Постановка задачи. 1.1. Определить число виброизоляторов и их геометрические характеристики, обеспечивающие снижение виб­рации до допустимой величины

1.1. Определить число виброизоляторов и их геометрические характеристики, обеспечивающие снижение виб­рации до допустимой величины.

1.2. Сделать вывод по результатам расчета.

2 Указания к решению задачи

Виброизолированное рабочее место, как правило, представляет со­бой массивную железобетонную плиту, установленную на виброизоляторы, опирающиеся на колеблющееся основание, рис. 3.

Исходными данными для расчета виброизоляции рабочего места яв­ляются число оборотов электродвигателя n, об/мин, масса опорной плиты Q _n, H, масса человека Q _ч, H.

В начале расчета независимо от выбранного типа виброизоляторов следует определить:

2.1 Частоту вынужденных колебаний f, Гц

f =n /60. (14)

2.2 Частоту собственных колебаний f ₀, Гц

f₀ = f/g, (15)

где g=3…4 – допустимое соотношение собственных и вынужденных частот колебаний.

2.3 Необходимый для данной системы виброизоляции коэффициент передачи μ:

μ = ½1 /((f/ f₀)²-1) ½. (16)

Далее расчет пружинных и резиновых виброизоляторов осуществляется по раздельным методикам.

А) Расчет пружинных виброизоляторов

Порядок расчета виброизоляции с использованием пружин следую­щий.

Последовательно определяются:

1) Статическая деформация пружинных виброизоляторов λ _ст, см

λ _ст = 0,25/(f ₀)². (17)

2) Требуемая суммарная жесткость пружинных виброизоляторов, К _с, Н/м

К _с = Q / λ_{ст ,} (18)

где Q —общий вес виброизолированного рабочего места, определяемый по формуле 19:

Q = Q _{n +} Q _ч (19)

3) Выбираем количество устанавливаемых пружин — n.

4) Жесткость одного виброизолятора К, Н/м.

К = К_с / n. (20)

5) Расчетная нагрузка на одну пружину Р, Н.

Р = Q / n. (21)

6) Диаметр проволоки для изготовления пружины d, см

d =1,6 √ NPc/[τ], (22)

где N —коэффициент, определяемый по графику, рис.4; с = D/d - отношение диаметра пружины к диаметру проволоки, принимается в пределах 4— 10; [ τ ] — допускаемое напряжение на срез (для пружинной стали [ τ ] =(3— 4.5)10⁸ Н/см).

7) Число рабочих витков пружины i:

I= σd/(8Кс³) (23)

где σ —модуль упругости на сдвиг, для стали σ = 8*10¹⁰ Н/м².

8) Число нерабочих витков пружины i ₂: i ₂ =1,5 при i <7 (на оба торца пружины) i ₂ = 2,5 при i >7

9) Полное число витков пружины i определяется по формуле 24:

i = i₁ + i₂ (24)

10) Высота ненагруженной пружины Н ₀, см

Н ₀ = i₁h ₁ + (i ₂ + 0.5) d, (25)

где h ₁ —шаг пружины, см, принимают h = (0,25...0,5) D; D -диаметр пружины, см;

(D = сd см).

Для обеспечения устойчивости пружин, работающих на сжатие, необ­ходимо, чтобы Н₀/ D <1,5. В противном случае пружины будут неустойчивыми, и необходим их пересчет.