Лабораторная работа № .

Отчет студента группы

Тема. Измерение параметров вибрации и определение эффективности виброизоляции.

Цель работы: 1) изучить причины возникновения вибрации и ее воздействие на организм человека;

2) ознакомиться с приборами и методами измерения вибрации;

3) измерить фактические показания вибрации и дать оценку эффективности виброизоляции.

Вибрация – это механические колебания твердых тел.

Вибрация возникает при работе машин и механизмов с неуравновешенными и несбалансированными частями, которые вращаются или совершают поступательные движения. При работе такого оборудования (штамповочные и кузнечные молоты, электро- и пневмоперфораторы, электроприводы, насосные установки, компрессоры и т.д.) вибрация играет негативную для человека. В то же время, вибрацию применяют для ускорения производственных процессов, например, при уплотнении бетонных смесей, измельчении, сортировке, разгрузке различных материалов.

По способу передачи на тело человека различают общую и локальную (местную) вибрацию.

Общая вибрация передается преимущественно через опорные поверхности – сидение, пол. Локальная – через руки работающих при контакте с инструментом, обрабатываемыми деталями, устройствами управления. Возможно также одновременное действие общей и локальной вибрации.

Вибрация характеризуется абсолютными и относительными параметрами.

К основным абсолютным параметрам относятся:

1. Виброперемещение S, мм – мгновенное значение каждой из координат, которые описывают положение тела или материальной точки во время вибрации;

2. Амплитуда виброперемещения А, мм – наибольшее отклонение точки, которая колеблется с определенной частотой, от положения равновесия;

3. Виброскорость V, мм/с – кинематический параметр, равный скорости перемещения точки, колеблющейся с определенной частотой;

4. Виброускорение а, мм/с² – кинематический параметр, равный ускорению перемещения точки, колеблющейся с определенной частотой;

5. Период вибрации Т, с – наименьший интервал времени, через который повторяется каждое значение величины периодической вибрации;

6. Частота вибрации f, Гц – величина обратно пропорциональная периоду вибрации, показывает количество колебаний в единицу времени.

На практике чаще используют относительные параметры, которые определяются относительно порогового значения соответствующего параметра и измеряются в децибелах.

Чаще всего для оценки вибрации используют уровень виброскорости L_V, дБ:

где – абсолютное значение виброскорости,

– пороговое значение виброскорости.

За величину порогового значения виброскорости принята та величина, которая вызывает колебания частиц воздуха и создает звуковое давление, соответствующее порогу слышимости.

Параметры вибрации нормируются ДСН 3.3.6-039-99 «Державні санітарні норми виробничої та локальної вібрації».

Вибрации часто приводят к тяжелому профессиональному заболеванию – вибрационной болезни, проявляющейся в виде головокружений, головных болей, плохого сна, нарушений сердечной деятельности, спазмов сосудов и т.д.

Общие вибрации частотой менее 0,7 Гц (качка) вызывают «морскую болезнь».

Особенно вредны вибрации с частотой, резонансной собственной частоте колебаний человека или его органов.

Установлено, что женщины более чувствительны к вибрации, чем мужчины.

Не допускаются к работе, связанной с вибрацией,

· лица не достигшие 18-летнего возраста;

· женщины в период беременности и с нарушениями овуально-менструальной функции;

· лица, страдающие сердечно-сосудистыми заболеваниями, активной формой туберкулеза, язвенной болезнью, нарушениями нервной системы и психическими заболеваниями, болезнями среднего и внутреннего уха.

Эффективное лечение виброболезни возможно лишь на ранней стадии заболевания.

При работе с вибрирующим оборудованием рекомендуется включать в рабочий цикл технологические операции, не связанные с воздействием вибраций, или 10-15 минутные перерывы после каждого часа работы.

Эффективным способом борьбы с вредным воздействием вибрации является виброизоляция. Она бывает пассивная (пружинные и резиновые амортизаторы) и активная (дополнительный источник вибрации).

Показателем эффективности пассивной виброизоляции является коэффициент передачи µ – показывает, какая часть вибрационного процесса передается от источника вибрации на основание площадки.

где f – частота вынужденных колебаний, Гц;

f₀ – частота собственных колебаний, Гц.

Из этой формулы видно, что чем ниже собственная частота по сравнению с возбуждающей, тем выше эффективность виброизоляции. Хорошая виброизоляция достигается при µ=1/8-1/15. Однако в условиях эксплуатации значительное уменьшение коэффициента передачи может привести к неустойчивости (зыбкости) машины или агрегата, что недопустимо.

Для регистрации частоты и амплитуды колебаний в диапазоне частот 5-100 Гц предназначен виброграф ВР-1. Пределы измерения амплитуд колебаний 0,05-6 мм.

Виброграф состоит из передающего рычажного и лентопротяжного механизмов, пружинного завода и отметчика времени, находящегося в приборе и делающего отметку на ленте через каждую секунду. При нажатии наконечника на вибрирующую поверхность перо на движущейся восковой ленте производит запись виброграмм, которая затем расшифровывается. Наблюдения за ходом записи производят через окошко в корпусе вибрографа.

Без насадки прибор дает увеличение в 6 раз и в таком виде используется для измерения вибраций с амплитудами от 0,05 до 1,5 мм. Если на штифт вибрографа надеть специальное рычажное приспособление (насадку), то прибор может производить запись в натуральную величину или давать двукратное увеличение показания в зависимости от положения рычагов.

Недостатком прибора является малая точность (0,05 мм) и искажение формы вибрации при записи, а также возможность определения вибрации только относительно неподвижного объекта.

Измерение параметров вибраций и определение эффективности резиновых виброизоляторов.

1. Подготавливают прибор ВР-1 к испытаниям: заправляют ленту, заводят пружину до отказа. Масштаб измерений к = 6.

2. Двойная амплитуда колебания виброплощадки Н₁ = мм, двойная амплитуда колебания основания вибрационной установки Н₂ = мм.

3. N – число оборотов вала мотора в минуту. Для данного мотора N = 1500 об/мин. Вес установки Р = 230 Н.

4. Частота вынужденных колебаний:

, Гц

5. Вычисляют амплитуду колебаний виброплощадки А₁, установленной на виброизоляторах, и основания вибрационной установки А₂:

, мм

, мм

где к – масштаб измерений (к = 6).

6. Вычисляют среднеквадратичную величину колебательной скорости виброплощадки и ее основания V_1,2:

, мм/с,

, мм/с.

7. Вычисляют уровень виброскорости виброплощадки и основания вибрационной установки Lv₁ и Lv₂

, дБ

, дБ

8. Коэффициент передачи определяют по формуле:

9. Для определения жесткости амортизаторов К преобразовывают формулы:

Из формулы расчета коэффициента передачи выводят значение f₀

, Гц в то же время , Гц

где Р – вес установки в Н,

К – жесткость амортизаторов, Н/ мм

Отсюда:

, Н/мм

10. Данные расчета заносят в таблицу:

Поиск по сайту: