В.Ф. Панин
Защита биосферы от энергетических воздействий
Конспект лекций. – Томск: ТПУ, 2009. – 62 с.
Глава 4. Защита окружающей среды от виброакустических загрязнений
4.3. Защита окружающей среды от виброакустических загрязнений
4.3.2. Защита от вибраций
Как
и в случае любого другого загрязнителя, вибрацию можно снизить либо путём
совершенствования (в части уменьшения вибрации) технологий (машин, оборудования
и т.д.), то есть путём снижения вибрации в источнике её возникновения, либо
путём принятия мер по снижению этого загрязнения после его выхода из источника
– на путях распространения вибрации в окружающей среде. Эти меры (мероприятия)
– аналог устройств (сооружений) очистки выбросов или сбросов от химических загрязнителей
биосферы.
Минимизация
вибраций в источнике производится и на этапе проектирования, и в период
эксплуатации. При проектировании машин и оборудования следует отдавать
предпочтение кинематическим и тех-нологическим схемам, которые исключают или максимально
снижают динамику процессов, вызываемых ударами, резкими ускорениями и т.п.
Одна
из причин вибраций оборудования с вращающимися элемен-тами – смещение центра
масс относительно оси вращения, что приводит к возникновению неуравновешенной
центробежной силы F = mew2, где m –
масса вращающейся системы, w - угловая скорость,
e – эксцентриситет центра массы относительно оси
вращения. Для снижения уровня возникающих вибраций необходимо применять
балансировку вращающихся частей в соответствии с ГОСТ 22.061-76 "Машины и
технологическое оборудование. Системы классов точности балансировки”, а также
принимать меры по устранению излишних люфтов и зазоров в рамках периодического
освидетельствования машин и механизмов как источников вибрации.
Другой
путь снижения вибраций в источнике – устранение резонансных режимов работы
оборудования. При проектировании это должно быть достигнуто выбором режимов
работы при тщательном учёте собственных частот машин и механизмов. При
эксплуатации возможны изменения характеристик жёсткости агрегатов и даже их
массы, что приводит к изменению собственных частот, возможны и изменения
режимов работы. Всё это может приблизить собственную частоту машины к частоте
вынуждающей силы и стать причиной возникновения интенсивных вибраций.
Поскольку
собственная частота систем
,
где
b и m – жёсткость и масса системы, то изменяя b или
m, или обе характеристики, можно исключить режим
резонанса.
Метод
виброгашения основан на увеличении жёсткости и массы корпуса машин или станин
станков путём их объединения в единую систему с фундаментом – с помощью
анкерных болтов или цементной подливки. Образующееся при этом виброзащитное
устройство, уве-личивающее рассеяние энергии в результате повышения
диссипативных свойств системы, является поглотителем вибраций.
В
методе виброизоляции снижение уровня вибрации на пути её распространения
достигается установкой упруго-демпфирующего устройства – виброизолятора между
источником вибрации и её при-ёмником, например, фундаментом, являющимся одновременно
объектом защиты.
|