ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 20.07.2025
Просмотров: 770
Скачиваний: 0
СОДЕРЖАНИЕ
Упрощенная схема усилий в конструкциях рэа при механических воздействиях.
Параметры вибрационных и ударных воздействий.
Принципы защиты рэа от внешних воздействий.
Рекомендации по защите рэа от вибрационных воздействий
Классификация сил в системе амортизации
Восстанавливающие силы - Статическое нагружение.
Восстанавливающие силы - Динамическое нагружение
Определение статической и динамической жесткости системы амортизации
Основные виды диссипативных сил
Классификация диссипативных сил
Энергетические соотношения в системе амортизации
2. Потенциальная энергия объекта «п».
Свободное движение объекта с одной степенью свободы
Определение коэффициента динамичности при наличии диапазонов собственных и воздействующих частот
Особенности движения системы с 6-ю степенями свободы.
Конструктивные особенности системы амортизации.
Система 3-мя плоскостями симметрии.
Система с 2-мя плоскостями симметрии
Правило определения собственных частот системы амортизации при 2-х плоскостях симметрии
Система с одной плоскость симметрии
Система без плоскостей симметрии
Методика расчета системы амортизации при вибрационных воздействиях
1. Статический расчет системы.
Установка амортизаторов, выбор типоразмера амортизатора
Выбор типоразмера амортизатора.
Выравнивание блока в положение равновесия
Расчёт системы амортизации при ударном воздействии.
Методики расчёта на ударные воздействия. (упрощённая и метод эквивалентных прямоугольных импульсов)
Метод эквивалентных прямоугольных импульсов.
А) Выбор профиля элементов несущей конструкции (каркасов, обшивок)
|
Момент инерции увеличивается за счет отбортовок.
|
Б) Установка различных кронштейнов в углах каркасов.
|
Во 2-ом варианте для обеспечения максимальной жесткости системы РЭА крепится на вибрирующее основание как можно жестче. |
Сдвиг собственных частот системы в область
.
При этом возможно Абл
< Аосн.
Этот вариант наиболее приемлем для
качественной защиты РЭА.
Для уменьшения собственных частот системы необходимо либо уменьшить жесткость, либо увеличить массу. Увеличение массы - неприемлемый путь, следовательно необходимо уменьшить жесткость системы.
|
Ссист = f (Соп, Сбл) Жесткость
системы не может быть больше, чем min
|
Уменьшение
жесткости системы достигается за счет
выполнения жесткого блока и мягкой
опоры. При этом Ссист
Соп
(при Соп
<< Сбл).
Таким образом, работа в области
обеспечивается установкой амортизаторов
(мягких опор) между вибрирующим основанием
и блоком. При этом жесткостные параметры
системы будут полностью определяться
жесткостями амортизаторов, а инерционные
параметры системы инерционными
параметрами блока.
Системой амортизации будем называть систему, состоящую из амортизаторов, блока и опоры.
Рекомендации по защите рэа от вибрационных воздействий
Уменьшение внешних вибрационных воздействий возможно только при амортизации блока. При этом параметры вибрации блока могут быть снижены на 1...2 порядка по сравнению с возмущающим воздействием.
Устанавливать блок без амортизаторов целесообразно при действии вибрации в течении 10…20% времени от общего времени эксплуатации устройства.
Пример:
|
Космическая РЭА T - период эксплуатации РЭА 0.01Т - время вывода РЭА на орбиту (считанные минуты) |
Амортизаторы целесообразно ставить в том случае, если РЭА регулярно подвергается вибрационным воздействиям (подвижная, бортовая, корабельная).
Виброизоляция рэа
Число степеней свободы системы - определяется количеством координат, необходимым для однозначного задания положения системы в пространстве. В общем случае ( система не абсолютно жесткая) необходимо бесконечное число координат и, следовательно, система имеет бесконечное число степеней свободы.
Для реальной системы предполагают:
Массивные элементы не деформируются, т.е. абсолютно жесткие.
Деформируемые элементы системы не имеют массы.
При таких предположениях необходимо закоординировать только блок РЭА, считая его абсолютно жестким. Для однозначного определения блока в пространстве достаточно 6 координат.
|
X,Y,Z - координаты центра тяжести блока
|
Таким образом, блок имеет 6 степеней свободы
q - обобщенная координата (любая из 6-ти)
-
обобщенная скорость
-
обобщенное ускорение
Классификация сил в системе амортизации
Существует 3 вида сил, действующих внутри и вне системы:
Восстанавливающие силы.
Диссипативные (рассеивающие) силы.
Вынуждающие силы.
Восстанавливающие силы - Статическое нагружение.
Восстанавливающие силы системы амортизации - это силы, возникающие в связи с отклонением системы от положения равновесия и стремящиеся вернуть систему в это положение равновесия. Для системы амортизации типичным видом таких сил являются силы упругости, возникающие при деформации амортизаторов. Для определения этих сил используются соответствующие характеристики амортизаторов.
Для определения сил упругости используются статические характеристики амортизаторов.
-
Р - сила
q - деформация
А - рабочая точка
При установлении блока на амортизаторы, каждый из них испытывает определенную номинальную нагрузку и эта номинальная нагрузка Рном вызывает определенную номинальную деформацию амортизаторов, соответствующая точка на кривой - рабочая точка амортизаторов.
-
А - рабочая точка - положение равновесия системы.
Характеристика упругого элемента P(q) - это статическая характеристика амортизатора. Она может быть построена при его медленном нагружении. По ней можно определить статическую жесткость амортизатора,
причем
для линейного участка
,
т.е. тангенсу угла наклона характеристики.
Для нелинейной характеристики жесткость вычисляется таким же образом.
Восстанавливающие силы - Динамическое нагружение
Восстанавливающие силы системы амортизации - это силы, возникающие в связи с отклонением системы от положения равновесия и стремящиеся вернуть систему в это положение равновесия. Для системы амортизации типичным видом таких сил являются силы упругости, возникающие при деформации амортизаторов. Для определения этих сил используются соответствующие характеристики амортизаторов.
При вибрационных нагрузках происходит перемещение рабочей точки в относительно небольших участках А0 .
Ж
есткостные
свойства опоры при этом определяются
динамической жесткостью. Область
перемещения определяется амплитудой
вибрационных воздействий. Во время
быстрых перемещений точка движется не
по кривойP(q),
а по петеле гистерезиса, построенной
следующим образом: касательная в рабочей
точке P(q)
- большая ось петли. Площадь петли
характеризует работу рассеивания. Для
характеристики динамической жесткости
при вибрационных нагрузках принимают
тангенс угла наклона большей оси петли
гистерезиса к оси q
-
,
т.е. Сg
~ tg
.
Следовательно,
для нелинейных характеристик Cg
существенно отличается от С,
tg
> tg
,
Cg
> C.
В практических расчетах значение Cg приведены в соответствующих экспериментально полученных графиках для конкретного типа амортизаторов. Даже для линейных участков часто принимают Сg = (1,1 … 1,3)С .