Критерий виброизоляции

Эффективность виброизоляции характеризуется снижением уровня колебаний фундамента, дБ:

где u1² и u2²– квадраты амплитуды виброскорости фундамента, усредненные по его поверхности и частоте при соответственно жестком и виброизолированном креплении к нему машины.

Величину называют виброизоляцией. Она равна снижению уровня колебаний конструкций зданий и структурного шума, возникающих из-за динамического воздействия машин на поддерживающие конструкции.

Расчет виброизолирующих конструкций состоит в выборе и расчете виброизоляторов и других элементов, из которых они состоят, а также в расчете виброизоляции.

Наиболее важная характеристика виброизолированной установки - частота ее собственных колебаний (резонансная частота виброизолирующего основания), Гц:

где К — сумма динамических жесткостей виброизоляторов, Н/м, на которых установлена инженерная машина; М - общая масса, кг, виброизолированной установки (сумма масс машины М_м и железобетонной плиты М_пл, если таковая имеется).

При виброизоляции машины на частотах колебания фундамента не снижаются . В области частот они усиливаются . При наступает резонанс — резкое усиление колебаний. Только на частотах f, значительно больших f0, виброизоляторы снижают колебания фундамента. Поэтому их подбирают так, чтобы резонансная частота f0 лежала ниже диапазона частот, в котором необходимо снижение данных колебаний. Следовательно, виброизоляторы должны иметь достаточно низкую жесткость. На рис.4 показан характерный график зависимости виброизоляции инженероного агрегата от частоты при устройстве виброизолирующего основания с применением упругих элементов из материала Sylomer®.

Рис. 3 График виброизоляции

Двухзвенная схема виброизоляции обладает большей эффективностью по сравнению с однозвенной. Но в отличие от однозвенной схемы, здесь две резонансные частоты, так что диапазон частот, в котором виброизоляция отрицательна, расширяется.

Виброизоляция опорной связи

Виброизоляция опорной связи реализована в устройстве, называемом виброизолятор (виброопора). На иллюстрации представлена зависимость перепада уровней вибрации (передаточная функция), которая измеряется до и после виброизолятора в широком диапазоне частот.

Виброизолятор

Виброизолятор (англ. vibration-isolator, antivibration part) — виброизолирующее устройство для отражения и поглощения волн колебательной энергии, распространяющихся от работающего механизма или электрооборудования, за счет использования эффекта виброизоляции. Устанавливается между телом, передающим колебания, и телом защищаемым (например, между механизмом и фундаментом). На иллюстрации представлено изображение виброизоляторов серии «ВИ», которые применяются в судостроении России, например, на подводной лодке "Санкт-Петербург". Показаны «ВИ» с допускаемыми нагрузками 5, 40 и 300 кг. Они отличаются размерами, но имеют подобную конструкцию. В конструкции использована резиновая оболочка, которая армирована пружиной. Резина и пружина прочно соединены в процессе превращения сырого каучука в резину методом вулканизации. Под действием весовой нагрузки механизма оболочка деформируется, причем витки пружины сжимаются или раздвигаются. При этом в поперечном сечении пруток пружины, скручиваясь, взаимодействует с материалом оболочки, вызывая в ней деформации сдвига. Известно, что виброизоляция в принципе не может осуществляться без наличия вибропоглощения. А величина деформации сдвига в упругом материале виброизолятора является определяющей для оценки эффективности вибропоглощения. При действии вибрации или ударных нагрузок деформации увеличиваются, являясь при этом циклическими, что значительно усиливает эффективность данного устройства. В верхней части конструкции предусмотрена втулка, а в нижней фланец, с помощью которых виброизолятор крепится к механизму и фундаменту.