Класифікація конструктивних схем віброізоляції та віброізоляторів
Для віброізоляції машини необхідно встановити її на віброізолятори і віброізолювати відповідні до неї комунікації. При цьому може бути застосовані одноланкова, дволанкова або триланкова схеми віброізоляції.
Приодноланковій (рис.3.1) використовуються опорний (1а) і підвісний (1б,в) варіанти спирання механізму через віброізолятори на віброізолюючу конструкцію, звану фундаментом машини. Як фундамент можуть служити пластини, плити, балки і складніші конструкції. Під машину часто поміщають плиту, до якої кріпляться віброізолятори.
а – опорна; б - підвісна з віброізолятором на стиск; в – підвісна на розтяжці
Мал. 3.1. Схеми одноланкової віброізоляції У дволанковій (рис.3.2) схемі використовуються проміжні блоки,
якість яких у будівництві застосовують масивні плити чи рами, а суднобудуванні легкі задемпфовані пластини.
Мал. 3.2. Дволанкова схема віброізоляції (а) та віброізоляція із застосуванням підлоги на пружній основі (б)
Розрізняють два види віброізолюючих конструкцій -опорні віброї-золятори інеопорні зв'язки (гнучкі патрубки, муфти, витки жорстких електричних кабелів)
Для віброізоляції першого типу використовують такі типи віброізоляторів:
увиді окремих опор:
-гумові або гумометалеві – робочий елемент – гумове тіло, що має нерідко складну форму;
-пружинні – основним робочим елементом є одна або декілька сталевих гвинтових пружин, циліндричних або конічних; паралельно із пружинами іноді встановлюють демпфери коливань;
-пневматичні, зазвичай регульовані;
-віброізолятори з тонкої пресованоїдроту;
у виді шару пружного матеріалу, що укладається між машиною і фундаментом;
увиді підлоги на пружній основі(рис. 3.2) – зазвичай застосовується при дволанковій схемі з іншими віброізоляторами при встановленні машин на перекриттях будівель.
Найпростішими є двопластинчасті зварні віброізолятори, наведені на Рис.3.3. Пружний елемент гуми в процесі вулканізації приєднується до двох пластин з нарізними отворами. Верхня пластина кріпиться за допомогою болтів або шпильок до рами або лапи машини, нижня до фундаменту.
Мал. 3.3. Зварні гумометалеві віброізолятори
Недоліком найпростішого віброізолятора (рис. 3.3а ) є велика різниця жорсткостей в осьовому та поперечному напрямках. Залежно від конструкції та розмірів, відношення жорсткостей може становити від 5 до 20. Для зменшення цього недоліку в конструкції гумової прокладки передбачають ділянки, що працюють на зсув (рис.3.3.б ), або саму прокладку встановлюють так, щоб вона вся в осьовому напрямку працювала б на зсув (рис.3.3.в, г ). Віброізолятор типу «втулка» (рис.3.3д), використовується для підвіски механізмів.
На рис.3.4 представлений опорний віброізолятор, ефективність якого навіть за малої товщини гумового елемента становить середніх і високих частотах 25 дБ і більше. Це досягається за рахунок малої площі верхньої частини опорної планки, якою передається вібрація.
1 - зовнішня скоба з отворами для кріплення до рами; 2 – нижня планка; 3 - гумовий масив; 4 – внутрішня втулка з різьбовим з'єднанням для кріплення до рами
Мал. 3.4. Опорний віброізолятор АКСС
Віброізолятор із проміжною масоюАПМ (рис.3.5)– проміжна маса створює ще один стрибок імпедансу на межі середовищ гума-метал, що обумовлює додаткове відображення коливань, особливо на звукових частотах . На НЧ маса коливається як єдине ціле і сприяє певному збільшенню ВІ. Клиноподібна форма маси дозволяє досягти найбільшого моменту інерції, тобто. найбільшого опору під час передачі поворотних коливань.
Мал. 3.5. Віброізолятор із проміжною масою
Віброізолюючий патрубок - для трубопроводів низького тиску. Велика податливість патрубка в осьовому і радіальному напрямках обумовлює ізоляцію не тільки коливань поширюються по стінках трубопроводу, але і гідродинамічних пульсацій, що передаються через рідкість і здатних викликати кінці трубопроводу. Патрубок
компенсує шкідливий вплив напруг у трубопроводі викликане дефектами монтажу. Матеріалом може бути капронова прогумована тканина.
Віброізолююча муфта (рис.3.6)– для віброізоляції валопроводів. Фланці провідного та веденого відрізків валопроводу з'єднуються гумовим масивом у процесі вулканізації в прес-формі.
Пневматичні віброізолятори (рис.3.7)– застосовуються для низькочастотних коливань (5 – 10 Гц). Вони є пневматичну подушку, заповнену повітрям, яка діє як пружина між двома частинами машини або пристрою. Шляхом регулювання тиску повітря можна істотно змінювати її пружні характеристики. Прикладом віброізоляторів цього є шини від моторолерів.
Рис.3.6 Віброізолююча муфта Рис.3.7 Пневматичний віброізолятор
Віброізолятори зі скловолокна є прокладками зі скловолокна,ув'язненого в неопренову оболонку. Повітря, що залишилося в скловолокні, забезпечує пружне демпфування. Перевагою таких віброізоляторів є те, що власна резонансна частота залишається постійною у широкому діапазоні навантажень. Віброізолятори цього відрізняються довгим терміном служби під впливом ударних навантажень і придатні для верстатів і пресів. Вони використовуються разом з панелями для кріплення бетонних основ.
Віброізолятори із сталевих пружин. Найчастіше як віб-роізолятор застосовуються спіральні пружини. При правильному поєднанні діаметра витка, висоти та діаметра прутка такі пружини відрізняються особливою стабільністю необхідних властивостей і можуть забезпечувати створення резонансних частот близько 2 Гц. Вони можуть працювати невизначено довго. Однак вони
не мають вібродемпфуючим ефектом. Для демпфування використовують у цьому випадку додаткові засоби. Ще одним недоліком пружин є хороша передача звукової енергії на високих частотах, яка проходить по прутку спіралі і передається далі по конструкціях. Цей недолік може бути усунений за допомогою прокладки з гуми неопренової, яка виключає контакт металу з металом.