Реферат: Віброізоляція та врівноваження машин
Розрахунок підвісу, як правило, складається з двох частин: статичного, який полягає в обчисленні статичних реакцій і статичних деформацій віброізоляторів, і динамічного, такого, що полягає у визначенні власних частот пружно-підвішеного несомого тіла і обчисленні характерних параметрів його руху.
Статичні і динамічні реакції віброізоляторів. Характеристикою віброізолятора називається залежність його реакції від деформації пружного елемента. Якщо деформація обумовлена дією статичних сил, то відповідна характеристика буде статичною. У разі динамічних навантажень розрізняють динамічні і ударні характеристики.
Рисунок 1 - Схема кріплення віброізолятора: 1 - об'єкт; 2 - віброізолятор; 3 – джерело
Рисунок 2 - Розрахункова схема підвісу
Всякий віброізолятор має три взаємно ортогональні головні осі жорсткості u , v і w , причому вісь w проходить через точки кріплення віброізолятора до джерела і об'єкта і, як правило, збігається з лінією дії статичного навантаження (рис.1). Властивість головних осей полягає в тому, що сила, спрямована по одній з них, викликає деформацію тільки по тій самій осі. Відповідно до цього підвіс з N віброізоляторів можна вважати еквівалентним підвісу з 3N пружних елементів, кожен з яких реагує лише на стиснення-розтягування. Нумерацію цих елементів зручно вводити таким чином: номерами від 1 до N позначати елементи, що описують пружні властивості віброізоляторів в осьових напрямах ш, а номери від N + 1 до 3N привласнити елементам, що характеризують роботу віброізоляторів у поперечних напрямах u і v .
Динамічна реакція R j j -го пружного елемента залежить від його деформації і швидкості деформації (j = 1, 2,…, 3N); таким чином, рівняння динамічної характеристики має вигляд
(1)
Для металевих (пружинних) і резинометалічних віброізоляторів статичні характеристики можуть бути отримані з (1) при
У окремому випадку лінійних характеристик мають місце співвідношення
(2)
де cj , bj - коефіцієнти жорсткості і демпфірування j -го пружного елемента;
cj 0 - його статична жорсткість, яку у відмічених вище випадках допустимо ототожнювати з динамічною жорсткістю cj .
Рівняння статики віброзахисних систем. Виберемо нерухому систему координат OXYZ, що збігається з головними центральними осями інерції CΞHZ тіла при рівновазі останнього. Тоді рівняння статики просторового підвісу (рис.2) наберуть вигляду
(3)
Тут
- статична реакція j-го пружного елемента;
- напрямні косинуси його осі;
- координати точки кріплення j-го віброізолятора до
несомого тіла;
- проекції на осі OXYZ головного вектора і головного моменту сил, що створюють статичне навантаження.
Рівняння статики односпрямованого підвісу у разі, коли статичним навантаженням є вага тіла Р, а площина OXY розташована горизонтально, виходить з (3) при
і мають вигляд
(4)
Статичний розрахунок підвісу. Визначення розрахункових статичних реакцій. При фіксованих точках кріплення віброізоляторів до тіла невідомими в рівняннях статики будуть статичні реакції), число яких, як правило, перевищує число рівнянь (3) або (4). Відповідні підвіси називаються статично невизначеними . Статична визначеність підвісу має місце лише у разі N = 1 (просторова схема), N = 2 (плоска односпрямована схема) і N = 3 (просторова односпрямована схема).