Оценка виброизоляции оборудования - Вибрация и ее влияние на организм человека
Одним из способов снижения вибрации оборудования является правильный выбор виброизоляторов, которые могут быть резиновыми или стальными в виде пружин.
Используя схему расчетов, рассмотрим пример выбора стальных и резиновых виброизоляторов.
Необходимо определить количество пружин виброизоляторов для двигателя весом Q=15000кг. В качестве виброизоляторов решено использовать стальны пружины высотой H0=0,264м, со средним диаметром D=0,132м, с диаметром прутка d=0,016м, с числом рабочих витков i=5,5.
На основе имеющихся данных устанавливаем индекс пружин
.
Для расчета жесткости одной пружины в продольном (вертикальном) направлении (K1Z: ) необходимо знать модуль упругости на сдвиг G. Для всех пружинных сталей G принимается равным 78453200000 Па.
При выборе виброизоляторов
H0/D < 2,
В нашем случае.
Рис.10 Выбор виброизоляторов.
По графику на рис.10. находим коэффициент (К), учитывающий повышение напряжения в средних точках сечения прутка, вследствие деформации сдвига, который равен 1,18. Для определения статистической нагрузки РСт необходимо знать допустимое для пружинной стали напряжение при кручений ф. Если нет сведений о сорте стали, то ф принимают равным 392266000 Па. В нашем примере статическая нагрузка будет равна:
H
Общее количество стальных пружин:
.
Общая жесткость пружин виброизоляторов равна:
Для нормальной работы двигателя нужно установить 4 пружины виброизолятора с Но=0,264м; D = 0,132м; d = 0,016м.
Необходимо определить количество резиновых виброизоляторов для центрифуги весом Q= 14240 кг, которой создается усилие 139694,4 Н. Расчетная величина центробежной силы Рz - 9810Н. Виброизоляторы изготовлены в форме кубиков с поперечным размером А (диаметр или сторона квадрата) равным 0,1м (площадью основания - F =0,01м 2) из резины сорта 4049, динамический модуль упругости Еg - 10787315 Па. Замеренная частота возмущающей силы fo =24Гц. Величину возмущающих сил (PKz) необходимо уменьшить до 196,2 Н. Учитывая, что имеющиеся в распоряжении виброизоляторы удовлетворяют требованию 0,25 < 0.1 / 0.1 < 1,1, определим жесткость в вертикальном направлении Kz одного резинового виброизолятова (рис.10):
,
Оценим минимальное отношение (аZmin) частоты возмущающей силы к частоте собственных колебаний виброизолированного объекта (рис.10).
Теперь можем рассчитать частоту собственных вертикальных колебаний (fz) виброизолятора при заданном аZmin:
Гц
Общая максимальная вертикальная жесткость Kzmах виброизоляторов равна:
Н/м
С учетом жесткости находим необходимое общее количество (nP) резиновых виброизоляторов (рис.2.5.19.):
Горизонтальная жесткость (Кх; Ку) резинового виброизолятора с учетом модуля упругости (Па) равна:
Следовательно, для того, чтобы уменьшить возмущающие силы до 196,2 Н необходимо использовать 5 резиновых виброизоляторов в форме кубика с А? 10см.
Рис.11 Виброизоляция поста управления: 1 - пневмоамортизатор; 2 - железобетонная плита; 3 - пульт управления.
На рис 11. представлена схема виброизоляции поста оператора с применением пневмоамортизаторов. Воздух в пневмоамортизаторе находится под давлением 3-20 кПа, а нагрузка на пневмоамортизатор, выполненный в виде автомобильной камеры составляет 1000-4000 Н.
Частота собственных колебаний виброизолированного поста в зависимости от нагрузки находится в пределах 2...4 Гц, что обеспечивает виброизоляцию с µ= 1/ 150 при частоте вибрации 50 Гц.
Рис.12 Принципиальные схемы пассивной виброизоляции рабочих мест.
