Расчет резиновых виброизоляторов

Начало расчета резиновых виброизоляторов аналогично расче­ту пружинных виброизоляторов.

После определения массы уста­новки вычисляют площадь поперечного сечения всех виброизоля­торов, м²

(10)

где m₀ - общая масса установки, кг;

σ - расчетное статическое напряжение в ре­зине: для мягкой резины (1...3)∙10⁵ Н/м², для резины с большей твердостью (3,1…5)∙10^s Н/м².

Рабочую высоту, м, каждого виброизолятора находят по выра­жению

(11)

где Е- динамический модуль упругости резины, Па;

ΣК_В - требуемая суммарная жесткость виброизоляторов.

Модуль упругости резины можно выбрать в зависимости от ее твердости по Шору (таблица 5).

 

Таблица 5 – Определение модуля упругости резины в зависимости от ее твердости по Шору

Твердость резины (по Шору)
Динамический модуль упругости Е∙105, Па

 

Площадь поперечного сечения одного виброизолятора, м²

(12)

где n_В - число виброизоляторов.

Далее для виброизолятора призматической формы находят сто­рону квадрата, м

(13)

а для виброизолятора цилиндрической формы - диаметр, м

(14)

Для обеспечения устойчивости виброизоляции необходимо, чтобы соблюдалось условие

1,5Н_Р ≤В≤ 8Н_Р, или 1,5Н_Р ≤ D≤ 8Н_Р. (15)

Если это условие не выполняется, необходимо или взять резину другой твердости, или принять другое число изоляторов, или уве­личить площадь их поперечного сечения, или выбрать пружинные виброизоляторы.

Полную высоту, м, виброизолятора определяют по формуле

(16)

или

(17)

После уточнения размеров виброизоляторов следует проверить обеспечиваемую эффективность виброизоляции, дБА

(18)

где (19)

- уточненная частота собственных вертикальных колебаний, Гц;

(20)

- уточненная общая жесткость всех виброизоляторов, Н/м;

F_В.У - уточненная площадь поперечного сечения всех виброизоляторов, м²;

m_О.У - уточненная масса виброизолированной установки, кг. Если общая масса установ­ки m_О ≥ m_Т, то m_О.У = m_О.

Полученное значение ΔL_У должно быть близко к выбранному ΔL_Тили меньше его.

 

Пример расчета резиновых виброизоляторов

Исходные данные

В шиномонтажном отделении мастерской установ­лен стационарный поршневой компрессор общей массой m_О = 264 кг с приводом от электродвигателя мощностью 4 кВт и частотой вращения 1450 мин^-1. Частота вращения коленчатого вала компрессора составляет 1950 мин^-1.

Определить уровень шума в помещении после установки резиновых виброизоляторов из мягкой резины, если создаваемый компрессором уровень звукового давления L_К = 88 дБА, а допустимый уровень звукового давления L_ДОП = 80 дБА.

Решение

1. По таблице 1 для компрессора мощностью менее 15 кВт требуемая эффективность виброизоляции ΔL_Т = 17 дБА.

2. Принимая в качестве расчетной n_У частоту вращения вала элек­тродвигателя, определим расчетную частоту возбуждающей силы по формуле 1

3. По таблице 2 методом интерполяции, найдем параметр, С= 2,9.

4. По найденному значению параметра С по выражению 2 определим предельно допустимую частоту

5. По выражению 3 определим требуемую общая массу виброизолированной установки

где ε = 0,2 мм - эксцентриситет вращающихся частей установки при ее динами­ческой балансировке (из выше приведенных рекомендаций);

m_В = 34 кг - масса вращающихся частей установки;

А_Д = 0,07 мм - максимально допустимая амплитуда смещения центра тяжести комп­рессора(по таблице 3 методом интерполяции).

6. Проверим соблюдение условия 5 m_О ≥ m_Т.

Поскольку m_О = 264 кг > m_Т = 242,9 кг, то условие выполняется.

7. По выражению 10 определим площадь поперечного сечения всех виброизоляторов

где σ = 3∙10⁵ Н/м² принимается по рекомендациям к формуле 10 для мягкой резины.

8. Принимая динамический модуль упругости резины Е = 25∙10⁵ Па, определим по выражению 11 рабочую высоту каждого виброизолятора, м

где определено по выражению 20.

9. Примем число виброизоляторов n_В = 4 (по углам прямоугольника в местах крепления компрессора).

Тогда площадь попе­речного сечения одного виброизолятора определим по формуле 12

10. Выберем виброизолятор призматической формы. Его попереч­ный размер - сторона квадрата

11. Проверим выполнение условия 15 устойчивости виброизоляции

или

следовательно, условие соблюдается.

12. По выражению 16 определим полную высоту виброизолятора

13. По выражению 18 проверим обеспечиваемую эффективность виброизоляции

где - уточненная частота собственных вертикальных колебаний, определенная по формуле 19;

- уточненная общая жесткость всех виброизоляторов, определенная по формуле 20;

F_В.У = 0,03 м² - уточненная площадь попе речного сечения всех виброизоляторов.

14. Определим уровень шума после установки резиновых виброизоляторов

что на 9,5 дБА меньше допустимого уровня звукового давления.

123	Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: