Порядок измерения и анализ параметров вибрации

Измерение параметров вибрации производится на лабораторном стенде, внешний вид которого представлен на рис. 2.

В состав стенда входит собственно вибростенд 1, на вибростоле которого устанавливается объект 2 виброизоляции и один из виброзащитных модулей 3. Каждый из модулей состоит из двух параллельных пластин, между которыми установлены пружины либо помещена прокладка из полиуретана. Объект 3 виброизоляции представляет собой пластину с наборными грузами (стальные или алюминиевые пластинки с прорезями). К объекту 2 виброизоляции крепится вибропреобразователь 4 (ДН-4-М1) измерителя шума и вибрации 5 (комплекс ВШВ-003-М2), который располагается на лабораторном столе рядом с вибростендом 1. Там же располагается генератор сигналов 6 (БЖ4/1м), от которого питается вибростенд 1.

Вибростенд имеет электромагнитную систему возбуждения вибрации, направленной по вертикали (ось Z), и состоит из магнитопроводящего корпуса 1, в который входит катушка 2, служащая опорой вибростола 3. Катушка 2 вибростола 3 крепится к плоским пружинам 4, которые в свою очередь прикреплены с помощью стоек к корпусу 1.

Рис. 2. Внешний вид лабораторного вибростенда:

1- вибростенд; 2 – объект виброизоляции; 3 – виброзащитный модуль;

4 - вибропреобразователь; 5 – комплекс ВШВ-003-М2; 6 – генератор сигналов

1). При измерении виброускорения переключатель «Род работы» установить в положение «F»; если при измерениях возникнут флуктуации (колебания) стрелки измерителя, то следует перевести переключатель «Род работы» в положение «S»; если флуктуации не прекращаются – в положение «10S».

Переключатель «ФЛТ, Hz» повернуть в положение «1» или «10» в зависимости от частотного диапазона измерения (нажать или отжать кнопку «10 kHz»).

Произвести измерения, делая отсчет показаний по шкале показывающего прибора в m·S^-2. Если при измерении стрелка находится в начале шкалы или периодически загорается индикатор «ПРГ», то следует сначала поворачивать переключатель «ДЛТ 1, dB» влево на наибольший предел измерения до тех пор, пока не погаснет индикатор «ПРГ», затем (при необходимости) – переключатель «ДЛТ 2, dB».

При работе с вибропреобразователем ДН-4-М1 показания измерителя необходимо умножать на 10.

2). Для измерения виброускорения в октавных полосах частот установить переключатель «ФЛТ, Hz» в положения «ОКТ».

Включить необходимый октавный фильтр кнопкой «kHz, Hz» и переключателем «ФЛТ ОКТ».

Переключатели «Род работы», «ДЛТ 1, dB» и «ДЛТ 2, dB» установить в соответствии с указаниями, приведенными в п. 1. Произвести отсчет показаний по шкале показывающего прибора в m·S^-2.

3) Для измерения виброскорости нажать кнопку «а, V» и повторить операции с переключателями «Род работы», «ДЛТ 1, dB» и «ДЛТ 2, dB» в соответствии с п. 1, отсчитывая показания по шкале показывающего прибора в mm·S^-1.

4) Измерение параметров вибрации (виброускорения и виброскорости) произвести в соответствии с указаниями п. 1 и 3 дважды: непосредственно на объекте виброизоляции и при применении виброзащитных модулей согласно заданию преподавателя.

5) Подсчитать значение уровня виброскорости в децибелах по формуле (5).

6) Результаты измерений и расчетов записать в табл. 1.

Т а б л и ц а 1

Измерение параметров вибрации

7) Проанализировать данные табл. 1, сравнивая фактические значения параметров вибрации с предельно-допустимыми.

8) По результатам измерений сделать выводы:

о величине вибраций от электродвигателя на рабочем месте, сравнив опытные данные с допустимыми, рекомендуемыми стандартом [5], (прил. 3);

об эффективности применения амортизационных средств.

Эффективность применения амортизационных средств определяется по выражению:

, (6)

где V₁, V₂ – виброскорость без применения и с применением средств амортизации, мм/с.

9) Дать рекомендации для снижения вибрации на рабочем месте.

10) Измерить виброускорение в октавных полосах частот в соответствии с п. 2. Результаты измерений записать в табл. 2.

Т а б л и ц а 2

Измерение виброускорения в октавных полосах

Проанализировать данные табл. 2 и сделать выводы о величине виброускорения на рабочем месте, сравнив опытные данные с допустимыми (прил. 3).

3. РАСЧЕТ ВИБРОИЗОЛЯТОРОВ ИЗ УПРУГИХ МАТЕРИАЛОВ

В лабораторной работе необходимо произвести расчет виброизоляторов из упругих материалов (упругих амортизаторов) в соответствии с вариантом, предложенным преподавателем. Схема виброизоляции на примере вентиляционного агрегата представлена на рис. 3. Исходные данные для расчета по вариантам приведены в прил. 4. При расчете необходимо, чтобы частота собственных колебаний f0 была ниже частоты возмущающей силы.

Рис. 3. Виброизоляция вентиляционного агрегата: 1 – фундамент; 2 – упругие прокладки; 3 – железобетонная плита; 4 – рама; 5 – вентилятор; 6 – патрубок из прорезиненной ткани; 7– воздушная прослойка

Частота возмущающей силы определяется по формуле:

, (7)

где n – число оборотов двигателя, об/мин.

Частота собственных колебаний системы рассчитывается по выражению:

, (8)

где λ – отношение частоты возмущающей силы к частоте собственных колебаний амортизируемого объекта.

Статическая осадка амортизаторов под действием массы установки вычисляется по уравнению, м:

. (9)

Толщина упругого материала амортизаторов определяется по формуле, м:

, (10)

где Е_д – динамический модуль упругости материала, Н/м²;

δ – допустимое напряжение в упругом материале, Н/м².

Площадь поверхности амортизаторов под установку массой Р рассчитывается по выражению, м²:

. (11)

Размеры отдельных прокладок из упругого материала определяются исходя из условия равномерного распределения массы на все прокладки. Площадь каждого амортизатора (прокладки из упругого материала) рассчитывается по формуле, м²:

, (12)

где N – количество виброизоляторов.

Коэффициент виброизоляции, показывающий, какая часть динамических сил передается фундаменту рассчитывается по выражению, %:

. (13)

По результатам расчета сделать выводы об эффективности виброизоля-торов.

4. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1) Как классифицируются и нормируются вибрации?

2) Какие формулы используются для расчета параметров вибрации?

3) Какие приборы существуют для измерения вибрации и каковы принципы их действия?

4) Каковы основные методы борьбы с вибрациями?

5. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

Отчет выполняется на отдельных листах бумаги формата А4, он должен содержать:

1) фамилию и инициалы студентов, номер группы;

2) наименование лабораторной работы;

3) цель работы;

4) перечень, характеристики применяемых приборов и их назначение;

5) заполненные таблицы измерений;

6) расчет упругих амортизаторов;

7) выводы и рекомендации по результатам работы;

8) ответы на контрольные вопросы.

Отчет сдается преподавателю не позднее следующего занятия. К отчету необходимо приложить черновик, подписанный преподавателем в день выполнения работы.

Библиографический список

1. Б о б и н Е. В. Борьба с шумом и вибрацией на железнодорожном транспорте. 3-е изд., перераб. и доп. / Е. В. Б о б и н. М.: Транспорт, 1979. 302 с.

2. К у з н е ц о в К. Б. Безопасность жизнедеятельности. Ч. 1 / К. Б. К у з- н е ц о в. М.: Маршрут, 2005. 575 с.

3. Ю д и н Е. Я. Охрана труда в машиностроении / Е. Я. Ю д и н, С. В. Б е л о в. М.: Машиностроение, 1983. 432 с.

4. К у к и н П. П. Безопасность жизнедеятельности. Безопасность технологических процессов и производств. Охрана труда / П. П. К у к и н. М.: Высшая школа, 2004. 318 с.

5. ГОСТ 12.1.012-90. ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования. М.: Изд-во стандартов, 1990. 46 с.

6. ГОСТ 16519-78. Машины ручные. Методы измерения вибрационных параметров. М.: Изд-во стандартов, 1978. 25 с.

7. Методические указания к проведению измерений и гигиенической оценки производственной вибрации / Министерство здравоохранения СССР. М., 1985. 17 с.

8. СН 2.2.4/2.1.8.566-96 Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий. М.: Информационно-издательский центр Минздрава России, 1996. 15 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Поиск по сайту: