WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 |   ...   | 13 | 14 || 16 | 17 |   ...   | 33 |

Зная частоту вынужденных колебаний системы f=n/60, (12) находят собственную частоту системы fс=f/nп, (13) где nп – принимают по графику рис. 76, б, исходя из величины требуемого снижения вибраций.

Таблица Параметры типовых опорных пружин (из альбома серии ОВ02-128, выпущенного институтом «Сантехпроект») Обозначение пружин Наименование величин Д038 Д039 Д040 Д041 Д042 Д043 Д044 Д1 2 3 4 5 6 7 8 Максимальная рабочая нагрузка на пружину Pmax, 12 22 24 55 96 168 243 10Н Частота вертикальных колебаний установки при 3 2.7 2.5 2.4 2.1 2.1 1.9 1.максимальной рабочей нагрузке f, Гц Окончание табл. 1 2 3 4 5 6 7 8 Жёсткость пружины в продольном направлении 4.6 6.2 8.3 12.6 16.8 30 36.4 Kz, 10 Н/м Диаметр проволоки d, 0.3 0.4 0.5 0.6 0.8 1 1.2 1.10-2 м Число рабочих витков, i 6.5 6.5 6.5 6.5 6.5 6.5 6.5 6.Высота пружины в ненагруженном состоянии 6.5 8.4 10.2 11.4 15.2 17.1 20.2 24.H, 10-2 м Полная высота пружины в ненагруженном состоянии 6.8 8.8 10.7 12.3 16.4 18.6 22.0 27.H0, 10-2 м Шаг ненагруженной 1 1.3 1.7 1.8 2.4 2.7 3.2 4.пружины s, 102 м Диаметр пружины D, 103 4 5 5.4 7.2 8.0 9.6 12. м Полная длина проволоки 75.2 101.5 118.5 137.0 182.5 202 242.4 303.l, 10-2 м Материал пружины (класс П-3 П-4 П-5 П-6 П-8 10 12 II по ГОСТ 9389-75) Примечание. Угол навивки =9О30’ при i=6; =7о10’ при i=6.5.

По графику рис. 76, г определяют статическую осадку амортизаторов xст, соответствующую выбранной величине и сорту резины.

Статический Ес и динамический Ед модуль упругости резины при сжатии в зависимости от её твёрдости определяют в соответствии с рис.

76, в.

Затем определяют необходимую суммарную площадь (м2) амортизаторов:

S=Q/, (14) где Q – масса конструкции, кг; - расчётное статическое напряжение в резине, Па (принимается 1053105 Па при твёрдости резины по Шору до 40; для резины большей твёрдости - 31055105 Па).

Задаются числом амортизаторов и определяют площадь (м2) каждого:

S1 = S/n, B Sпри этом размер сторон амортизатора составляет.

Рабочую H и полную Hо высоты амортизаторов определяют по формулам:

H xстE / ; H0 H B /c. (15) Если Н0>1,2 В или НB/8, изменяют число амортизаторов или сорт резины и производят повторный расчет.

Пример 1. Подобрать пружинные амортизаторы для вентилятора массой 1200 кг и всей установки с основанием массой 1800 кг. Частота вращения рабочего колеса 600 мин-1. Эксцентриситет вращающихся частей принимают для динамически отбалансированного вентилятора равным 0,210-3 м.

Массу вращающихся частей определяют по данным проектных чертежей (mвр=500 кг).

Подбор амортизаторов производят следующим образом.

Определяется частота вынужденных колебаний по формуле (12):

f=600/60=10 Гц.

Требуемое ослабление шума L составляет 20-26 дБ для вентиляторов с частотой вращения 500-800 мин-1.

По заданной эффективности виброизоляции L по рис. 76,б определяют отношение f/fc, которое составляет 5. Величина fc рассчитывается по формуле (13): fc=10/5=2 Гц.