- 1 - пассивно виброизолированния плита. 2 - виброизолятор. 3 - колеблющееся основания. 4 - направления колебания. 5 и 6 - опоры и подвески плиты.
Для рабочего места оператора (рис.13) предусматривается виброизолированное сидение с использованием гидравлического демпфера, обеспечивающего коэффициент затухания 0.2...0.3, а снижение вибрации на частотах 16...63 Гц достигает 8 дБ
Рис.13 Схема виброизоляции насосной установки
Вибропоглощение - поглощение амплитуды виброскорости упруговязким материалом. Сущность вибропоглощения заключается в нанесении на вибрирующую поверхность упруговязких материалов: пластика, пористой резины, вибропоглощающих покрытий и мастик.
Вибропоглощение покрытий эффективно при условии, что протяженность поглощающего слоя равна нескольким длинам волн колебаний изгиба.
Вибропоглощение малоэффективно при снижении интенсивности продольных волн, которые переносят большую колебательную энергию на высоких частотах. Выбор материала для покрытий принимают исходя из данных спектра вибраций. В зависимости от величины модуля упругости вибропоглощающие покрытия делятся на жесткие (Е=109 Па) и мягкие (Е=107 Па). Жесткие вибропоглощающие покрытия применяются в основном для снижения колебаний низких и средних частот. Мягкие применяют для снижения интенсивности высокочастотных вибраций. Высокой вибропоглощающей эффективностью обладают комозиционные материалы: "Полиакрил", "Випонит", листовые материалы - винипор, пенопласт и др., которые приклеиваются к металлическим частям оборудования (кожухам) при оптимальной толщине покрытия 2...3 толщины покрываемой конструкции. Такое покрытие эффективно и для снижения уровня шума.
Рис.14 Динамические гасители вибраций: а - принципиальная схема гасителя; б - динамическое гашение колебаний дымовой трубы.
Виброгашение - динамические гасители вибрации наиболее эффективно применяются для уменьшения вибрации машин со стабильной частотой колебаний (насосов, турбогенераторов, силовых установок и т. д.). Работа виброгасителя сводится к следующему. Виброгаситель массой m и жесткостью К! присоединяется к вибрирующему механизму, колебания которого необходимо погасить (масса механизма М и жесткость К). Колебания механизма под действием возмущающей силы происходят по гармоническому закону
F0 * sin щt
Массу и жесткость виброгасителя m и К! Подбирают таким образом, чтобы частота собственных колебаний виброгасителя была равна
Щ = щ0 .
При этом в каждый момент времени сила F1 от виброгасителя действует против силы F (виброгаситель входит в резонансные колебания, а колебания механизма массой М уменьшаются). Виброгашение применяется для снижения колебаний высотных объектов (теле - и радиоантенны, дымовые трубы, памятники). Частота собственных колебаний виброгасителей подбирается таким образом, чтобы она совпадала с частотой пульсации ветровой нагрузки. Недостатком применения динамических гасителей является то, что они позволяют снизить вибрацию только на одной частоте.
Уменьшить воздействие вибрации от динамически неуравновешенных машин на основные конструкции зданий и сооружений можно следующим образом: увеличить массу фундамента, выполнить виброгасящее основание. Конструктивно виброгасящее основание выполняют из легких упругих материалов в виде акустических швов по периметру фундамента вибрирующей машины (дробилки, виброплощадки, мельницы, вентиляторы). На рис.15-18.приведены схемы виброгасящих оснований.
Рис.15 Виброгасящее основание:
1 - виброплощадка; 2 - основание (фундамент); 3 - акустический шов.
Рис.16 Установка агрегатов на виброгасящие основания: а - на фундаменте и на грунте; б - на перекрытии.
Рис.17 Схема установки резинового коврика под фундамент виброплощадки.
