кинематическими погрешностями изготовления, импульсным взаимодействием зубьев при вхождение в зацепление, жесткостью зацепления.

Вибрация возбуждаемая подшипниками качения является следствием геомет­рических погрешностей, зазоров и переменной податливости элементов.

Как и шум, вибрации действуют на здоровье человека. Длительное воздейст­вие вибраций может быть причиной тяжелых хронических заболеваний. Именно поэтому на частотах от 2 до 1000 Гц установлены санитарные нормы спектральных показателей вибрационной нагрузки на оператора машины.

Диагностирование состояния машин и оценка степени опасности поврежде­ния па основе данных контроля вибраций — один из наиболее эффективных мето­дов повышения надежности оборудования.

Все чаше на механизмах и электромашинах кораблей используют датчики вибраций. Они помогают обнаруживать повреждения, связанные с неуравновешен­ностью шестерен и подшипников. Неисправность определяется с помощью ЭВМ, которая сопоставляетуровень вибраций с прежними их значениями и нормами.

Вибрационное диагностирование объектов проводится в три этапа: первичное описание вибрационного состояния объекта, выделение признаков и принятие решения. На этапе поиска информативных признаков ограничивают число измеряемых параметров вибрации.

В качестве параметров вибрационных процессов чаше всего выделяют: виброперемещение, виброскорость, виброускорсние, амплитуду — размах колебания.

Виброизмерительные приборы, работающие в частотном диапазоне ниже час­тоты собственных колебаний называются виб роаксельрометрами, а работающие в диапазоне выше частоты собственных колебании - виброметрами.

Дата добавления: 2015-05-10