Определяем минимальную требуемую массу виброизолирующей установки по формуле (7). При =0,210-3 м и допустимой амплитуде смещения адоп=0.2510-3 м my2.5·0.2·10-3·500/(0.25·10-3)=1000 кг.

Так как требуемая по расчету масса установки 1000 кг меньше принятой 1800 кг, нет необходимости искусственно увеличивать массу основания.

Принимаем к установке четыре виброизолятора по две пружины в каждом.

Статическую и максимальную расчетную нагрузку на одну пружину определяем по формулам (8) и (9):

Pст=1800·10/(4·2)=2250 Н;

Рmах расч=2250+1.5·4·3,142·22·0,25·10-3·2250//(10·9.8)2250 Н.

Требуемая суммарная жесткость виброизоляторов в вертикальном направлении рассчитывается по формуле (10):

Kz =4·3,142·22·1800/9.828260 Н/м.

тр Допустимую жесткость одной пружины рассчитываем по формуле (11):

Ктр=28 260/8=3532 Н/м.

Для полученной нагрузки по табл. 35 можно принять типовую пружину ДО45, для которой Рmах=3800>Рmах расч=2250 Н; Kz=450

Пример 2. Подобрать резиновые амортизаторы для вентилятора с частотой вращения 400 мин-1 при массе установки вместе с основанием 800 кг.

Определяем частоту вынужденных колебаний вентилятора по формуле (12): f=7 Гц.

По справочным данным выбираем резину для амортизаторов с модулем упругости Е=40·105 Па и допустимым напряжением =5·105 Па.

Рассчитываем общую площадь всех амортизаторов по формуле (14):

S=8000/(5·105)=0,016 м2.

Принимаем число амортизаторов равным 4. Площадь каждого при этом равна S1=S/n=0.016/4=0,004 м2, а размер стороны амортизатора S0.В= = =0.07 м.

Статическая осадка xст для частоты 7 Гц равна 5·10-3 м (см. рис. 76).

Рабочая высота амортизатора H=5·10-3·40·105/(5·105)=0,04 м.

Полная высота амортизатора H0=0.04+0.07/80.048 м.

В соответствии с условием формул (15) значение Н0=0,048<1.2 В = 0,084 м, а Н0=0,04 м > В/8=0,008 м.

Следовательно необходимо удвоить число амортизаторов или выбрать другой сорт резины и расчет повторить.

В большинстве случаев виброизоляторы устанавливают в четырех точках по углам прямоугольника относительно центра тяжести установки (рама, машина, электродвигатель). Иногда применяют кустовые виброизоляторы (от двух до шести в кусте), которые располагают в четырех или шести точках основания.

После расчета и подбора пружинных или резиновых виброизоляторов и их размещения определяют максимальную частоту собственных колебаний виброизолированной установки, которая сопоставляется с расчетной величиной.



Для борьбы с вибрациями и шумом на практике применяют вибродемпфирование – искусственное повышение потерь колебательной энергии вибрирующих поверхностей путем нанесения на них покрытий с высоким внутренним трением. Данный метод широко применяют в различных отраслях промышленности. За счет нанесения вибропоглощающих покрытий на стенки поверхности строительных машин, обшивки судов и вагонов, корпусов камнедробилок и других достигается значительное снижение шума и вибрации. Жесткое соединение демпфирующего слоя с металлом способствует быстрому затуханию изгибных волн, распространяющихся по поверхности металлических конструкций при возникновении ударных нагрузок. Кроме того, снижаются амплитуды изгибных колебаний, металлических поверхностей, особенно в области резонансных частот. Этим обусловлено и снижение излучаемого шума.