Рис.18 Виброплощадка на "открытой воздушной подушке":1 - виброплощадка; 2 - вентилятор; 3 - форма с бетоном
Похожие статьи
-
Средства и методы защиты от вибрации - Вибрация и ее влияние на организм человека
Средства защиты от вибраций подразделяются на: коллективные и индивидуальные. Основные мероприятия по защите от вибраций условно можно свести к таким...
-
Защитные мероприятия - Вибрация и шум, их влияние на организм человека
Для борьбы с шумом и вибрацией используются как общие, так и индивидуальные средства защиты. При планировке производственных помещений, таких как станция...
-
Вредные факторы вибрации - Влияние вибрации на человека
Одним из наиболее опасных для человеческого организма производственных факторов является вибрация. Под вибрацией понимается колебание твердых тел....
-
Влияние вибрации на организм человека - Факторы производственной среды
Восприятие вибрации зависит от частоты колебаний, их силы и размаха - амплитуды. Частота вибрации, как и частота звука, измеряется в герцах, энергия - в...
-
Производственный шум -совокупность звуков различной интенсивности и частоты, беспорядочно изменяющихся во времени и вызывающих у работников неприятные...
-
Введение - Вибрация и ее влияние на организм человека
Вибрация представляет собой механические колебания, простейшим видом которых являются гармонические колебания. Вибрация возникает при работе машин и...
-
Уменьшить воздействие вибрации от динамически неуравновешенных машин на основные конструкции зданий и сооружений можно следующим образом: увеличить массу...
-
Средства и способы защиты от вибрации на производстве - Влияние вибрации на человека
Для снижения воздействия вибрации на организм машинистов, по возможности желательно уменьшить источник вибрации. Это может повлечь сокращение...
-
Физиологические механизмы повреждающего действия вибрации на организм - Влияние вибрации на человека
Сроки развития периферических расстройств зависят не столько от уровня, сколько от дозы (эквивалентного уровня) вибрации в течение рабочей смены....
-
Вибрация представляет собой механические колебательные движения, непосредственно передаваемые телу человека. Основными физическими характеристиками...
-
Измерение и нормирование вибрации - Вибрация и ее влияние на организм человека
Выпускаемая в настоящее время измерительная аппаратура основана на использовании электрических методов, обеспечивающих высокую точность преобразования...
-
Эпидемиологические исследования часто указывали на увеличение риска заболеваний позвоночника при длительной работе, связанной с интенсивной вибрацией,...
-
Вибрации и акустические колебания - Влияние акустических колебаний на здоровье человека
К акустическим относятся слышимые и неслышимые колебания упругих сред и в первую очередь атмосферного воздуха. Болевым порогом считается звук с уровнем...
-
1. Биологическое действие ЭМП низкой частоты ^ Тело человека по отношению к низкочастотным (<105 Гц) ЭМП обладает свойствами проводника. Под...
-
Санитарно-гигиенические нормативы - Влияние вибрации на человека
Согласно требованиям ГОСТ 12.2.056-81 кабина современного локомотива должна обеспечивать машинисту и его помощнику при работе в положении сидя и стоя...
-
Влияние условий труда на организм человека - Условия труда
Нервно-психологические нагрузки определяются напряжением внимания: числом объектов наблюдения, напряжением зрения и слуха. Нагрузки такого типа могут...
-
Вибрация шум излучение Вибрация и акустические колебания (шум) -- это механические колебания, распространяющиеся в газообразной и твердой средах. Шум и...
-
Вибрация как вредный фактор в деятельности машинистов железной дороги - Влияние вибрации на человека
Труд машинистов локомотивов представляет собой типичный пример управляющей и операторской деятельности с большой загрузкой органов чувств. Машинист...
-
Нормирование вибрации: Общая вибрация нормируется в частотном диапазоне от 1 до 63 Гц. Общая транспортно-технологическая (кат. 2) и общая технологическая...
-
Опасность электромагнитного загрязнения - Анализ влияния излучений на организм человека
Целенаправленное использование электромагнитной (ЭМ) энергии в самых разнообразных областях человеческой деятельности привело к тому, что к существующему...
-
Влияние персонального компьютера на организм человека Электронно-вычислительная техника сегодня оказывается одним из факторов, в значительной мере...
-
Классификация вредного влияния вибрации на человека - Виды и нормирование производственных вибраций
Тело человека, рассматриваемое как вязкоупругая механическая система, обладает собственными частотами с достаточно выраженными резонансными свойствами....
-
Воздействие излучений на организм человека - Анализ влияния излучений на организм человека
Источники ионизирующих излучений. Ионизирующие излучения (ионизирующая радиация) являются обычным экологическим фактором среды. Все источники,...
-
Вывод, Список литературы - Вибрация и ее влияние на организм человека
Влияние вибрации на человека и его организм в последние десятилетия стало одной из актуальнейших проблем во всех странах мира. Вибрация воздействует на...
-
Вентиляционные установки. В вентиляционных каналах может скапливаться горючая и взрывоопасная пыль, которая может воспламениться и вызвать пожар. Каналы...
-
Виды очистки воздуха, Опасность вибрации для человек - Параметры микроклимата на рабочем месте
Промышленные вредности в виде пыли, дыма и газов приводят к загрязнению окружающего воздушного бассейна. Для предотвращения загрязнения окружающего...
-
Радиация! Радиация присутствовала на Земле и в космосе всегда. Знания рядового жителя планеты о влиянии радиации на живые организмы и на человека скудны...
-
Важной особенностью некоторых живых организмов является способность к растрачиванию определенных химических (например, ДДТ) и радиоактивных веществ, то...
-
Введение - Классификация вредных факторов и их влияние на организм человека
На человека в процессе его трудовой деятельности могут воздействовать вредные (вызывающие заболевания) производственные факторы. Вредные производственные...
-
Введение - Влияние вибрации на человека
Актуальность. Работа локомотивных бригад характеризуется специфическим режимом труда и отдыха: начало и окончание работы в разные часы суток, наличие...
-
Влияние курения на нервную систему Курение - не безобидное занятие, которое можно бросить без усилий. Это настоящая наркомания, и тем более опасная, что...
-
Повсеместное использование цифровых технологий привело к появлению новой составляющей электромагнитного окружения человека -- цифрового шума (ЦШ). Если в...
-
Частотнозависимые биологические эффекты ЭМП - Анализ влияния излучений на организм человека
Частотнозависимые биологические эффекты ЭМП, описанные на сегодняшний день, немногочисленны и вместе с тем разнообразны, что затрудняет их классификацию....
-
Итак, активная двигательная деятельность необходима человеку во все периоды жизни. В детском и юношеском возрасте занятия физическими упражнениями...
-
Биологическое действие ионизирующих излучений - Анализ влияния излучений на организм человека
Различают два вида эффекта воздействия на организм ионизирующих излучений: соматический и генетический. При соматическом эффекте последствия проявляются...
-
Единицы измерения - Анализ влияния излучений на организм человека
Единицей измерения радиоактивности служит Беккерель (Бк, Bq). Один беккерель равен одному распаду в секунду. Содержание активности в веществе часто...
-
Одними из самых популярных упражнений, рекомендованных для профилактики, оздоровления являются бег, ходьба, плавание. Необходимо также добавить, что...
-
Влияние инфразвука на организм людей - Опасность
Исследования биологического действия инфразвука на организм показали, что он может вызывать у людей неприятные субъективные ощущения и многочисленные...
-
Различают два вида эффекта воздействия на организм ионизирующих излучений: Соматический и Генетический . При соматическом эффекте последствия проявляются...
-
Обязательно для каждого воздержаться от сжигания полимерных материалов, бытовых отходов и особенно городских листьев. Листья являются колоссальными...
Оценка виброизоляции оборудования - Вибрация и ее влияние на организм человека