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? 质量——被隔离物体的质量M使支承系统保持相

作者:优发国际app官网 来源:本站原创 日期:2021-01-30 15:48 点击: 

  隔振原理及机械设备的隔振方法_机械/仪表_工程科技_专业资料。隔振原理及隔振器、隔振原件与 隔振材料的性能和选择 本章内容 ?隔振原理及机械设备的隔振方法 ?隔振器、隔振元件与隔振材料的分类及主 要性能 ?隔振器、隔振元件与隔振材料的选用 ?单双层隔振与浮筏

  隔振原理及隔振器、隔振原件与 隔振材料的性能和选择 本章内容 ?隔振原理及机械设备的隔振方法 ?隔振器、隔振元件与隔振材料的分类及主 要性能 ?隔振器、隔振元件与隔振材料的选用 ?单双层隔振与浮筏隔振 隔振原理及机械设备的隔振方法 ?积极隔振与消极隔振 ?振动传递率与隔振效率 ?隔振系统中控制振动的三个基本因素 ?冲击隔离 ?机械设备振动隔离设计要点 积极隔振与消极隔振 一般采取以下措施来防止或减弱有害的机械 振动: ? 消除或减小振源, ? 切断及抑制从振源向外界的振动传递; ? 防止振动物体或结构的共振。 中间一项就是振动隔离的问题。振动隔离的 目的是:防止机器设备的振动对建筑结构及环境 的影响;防止建筑结构或基础的振动对机器设备 的影响。前者为积极隔振,后者为消极隔振。 振动隔离的实例 振动隔离的实例不胜枚举,属于前者的 还有动力机械、机械加工设备及破碎机械 的振动隔风;属于后者的还有精密加工设 备-如刻线机、高精度数控机床及电子分 析仪器等的弹性支承;车辆的支承装置是 为了减少因轨道路面不平而引起的车轮振 动向车身传递也属于消极隔振之列。 积极隔振与消极隔振的力学模型 图1-1 积极隔振与消极隔振的力学模型 a) 积极隔振 b)消极隔振 振动传递率与隔振效率 ? 图1—1 a示出了质量为M、刚度为k、粘性阻尼系 数为c的单自由度振动系统(积极隔振),当外 力度F为0 cos((1/ts))、—振—动这力是的单频一率频为率的2 周(Hz)期-激垂励直力作、用角在速物 体M上,基础同时也受到弹簧力及阻尼力,物体 同样也受到弹簧力及阻尼力,物体按一定的规律 运动。把基础所受到的弹簧力及阻尼力的合力Fr 与作用在物体上的外力F0 相比,这个比值 Ta 称为 振动传递率,用式(1—1)表示: ? Ta FT F0 (1-1) 振动传递率与隔振效率 振动传递率的含义是:传到基础上的力 是原振动力的百分之几。如果物体直接固 定在基础上,那么振动力就全部传到基础 上,此时。所以,只有当小于1时,才有隔 振效果。 振动传递率与隔振效率 有时还可以用隔振效率来表示隔振效果, 可用式(1-2)计算: F0 FT F0 (1 Ta )% (1-2) 隔振效率的实际含义是:振动力被隔离 掉百分之几。一般说振动传递率的概念用 得较多,因为振动传递率曲线非常形象地 说明了系统隔振好坏程度与某些参数的关 系。 振动传递率与隔振效率 表1-1 振动传递率和隔振效率的关系 振动传递率与隔振效率 对于小阻尼系统,例如钢弹簧的支承系 统,其振动传递率可用式(1-3)计算: Ta (f / 1 f0 )2 1 (1-3) 对于粘性阻尼系统,如橡胶隔振器支承 系统,其振动传递率可用式(1—4)计算: Ta 1 4 2 ( f / f0 )2 [1 ( f / f0 )2 ]2 4 2 ( f / f0 )2 (1-4) 振动传递率与隔振效率 从式(1—3)及(1—4)可以看出,振动传递率Ta 与频率比( f / f0)及阻尼比( )有关,三者关系可 画成如图1—2所示的曲线可知: ? 当 f / f0=1时,传递率为极大,此时整个隔振系统 处于危险的共振状态; ? 当 f / f0= 2时,传递率 Ta=1,此时隔振系统无隔 振效果,但传递力也不放大; ? 当 f / f0 > 2,传递率Ta<l,有一定的隔振效果, 振动传递率可按式(1—4)计算或从图1—2查出。 图1-2 振动传递率曲线 振动传递率与隔振效率 因此,要使隔振系统有效果,必须使 f / f0 2 > 。一般的处理方法是取为 2.5~4.5,也就是说要获得满意的隔振效 果,应该使隔振支承系统的固有频率为振 动力频率的 1 ~ 1 2.5 4.5 。 阻尼的作用 在振动力 F0 的作用下,物体振动的垂向 振幅 x0 可由式(1-5)计算: x0 k F0 [1 ( f / f0 )2 ]2 4 2 ( f / f0 )2 (1-5) 阻尼的作用在振动传递率曲线上看得很 清楚,在共振区内,阻尼可以抑制传递率 的幅值,使物体的振幅也不至于过大在非 共振区,当 f / f0 > 2 时,阻尼反而使传递 率增大。 消极隔振 对于消极隔振,如图1—1b所示,可用隔振系 数振幅与表基示础其T振隔p 幅振之效比果,,(它或的是含振义动是速被度隔幅离值的、物加体速 度幅值的比值)用式(1—6)计算: Tp x0 U0 1 4 2 ( f / f0 )2 [1 ( f / f0 )2 ]2 4 2 ( f / f0 )2 (1-6) 式中 x0 ——物体的垂向振幅(cm); U0 ——基础的垂向振幅(cm)。 消极隔振系数与积极隔振的振动传递率表达 式完全一样。 对于消极隔振与积极隔振,都应强调以下几 点: ? 当 f / f0 1 时,发生共振,应力求避免; ? 不论阻尼大小,只有 f / f0 2,才有隔振效果; ? 一般情况下,建议把 f / f0取为2.5~4.5。 ? 对于大型的或重要的设备以及有特殊要求的情况, 可按六个自由度计算,请参考有关专著。对于涉 及随机过程的随机振动的隔离,本书未予讨论。 隔振系统中控制振动的三个基本因素 隔振系统中控制振动及其传递的三个基本因素是:弹簧或 隔振器的刚度、被隔离物体质量及系统支承的阻尼。它们各自 的影响简述如下: ? 刚度——隔振器的刚度越大,隔振效果越差,反之隔振效果越 好。必须指出的是,对于一个设计正确的隔振系统,支承的刚 度计算最重要,但弹簧及隔振器的刚度对物体振幅的影响不大。 ? 质量——被隔离物体的质量M使支承系统保持相对静止,物体 质量越大,在确定振动力作用下物体振动越小。增大质量还包 括增大隔振底座的面

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