Эффективность покрытий зависит от модуля потерь, характеризующего вибродемпфирующий материал и определяемого как произведение коэффициента внутренних потерь в материале и динамического модуля упругости Ед. Чем больше это произведение, тем выше вибродемпфирующее свойство данного материала. Коэффициенты потерь для некоторых материалов следующие:

Металлы 0.0001-0.Бетон и кирпич 0.001-0.Древесина 0.Мягкая резина 0.01-0.Мягкая пробка 0.01-0.Вибродемпфирующие мастики 0.2-1.Вибродемпфирующие покрытия подразделяют на жесткие и мягкие. Жесткие покрытия представляют собой пластические массы с динамическим модулем упругости 108-109 Па. Твердые вибродемпфирующие покрытия применяют в виде однослойных и многослойных конструкций. С увеличением упругости этих материалов возрастают потери колебательной энергии.

Мягкие покрытия включают мягкие резины, вибропоглощающие мастики и другие материалы с динамическим модулем упругости менее 10 Па. Вибропоглощающие мастики наносят шпателем или механизированным способом с помощью распылителя. Нанесение мягких покрытий толщиной, равной толщине покрытия из твердых материалов, приводит к возрастанию эффективности колебательной скорости на высоких частотах.

Целесообразность применения вибродемпфирующих материалов определяется размерами, формой вибрирующих поверхностей, а также характером спектра уровней виброскорости на поверхности.

Применение метода вибродемпфирования нецелесообразно для конструкций небольших размеров или узлов машин, доля которых в шумовых характеристиках незначительна. Эффективность применения данного метода наибольшая для больших поверхностей, максимум колебательной энергии которых расположен в области высоких частот.

Облицовка поверхностей сложной конфигурации листовыми материалами труднее выполнима и менее технологична, чем материалами типа мастик, так как оптимальный эффект выбропоглощения достигается при достаточно плотном и прочном соединении материала с поверхностями машин.

Материал покрытия и его толщину выбирают, исходя из частотного диапазона, в котором необходимо снизить шум, вида упругих колебаний металлических поверхностей, условий эксплуатации и технологии нанесения.

Вибропоглощающее покрытие считается более эффективным при коэффициенте потерь конструкции с нанесенным покрытием не менее 0.05, что соответствует почти пятикратному затуханию колебаний, по сравнению с конструкциями без покрытия.

Характеристика вибропоглощающих покрытий некоторых видов дана в табл. 36.

Наиболее дешевые и эффективные мастики (например, № 579, 580, 213) представляют собой смесь битума и асбестового волокна с добавлением растительных масел.

Вибродемпфирующая мастика ВД-17-58 представляет собой холодную смесь вязкого раствора синтетических смол и наполнителя (поливинилацетатная эмульсия, фенолспирт, ортофосфорная кислота, пылевидный кварц, технический тальк). Перед нанесением мастик поверхность металла должна быть обработана специальными грунтовками. Резиновые покрытия приклеивают по всей поверхности металлоконструкции, а вибродемпфирующие пластики приклеивают или крепят с помощью винтов.

Снижение уровня колебаний металлической поверхности, а следовательно, и уровня шума при облицовке ее вибропоглощающим слоем рассчитывают по формуле.

L=20lg(1+2/1), где 1, 2, 3 – коэффициент потерь соответственно вибрирующей поверхности, вибрирующей поверхности после нанесения вибропоглощающего слоя и вибропоглощающего слоя.

Таблица Характеристика некоторых вибродемпфирующих материалов Материал Еп 3 3Еп, Па Завод-изготовитель 1 2 3 4 Мастика: Рошальский химический 8·108 0.15 1.2·№ 579 комбинат Ярославский лакокрасочный № 580 8·108 0.25 1.5·завод «Победа робочих» № 213 1.1·108 0.4 0.44·108 Загорский лакокрасочный завод «Антивибрит» 3·109 0.44 1.32·109 НИИПМ (г. Москва) Ярославский лакокрасочный Пластик № 378 8·108 0.45 3.6·завод «Победа рабочих» Окончание табл. 1 2 3 4 Пластик «Агат» 8·108 0.42 3.36·108 Владимирский химический завод Резина 107 0.18 1.8·ВД-17-58 6·109 0.44 2.6·ВД-17-63 3.9·109 0.23 8.9·Сталь 2·1011 0.01 1·Коэффициент потерь 2 пропорционален коэффициенту потерь 3, умноженному на модуль упругости материала покрытия Еп. Толщину слоя вибродемпфирующей мастики можно определить по рис. 26. При больших значениях величин а=Еп/Ем и b=hп/hм отношение 2/3 стремится к единице (где Еп и Ем - модуль упругости соответственно покрытия и металла конструкции, Па; hп, hм – толщина покрытия и металлической конструкции, м).

Рис. 26 Номограмма Оберста для определения толщины слоя вибродемпфирующей мастики Наибольший прирост величины потерь 2 за счет применения мастик для твердых покрытий толщиной в 3-5 толщины металлоконструкций ориентировочно может быть рассчитан по формуле Eп hп 2 E hм м. (17) Пример. Определить ориентировочно величину снижения шума в результате нанесения на звукоизолирующий кожух, установленный на привод машины, слоя мастики «Антивибрит» толщиной 6 мм. Кожух изготовлен из стального листа толщиной 2 мм.





Определяем отношение а = Еп/Ем с учетом данных табл. 16:

а=3·109/(2·1011)=1.5·10-2.

Отношение b=hп/hм=3.

Значение 2 определяем по формуле (17), считая что 3=0.44 (см.

табл. 16):

2=0.44·0.015·9=0.059.

Общее снижение уровня шума благодаря применению мастики рассчитываем по формуле (16) L=20lg6.916дБ.

2.7.2. Снижение шума методом звукопоглощения Строительные сооружения и материалы характеризуются свойствами поглощать определенную часть падающей на них звуковой энергии. Количественной характеристикой эффективности поглощения звука является безразмерный коэффициент звукопоглощения, представляющий собой отношение разности энергий падающего и отраженного звука к энергии падающего звука. Чем больше эта величина, тем больше звуковой энергии поглощается ограждающими поверхностями помещений.

Для обычных строительных материалов величина сравнительно мала и не превышает 0,02-0,04 на средних и высоких частотах (табл. 45).

Поэтому в производственных помещениях значения прямого и отраженного звуков зачастую соизмеримы, что приводит к возрастанию общего уровня шума. Практически в, результате многократного звукоотражения в помещениях создается так называемое «эхо», или «гул».

Уменьшение «гулкости» помещения, т.е. снижение величины отраженного звука достигается искусственным увеличением в 10-15 раз звукопоглощающей способности отражательных поверхностей помещения (метод звукопоглощения). Достигается это установкой на отражательных поверхностях помещений (потолках, стенах и др.) специальных звукопоглощающих материалов и конструкции, коэффициенты звукопоглощения которых составляют 0,4-0,9. Высокая эффективность звукопоглощающих материалов объясняется наличием на поверхности большого числа пор, в которых из-за вязкого трения происходит переход механической энергии звуковых волн в тепловую энергию, т.е. рассеивание звуковой энергии.

В общем случае звукопоглотители подразделяют на резонирующие панели, пористые материалы, конструкции с перфорированным покрытием пористого материала и штучные звукопоглотители.

Резонирующие панели представляют собой перфорированные экраны, оклеенные с обратной стороны тканью и расположенные на определённом расстоянии от жесткого ограждения. Пористые звукопоглотители изготовляются из материалов с жесткой структурой (например, плитки из пеноперлитокерамики, пемзолита и т.д.) с заполнителем из перлитового песка, гипсового и цементного фибролита и т.д.

