Допускаемые напряжения для пружинных сталей

Сталь	Модуль сдвига Н/м2.1010	Допускаемые напряжения	Назначение
Группа	Марка	Режим работы	Н.м2.108
Углеродистая		7.83	Легкий	4.11	Для пружин с относительно низкими напряжениями при диаметре проволоки менее 8 мм
Средний	3.73
Тяжелый	2.47
Хромованадиевая закаленная в масле	50ХФА	7.7	Легкий	5.49	Для пружин, воспринимающих динамическую нагрузку, при диаметре прутка не менее 12.5 мм
Средний	4.90
Тяжелый	3.92
Кремнистая	55 С 2 60 С 2 60 С 2 А 63 С 2 А	7.45	Легкий	5.49	Для пружин, воспринимающих динамическую нагрузку, при диаметре прутка более 10 мм, а также для рессор
Средний	4.41
Тяжелый	3.43

7.2. Резиновые амортизаторы

Недостатком резиновых амортизаторов является их недолговечность, так как они со временем становятся жестче и через 5…7 лет их необходимо заменять. Кроме того, с их помощью нельзя получить очень низкие собственные частоты колебаний системы, которые необходимы для тихоходных агрегатов, из-за неизбежной в этом случае перегрузки прокладок, значительно сокращающих срок их службы.

7.2.1. Выбирается резина с динамическим модулем упругости E_дин (табл.7.2).

7.2.2. Исходя из конструктивных особенностей машины, задаются числом амортизаторов n.

7.2.3. Находится поперечный размер A виброизолятора квадратного сечения:

, (7.17)

где Q- вес машины, H;

[s]_сж- расчетное напряжение сжатия в резине, H/м² (табл.7.2)

7.2.4. Полная высота резинового амортизатора определяется из условия:

(7.18)

Следует помнить, что широкие амортизаторы с малой высотой H нежелательны, так как они имеют чрезмерную жесткость. Поэтому часто подстилаемые под вибрирующие механизмы резиновые коврики практически неэффективны. Если же по конструктивным соображениям все же придется выбирать широкие листы амортизаторов, последние необходимо делать перфорированными или рифлеными.

7.2.5. Определяется рабочая высота амортизатора:

(7.19)

7.2.6. Рассчитывается жесткость одного резинового амортизатора в вертикальном направлении:

, (7.20)

где E_дин- динамический модуль сдвига, H/м²;

S₁- площадь поперечного сечения одного виброизолятора, м².

7.2.7. Определяется частота собственных вертикальных колебаний виброизолируемой машины:

, (7.21)

где - отношение поперечного сечения амортизатора к полной ее высоте;

g- ускорение свободного падения, м/c²

Полученную величину f_0z сравнивают с ее требуемым значением:

, (7.22)

где f_в- частота возмущающей силы, Гц;

Y_z- коэффициент отношения частоты возмущающей силы к частоте собственных колебаний (рекомендуемая величина Y_z ³ 3).

Если эти значения не сходятся, то в расчет резиновых амортизаторов вносят соответствующие изменения:

а) выбирают тип резины с меньшим динамическим модулем упругости;

б) в допустимых пределах увеличивают статическое напряжение в резине;

в) увеличивают вес машины присоединением к ней бетонного основания;

г) переходят на другие виды амортизаторов, например, стальные или комбинированные.

Данная методика применима не только к резиновым, но и другим упругим материалам, у которых так же, как и у резины, коэффициент Пуассона близок к 0.5. Для материалов, у которых m < 0.5, в расчете необходимо принимать вместо рабочей высоты Н₁ полную высоту амортизатора Н.

7.2.8. Определяется граничная частота:

(7.23)

На резонансной частоте понижается виброизолирующая способность амортизаторов. Чем выше частота по сравнению с f_гр, тем эффективнее влияние прокладок.

7.2.9. Определяется эффективность прокладок или снижение уровня вибрации:

На частотах выше граничной эффективность DL определяется:

, (7.24)

где f_п- текущая частота, Гц.

Таблица 7.2: