Виброзащита машинного агрегата

Звенья механизма их обозначение и классификация.

Звеньями называются твердые тела, подвижная совокупность которых образует механизм. Звеном может быть как одно твердое тело, так и несколько твердых тел при условии их жесткого соединения друг с другом, т.е. звено- это то, что движется в механизме как одно целое. Звенья механизма имеют название и условное изображение на схемах. Основные из них: стойка, ползун, кривошип, коромысло, шатун, кулиса, камень. Стойкой (рис. 1.1) называется неподвижное звено механизма (у транспортной машины – корпус). Относительно стойки рассматривается абсолютное движение остальных звеньев механизма. Ползуном (рис. 1.2) называется звено механизма, совершающее возвратно-поступательное движение в направляющих стойки. Кривошипом (рис. 1.3) называется звено механизма, совершающее полное вращение с неизменной осью на стойке. Коромыслом (рис. 1.4) называется звено механизма, совершающее неполное вращение (колебание) с неизменной осью на стойке.

Балансировка ротора

3.2 Балансировка ротора (лаб. раб. №9).

Ротор – тело любой геометрической формы, имеющее свое основное движение – движение вращения (коленвал, колесо турбины и т.д.).

Пусть в силу каких-либо причин центр масс ротора смещен от оси вращения О на постоянную величину е.

 =0  на опоры действует только сила тяжести G=mg.

 =соnst

1) 2)

Если заменить воздействие опоры реакцией и записать условие статического равновесия (по Даламберу):

Из рассмотрения данного треугольника следует, что при вращении ротора на его опоре возникает знакопеременная нагрузка Q₁₂, которая достигает максимума, когда Ф_S и G направлены вниз, и минимума, когда эти вектора направлены по вертикали в разные стороны.

Состояние ротора, характеризующегося таким распределением масс, при котором на его опорах возникает знакопеременная нагрузка, называется неуравновешенностью ротора.

Причины вызывающие неуравновешенность ротора:

неточность изготовления ротора;

неточность сборки;

различные включения при отливке частей ротора;

перепады температур.

Мерой неуравновешенностью ротора является дисбаланс () – вектор, направленный по Ф_S и отличающийся от него в  ² раз:

,[г^.мм]

Для того чтобы определить величину и направление D, в рассмотрение вводят плоскость дисбаланса, в которой этот вектор расположен, и угол дисбаланса.

Мероприятие, связанное с определением величины и направления D, с целью его последующего уменьшения, называется уравновешиванием ротора.

Существуют 3 вида неуравновешенности:

статическая;

моментная;

динамическая (общий случай).

Процесс, заключающийся в устранении дисбаланса масс ротора называется балансировкой. Дисбаланс же, в свою очередь, вызывает называется наличие в роторе неуравновешенных масс его конструкционных составляющих. Наиболее частым дефектом оборудования, приводящим к образованию вибраций, является именно дисбаланс движущихся масс ротора. Повышение вибрации закономерно влечет за собой усиление нагрузки на подшипники агрегата, что резко сокращает срок их службы и приводит к выходу из строя устройства в целом. Разумеется, повышенная вибрация негативно отражается и на качестве выпускаемой продукции. Кроме того, данное явления может стать причиной потери прочности несущих конструкций, разрушения фундаментов агрегатов или анкеров. К снижению срока службы подшипника в восемь раз приводит увеличение нагрузки всего вдвое! Формула для определения ресурса подшипника это наглядно подтверждает.
L10 — номинальный ресурс подшипника, млн. оборотов;
С — динамическая грузоподъемность, кН (постоянная величина);
Р — эквивалентная динамическая нагрузка на подшипник, кН.

Какие бывают балансировки
Согласно ГОСТ 19534 – 74 (в зависимости от взаиморасположения главной оси инерции х-х и оси вращения) различают следующие виды дисбаланса роторов::
- статическая (рис. а) – когда рассматриваемые оси являются параллельными;
– моментная (рис. б) – когда в центре масс ротора S эти оси пересекаются;
д динамическая или смешанная (рис. в) – когда оси либо не пересекаются перекрещиваясь в пространстве, либо пересекаются вне центра масс.

Билет №2

1.Кинематическая пара. Кинематическая цепь. Механизм.

Кинематическая пара - это подвижное соединение двух звеньев. Поверхности, линии и точки, по которым соприкасаются звенья пары, называются элементами кинематической пары.Кинематические пары могут быть плоскими и пространственными, поступательными и вращательными, одно, двух, трех, четырех и пятиподвижными, низшими и высшими, обратимыми и необратимыми.

