Файл: Мои лекции по Грачеву. РС-71.docx

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.

2. Динамическое нагружение.

Восстанавливающие силы системы виброизоляцииции- это силы, возникающие в связи с отклонением системы от положения равновесия и стремящиеся вернуть систему в это положение равновесия. Для системы виброизоляцииции 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 А_{0 .}

Жесткостные свойства опоры при этом определяются динамической жесткостью. Область перемещения определяется амплитудой вибрационных воздействий. Во время быстрых перемещений точка движется не по кривой P(q), а по петеле гистерезиса, построенной следующим образом: касательная в рабочей точкеP(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 осиq-, т.е. С_g~tg.

Следовательно, для нелинейных характеристик C_gсущественно отличается от С,tg>tg,Cg>Cдинамическая жесткость больше, чем статическая.

В практических расчетах значение C_gприведены в соответствующих экспериментально полученных графиках для конкретного типа амортизаторов. Даже для линейных участков часто принимают С_g= (1,1 … 1,3)С .

Определение статической и динамической жесткости системы виброизоляцииции.

Главные направления- это такие направления осей, деформация вдоль которых вызывает деформацию только вдоль этого направления.

Жесткостные параметры амортизатора задаются также вдоль главных направлений, т.е. необходимо задать C_u,C_w,C_v. Если амортизатор - тело вращения, тоC_u=C_v>C_w, аналогично задается и динамическая жесткостьC_gu,C_gw,C_gv, причемC_gu=C_gv>C_gw.

Амортизаторы устанавливаются в системе и ориентируются как правило таким образом, чтобы их главные направления были параллельны осям блока.

Для системы виброизоляцииции, в которой существует nамортизаторов, справедливо:

Эти значения C_gопределяют жесткостной параметр системы, характеризующей поступательное движение блока: т.е. эти динамические жесткости определяют колебание блока вдоль координатZ-W;Y-V;X-U.

Поворотные жесткости системы виброизоляциицию.

Данный пример - поворот вокруг оси Х.

Данная деформация вызывает вертикальную реакцию F_wi . Одновременно амортизаторы деформируются и в горизонтальной плоскости:

Z_i=Z_i*(ввиду малости угла) - Это вызывает горизонтальную реакциюF_vi .

Усилие- произведение жесткости на деформацию.

Можно рассчитать моменты:

Общий момент от 4-х амортизаторов:

Расчет поворотных жесткостей.

Поворотные жесткости характеризуют колебательные движения вокруг осей X,Y,Z.

Примечания:

1. Динамические жесткости системы определяются только параметрами виброизолятора и фиксируются, как только выбран конкретный тип виброизолятора.

2. Поворотные жесткости при заданном типоразмере виброизолятора могут изменяться конструктором путем изменения координат установки виброизолятора.

Основные виды диссипативных сил.

Диссипативные силы– возникают при колебаниях системы и за счет трения совершают необратимую работу.

Основные виды диссипативных сил:

1. Силы трения в опорах и сочленениях.

2. Силы сопротивления среды, в которой происходят колебания.

3. Силы внутреннего трения в материалах опор (в амортизаторах).

Принимаемое обозначение сил: функция скорости. «-» т.к. силы противоположны по направлению скорости.

Классификация диссипативных сил.

Любые виды диссипативных сил реализуются в конструкциях виброизоляторов и конкретных характер функции определенным образом влияет на движение объекта при вибрации. Коэффициентb(b₀) называется коэффициентом демпфирования. Его значения для нормализованных виброизоляторов приведены в справочниках.

Возмущающие силы.

Возмущающие силыне зависят от движения системы, но активно влияют на него.

Существует 2 способа задания возмущающих воздействий:

1. P(t) – задаются возмущающиесилыв функции от времени.

2. Задание зависимости амплитудыперемещения основания от времени, это кинематическое возбуждениеA(t).

Различают 2-е задачи виброизоляции (в соответствии с заданием сил):

1. Активная виброизоляция - соответствует 1-му способу задания сил.

2. Пассивная виброизоляция – соответствует кинематическому возбуждению.

Активная виброизоляция.

Основным в данной задаче является изоляция источника вибрации от аппаратуры.

Пассивная виброизоляция.

Пассивная виброизоляция– изоляция аппаратуры от вибрирующего основания.

Часто по определенным амплитудам блока рассчитывают ускорения элементов конструкций. Рассчитанное ускорение сравнивается с допустимым. Если оно меньше или равно допустимому, то система спроектирована верно, если больше, то необходимо внести коррективы в систему амортизации. Постановка задачи такова: спроектировать систему амортизации, при .