Мероприятия по защите от вибрации

Борьба с производственной вибрацией должна вестись уже на этапе проектирования зданий, конструирования машин, агрегатов, станков и другого оборудования. Однако эти мероприятия зачастую не исключают возможность воздействия вибрации на человека.

Мероприятия по борьбе с воздействием вибрации проводятся по трем основным направлениям: инженерно-техническому, организационному и лечебно-профилактическому.

Инженерно-технические мероприятия включают: внедрение средств автоматизации и прогрессивной технологии, исключающих воздействие на работающих вибрации. В неавтоматизированном производстве технические способы связаны с изменением конструктивных параметров машин, технологического оборудования и механизированного инструмента и включают в себя как воздействие на саму колеблющуюся систему, так и меры по снижению вибрации на пути ее распространения.

Зависимость между амплитудой колебательной скорости и возмущающей силы для механической системы с сосредоточенными параметрами может быть представлена в виде:

,

(8)

где: V_m, F_m — соответственно амплитуда колебательной скорости и возмущающая сила;

m — масса (сосредоточенная) системы, кг;

m — коэффициент трения (активная часть сопротивления), Н×с/м;

— текущее значение виброскорости, , м/с;

— текущее значение виброускорения массы, , м²/с;

q — жесткость связи, Н/м;

w — частота возмущающей силы, 1/с.

Из данного соотношения видно, что основными направлениями борьбы с вибрацией методом воздействия на колеблющуюся систему являются:

1) ликвидация или снижение значений неуравновешенной силы в источнике вибрации (сюда относится замена кривошипных и кулачковых механизмов равномерно вращающимися, механические приводы — гидравлическими, применение шестерен со специальным профилем зуба, подбор зубчатых пар, замена подшипников качения на подшипники скольжения, тщательная балансировка вращающихся масс);

2) отстройка от режима резонанса, т.е. обеспечение несовпадения собственных частот агрегата и его отдельных узлов и деталей с частотой вынужденной силы;

3) вибродемпфирование — уменьшение уровня вибрации защищаемого объекта путем превращения энергии механических колебаний в другие виды энергии (увеличение активных потерь на трение), которое может производиться путем:

- использования в качестве конструкционных материалов и покрытий упруго-вязких материалов с большим коэффициентом внутреннего трения, таких, как капрон, пластмассы, текстолит, резина, дельтадревесина, сплавы на основе Cu-Ni, Ni-Ti, Ni-Co;

- использования поверхностного трения при введении в конструкцию дополнительных поглощающих элементов;

- перевода энергии механических колебаний в энергию электро-магнитных полей и в тепловую энергию;

4) динамическое гашение колебаний (основано на увеличении реактивного сопротивления), которое реализуется введением виброгасителя, колеблющегося в противофазе с основной массой (применяется в режимах, близких к резонансу).

Основным способом препятствия передаче вибрации от ее источника на тело оператора является виброизоляция. Она выполняется путем введения в колеблющуюся систему дополнительной упругой связи, препятствующей передаче вибрации от машины — источника колебаний — к основанию, смежным элементам конструкции или к оператору.

Эффективность виброизоляции оценивается коэффициентом передачи, который имеет смысл отношения силы, действующей на основание при наличии упругой связи, к силе, действующей при абсолютно жесткой связи, и определяется по формуле:

Оптимальным считается КП = 1/8..1/15.

В качестве виброизоляционных материалов применяют:

§ резину губчатую, мягкую, средней жесткости и специальных сортов;

§ пробку натуральную или плиты из пробковой крошки;

§ войлок натуральный;

§ минеральный войлок на битумном связующем 3— см толщиной;

§ асбоцементовые плиты;

§ древесно-стружечные плиты.

Примеры виброизолирующих устройств представлены на рис.6—16.

Классификация средств защиты от вибрации дается ГОСТ 12.4.011—75.

Дата добавления: 2014-01-07