Методы защиты от вибрации

Толчкообразная вибрация

Локальная вибрация

Локальная вибрация вызывает спазмы сосудов кисти рук, предплечья, что приводит к нарушению кровообращения и снижает кожную чувствительность.

Вызывает микротравмы, изменяет биохимические показатели крови. Колебания низких частот вызывает резкое снижение тонуса капилляров, а высоких частот – спазмы сосудов.

Гигиеническое нормирование вибрации: ГОСТ 12.1.012-90

Снижение вибрации машин и механизмов осуществляется либо воздействием на источник вибрации переменной силы, либо воздействием на колебательную систему, в которой эти силы действуют.

Машины и системы можно рассматривать как колебательную систему с одной степенью свободы. Для определения мер борьбы с вибрацией можно ограничиться анализом уравнений вынужденных колебаний такой системы, которую можно представить в виде сосредоточенной массы m, покоящейся на пружине, один конец которой жестко закреплен. На систему воздействует переменная сила F_m, изменяющаяся по синусоидальному закону.

μ - вязкость среды

ω - частота возмущающей силы

q - жесткость пружины

х – текущее значение колебательного

смещения пружины за время t

- текущее значение колебательного ускорения

- текущее значение

колебательной скорости

Найдем выражение для соотношения между амплитудой колебательной скорости и возмущающей силой:

, м/с

В знаменателе находится выражение полного механического сопротивления.

- активное сопротивление.

- реактивная составляющая механического сопротивления.

Таким образом, снижение вибрации можно достичь:

1) Воздействием на источник (уменьшение F_m)

2) Отстройкой от режима резонанса (уменьшение уровня вибрации за счет отстройки собственных частот агрегата или отдельных его узлов и деталей от частоты вынуждающей силы).

Реактивное сопротивление равно нулю при резонансе, которому соответствует собственная резонансная частота. При этом система оказывает сопротивление возмущающей силе только за счет наличия активных потерь в системе. Амплитуда колебаний на таком режиме резко возрастает и вызывает резонанс. Амплитуда смещения при резонансе:

,

где η – параметр, характеризующий активные потери в колебательной системе – коэффициент потерь

Этот коэффициент определяет амплитуду резонанса.

2. Вибропоглощение

Это уменьшение вибрации за счет перевода механической энергии в тепловую, то есть увеличением µ.

3. Виброгашение

Это уменьшение уровня вибрации защищенного объекта путем введения в систему дополнительного механического сопротивления. Чаще всего реализуется путем установки агрегатов на самостоятельный фундамент и применением виброгасителей.

Виброгасители жестко крепятся на вибрирующем агрегате, поэтому в нем в каждый момент времени возбуждаются колебания, находящиеся в противофазе с колебаниями агрегата.

4. Виброизоляция.

Это уменьшение уровня вибрации объекта путем уменьшения передач колебаний этому объекту от источника колебаний. Осуществляется за счет специальных устройств, помещаемых между источниками вибрации.

Эти устройства называются виброизоляторами. Они бывают резиновыми, пружинными и ми. Резиновые применяются для изоляции для высоких частот, пружинные – низких и высоких частот, комбинированные – для полного спектра частот.

5. Исключение контакта с вибрирующим объектом путем использования дистанционного управления, ограждений, сигнализаций.