Таблица Средние значения коэффициента звукопоглощения материалов и конструкций Строительные материалы Среднегеометрическая частота, Гц и конструкции 63 125 250 500 1000 2000 4000 1 2 3 4 5 6 7 8 Стены Бетон 0,01 0,01 0,02 0,02 0,02 0,04 0,04 0,Кирпичная кладка без 0,15 0,15 0,19 0,21 0,28 0,38 0,46 0,заделки шва То же, с заделкой шва 0,03 0,03 0,03 0,03 0,04 0,05 0,06 0,Кирпичная кладка без заделки шва, 0,02 0,02 0,02 0,02 0,03 0,04 0,04 0,оштукатуренная То же, с окраской 0,01 0,01 0,01 0,02 0,02 0,02 0,02 0,масляной краской Известковая штукатурка 0,04 0,04 0,05 0,06 0,06 0,04 0,06 0,по сетке Сухая штукатурка 0,02 0,02 0,05 0,06 0,08 0,04 0,06 0,Деревянная обивка 0,1 0,1 0,1 0,1 0,08 0,08 0,11 0,Застеклённые оконные 0,3 0,3 0,2 0,15 0,1 0,06 0,04 0,пролёты Полы Дощатый пол 0,15 0,15 0,11 0,1 0,06 0,07 0,07 0,Линолеум 0,02 0,03 0,04 0,03 0,03 0,04 0,04 0,Резина толщиной 5 мм. на 0,04 0,04 0,04 0,08 0,2 0,08 бетоне Открытый проём в 0,3 0,03 0,03 0,3 0,4 0,4 0,4 0,соседнее помещение То же, в атмосферу 1 1 1 1 1 1 1 Окончание табл. 1 2 3 4 5 6 7 8 Звукопоглощающие материалы Плиты полужёсткие из минеральной ваты на крахмальном связующем 0,2 0,2 0,45 0,82 0,98 0,93 (ТУ 81-63) толщиной 10мм.

Маты из минеральной ваты на связующем из 0,3 0,37 0,72 0,67 0,67 0,66 0,синтетический смол (ТУ 104-53) толщиной 50мм.

Маты из минеральной ваты (ГОСТ 4640-76) толщиной, мм:

50 0,05 0,05 0,26 0,8 0,93 100 0,15 0,15 0,75 0,8 0, Минеральные плиты ПП- 80 толщиной, мм:

25 0,08 0,08 0,3 0,64 0,89 0,95 0,81 0,50 0,14 0,14 0,52 0,9 0,99 0,92 0,82 0,Супертонкое базальтовое 0,05 0,05 0,27 0,9 0,65 волокно толщиной 50 мм.

Маты из штапельного 0,24 0,24 0,31 0,65 0,69 0,72 0,64 0,волокна (ВТУ № 965-5328) Ультратонкое стекловолокно (УТВ 0,03 0,03 0,06 0,2 0,6 МРТУ М-879- 62) Маты из стекловолокна (ВТУ 965-3528-58) 0,13 0,13 0,32 0,64 0,62 0,59 0,59 0,толщиной 50 мм.

Акустический фибролит (ГОСТ 8928-81) толщиной 0,08 0,08 0,27 0,5 0,35 0,54 0,6 0,35 мм., длиной 100мм.

Плиты перлитовые 0,15 0,15 0,68 0,79 0,61 0,6 0,63 0,толщиной 30 мм.

Плиты пемзолитовые толщиной 50 мм., длиной 0,52 0,52 0,65 0,5 0,48 0,5 0,59 0,30 мм.

Пористые звукопоглотители с полужесткой структурой являются древесноволокнистыми минераловатными, а также в виде стекловолокнистых плит на различных связках с окрашенной и профилированной поверхностью. Данные звукопоглотители можно крепить вплотную к облицовываемой поверхности, подвешивать или устанавливать с воздушным зазором звукопоглощающих облицовок.

Величина воздушного зазора изменяет частотную характеристику звукопоглощающих материалов, увеличивая звукопоглощение в области низких частот.

Pages:     | 1 |   ...   | 13 | 14 || 16 | 17 |   ...   | 33 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.