Чтобы звенья, образующие пару, имели заданное относительное движение, кинематические пары должны быть замкнуты: силовым, геометрическим или конструктивным способом.

Система звеньев, связанных между собой кинематическими парами, образует кинематическую цепь.

Если одно из звеньев кинематической цепи (пространственной или плоской) обратить в стойку (сделать неподвижным), то данная кинематическая цепь приобретает свойства механизма.

Шестизвенный механизм (рис. 1.7) получен из плоской шестизвенной замкнутой кинематической цепи путем обращения в стойку звена ОС. Звено 1 (кривошип) называется входным, если ему сообщается движение, преобразуемое механизмом в требуемые движения других звеньев. Звено 5 (ползун) называется выходным, если оно совершает движение, для выполнения которого предназначен механизм. Остальные звенья механизма принято именовать промежуточными.

Виброзащита машинного агрегата

3. Основные сведения о виброзащите машинного агрегата.

Вибрации нашли полезные применения в технике. Примерами этого являются различные вибромассажеры, вибротранспортеры и т.д. Однако работа с инструментом, основанном на вибрации, приводит к профессиональным травмам и заболеваниям. Основные мероприятия, связанные с выявлением источника вибрации, с целью последующего снижения его виброактивности или полного его устранения, называют виброзащитой.

Виброзащита осуществляется по следующим основным направлениям:

Уменьшение активности источника с помощью статического уравновешивания механизмов (полного или частичного), а также уравновешивания роторов.

Изменение конструкции объекта: установка гасителей колебаний, демпферов, виброизоляторов.

3.1 Статическое уравновешивание рычажных механизмов.

Если , то такой механизм называется статически уравновешенным.

Если , то такой механизм называется моментно-уравновешенным.

Рассмотрим случай, когда необходимо уравновесить статически,

т.е. . Этого можно добиться только тогда, когда , т.к.

S  A

Когда центр масс совмещен с А, то он становиться неподвижным. Этого добиваются с помощью двух противовесов, один из которых устанавливается на продолжении шатуна, а другой на продолжении кривошипа.

Для того чтобы рассчитать массы противовесов, применяют метод замещающих масс, суть которого заключается в том, что масса каждого звена условно разноситься по двум точкам. При этом должны выполняться следующие условия:

разнесем массу этого звена по точкам А и В так, чтобы положение центра масс не изменилось.

m = m_A + m_B

l_AB = l_AS + l_BS

m_A l_AS = m_B l_BS

Сосредоточим массу 3-го звена в т.С

Массу 2-го звена разнесем по шарнирам В и С. Если на продолжении звена 2 поставить противовес массой m_пр2 и на расстоянии от т.В равное l_пр2, то центр масс звеньев 2 и 3 переместиться в т.В, при этом

m_пр2^.l_пр2 = (m_2C + m_3C)^.l_BC

При этом либо задаются массой противовеса и определяют l_пр2, либо задаются l_пр2 и определяют массу противовеса.

m_пр1^.l_пр1 = (m_1B + m_пр2+ m_2В+ m_2C+ m_3C)^.l_AB

После всех указанных мероприятий, центр масс переместиться в точку А, однако не всегда конструктивно возможно установить противовес на продолжении шатуна и ограничиваются установкой противовеса на звене 1. В этом случае центр масс системы смещают на линию АС, и этот центр масс перемещается с постоянным ускорением: а = const

В этом случае механизм – частично статически уравновешенный, его нежелательно устанавливать на высоком фундаменте, т.к. главный вектор сил инерции создает опрокидывающий момент, что недопустимо.

В четырехшарнирном механизме центр масс системы разноситься по точкам А и D, а противовесы устанавливаются на продолжении звеньев 1 и 3.

Виброзащита осуществляется по следующим основным направлениям:

1. Уменьшение активности источника с помощью статического уравновешивания механизмов (полного или частичного), а также уравновешивания роторов.

2. Изменение конструкции объекта: установка гасителей колебаний, демпферов, виброизоляторов.

Источники колебаний и объекты виброзащиты. Защита человека-оператора и технических объектов от вредного воздействия колебаний. Основные методы виброзащиты. Виброизоляция. Линейные виброизоляторы. Динамическое гашение колебаний. Динамические виброгасители. Ударные гасители колебаний. Поглотители колебаний с вязким и сухим трением. Активные виброзащитные системы. Полезное применение вибраций. Вибрационные машины.

Резонанс. Диссипативный способ исследования резонансных явлений. Торсионная гипотеза поперечных колебаний неуравновешенного ротора

Билет №3

1234Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: