Эффект вибродемпфирования для чего используют
Вибродемпфирование
Снижение виброактивности источника вибрации.
Методы и средства виброзащиты.
Виброзащита осуществляется следующими основными методами:
— снижением виброактивности источника вибрации;
— применением вибродемпфирующих покрытий;
— виброизоляцией, когда между машиной и защизаемым объектом размещается дополнительное устройство, так называемый виброизолятор;
— динамическим изменением вибрации, при котором к защизаемому объекту присоединяется механическая система, изменяющая характер колебагий;
— активным гашением вибрации, когда для виброзащиты используется дополнительный источник вибрации, который генерирует колебания той же амплитуды, но противоположной фазы;
— применением индивидуальных средств защиты.
Причиной вибрации являются возникающие при работе машин и агрегатов неуравновешенные силовые воздействия.
Источниками вибрации являются:
— физико- химические процессы, происходящие в источнике, например двигателе внутреннего сгорания;
— возвратно-поступательные движущие системы – перфораторы, виброформовочные машины и т.д.
— неуравновешенные вращающиеся массы – дрели, шлифовальные машины, технологическое оборудование;
— ударное взаимодействие сопрягаемых деталей( в зубчатых передачах, подшипниковых узлах);
— оборудование и инструмент, использующие ударное воздействие.
Общим подходом к решению задачи снижения виброактивности источника вибрации является уменьшение энергии возмущающих сил за счет уменьшения частоты вращения или размеров вращающихся масс и соответственно линейных скоростей. Кобщим подходам можно отнести и перераспределение энергии во времени, сделав, например, более плавным процесс сгорания топлива в энергетической установке.
Эффективными средствами снижения виброактивности источника являются:
— замена металлических деталей на пластмассовые, обладающие большим внутренним трением;
— сокращение допусков для уменьшения зазоров в соединениях;
— балансировка вращающихся частей машин;
— обеспечение высокой точности изготовления деталей.
Вибродемпфирование (вибропоглощение) – это целенаправленное увеличение потерь колебательной энергии механических систем. Оно заключается в преобразовании колебательной энергии в тепловую благодаря потерям колебательной энергии, имеющим место в обычных конструктивных материалах, или в специально создаваемых вибропоглощающих материалах и конструкциях.
Основной эффект вибропоглощения заключается в повышении коэффициента потерь исходной конструкции при нанесении вибродемпфирующего покрытия. Вибропоглощающие покрытия наносят на готовые машины, механизмы, транспортные средства. Наряду с этим отдельные элементы или механические устройства могут быть целиком изготовлены из вибродемпфирующих материалов.
Механизмы демпфирования колебаний в других средах разнообразны. Это вязкое (жидкостное) течение, механический гистерезис, пластическое течение, вызываемое текучестью материалов, релаксация. В любой конструкции наблюдаются указанные типы потерь, хотя доминирует обычно один из низ.
Для количественной оценки вибродемпфирования обычно используют коэффициент потерь ή, определяемый отношением поглощенной энергии за один период колебаний Wпогл к максимальной потенциальной энергии в системе Wпот:
, а текже его обратную величину – добротность Q=1/ ή.
Используется несколько видов демпфирования конструкций:
— изготовление деталей из материалов, обладающих большим коэффициентом потерь: чугун, сплавы меди и марганца, пластмассы;
— нанесение на детали конструкции вибродемпфирующих покрытий;
— использование вибродемпфирующих засыпок из сухого песка, чугунной дроби, а также жидкостных прослоек.
Вибродемпфирующие покрытия делятся на следующие типы:
а) жесткие Вибропоглощающие покрытия, состоящие из одной или нескольких однородных пластин, приклеиваемых к основной металлической пластине; они также выполняются из мастик, наносимых методом шпателирования или распыления и затем затвердевающих;
б) армированные покрытия, состоящие из одной или нескольких вибропоглощающих прослоек, расположенных между жесткими, чаще всего металлическими листами, играющими роль армирующих слоев;
в) мягкие покрытия в виде достаточно толстых слоев из мягких материалов, например резиновых, наклеиваемых на основные конструкции;
г) комбинированные покрытия в виде вибродемпфированных слоеных материалов, состоящих из двух металлических листов, между которыми имеется вибропоглощающая прослойка.
Основы электробезопасности – 3 ч.,
Электробезопасность – это система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих людей от опасного воздействия электрического тока.
Причины электротравматизма на производстве:
– недостаточная высота подвеса оголённых проводов ЛЭП и светильников;
– нарушение целостности изоляции электропроводки и электрооборудования;
– случайные прикосновения или приближения на опасное расстояние к неограждённым токоведущим частям, находящимся под напряжением;
– несогласованность действий членов бригады при проведении работ на электрооборудовании; случайные включения электрооборудования в процессе его осмотра или ремонта (ошибочные исключения);
– недостаточный инструктаж работающих по вопросам электробезопасности;
– неиспользование средств индивидуальной защиты в случаях их обязательного применения;
– привлечение к эксплуатации электрооборудования рабочих, не прошедших подготовки и не имеющих права обслуживания электроустановок;
– грубые нарушения требований ПУЭ, инструкций и ПТБ электроустановок потребителей;
– недостаточный технический надзор за эксплуатацией электрооборудования;
Виброизоляция: вибропоглощающие материалы
Виброизоляция (вибродемпфер, вибропоглотитель, «вибра») – категория материалов, применяемых для вибродемпфирования. Основное назначение – снизить амплитуду колебаний металлических (пластиковых или иных) панелей. Несмотря на разнообразие существующих виброматериалов, в основе их лежит единый принцип состава – это вязкоупругий материал (обычно на основе битума, вспененного каучука и т.п.), в котором происходят значительные механические потери, обусловленные внутренним трением. Основными показателями эффективности виброизоляции являются коэффициент механических потерь (далее – КМП, измеряется в усл.ед.) и динамический модуль упругости (МПа).
Применение виброизоляции обеспечивает снижение уровней шума и вибрации до 85%, в диапазоне от 20 до 1000 Гц., т.е. в диапазоне низких частот. Важно отметить, что речь идет именно о поглощении вибрации, а не об изоляции в общепринятом смысле – т.е. энергия колебаний не возвращается к источнику, а переходит в тепловую.
Существует достаточно большой выбор материалов для виброизоляции, как универсального, так и специального назначения. Мы же рассмотрим материалы, специально разработанные для виброизоляции автомобилей, а не для промышленной или иной сферы. Эти материалы отличаются не только составом основы, но и условиями применения, рабочим диапазоном температур и даже опасностью для здоровья. Зачастую можно встретить примеры, когда люди используют для виброизоляции автомобиля кровельные или строительные материалы на основе битума (очень показательный пример – герлен), т.к. они гораздо дешевле. Но и эффективность таких материалов значительно ниже, а вдыхание паров таких материалов – может быть очень вредно, т.к. они предназначены для использования на открытом воздухе.
Как уже говорилось, основная характеристика, по которым мы можете принять решение о выборе того или иного материала для виброизоляции, — коэффициент механических потерь (определяется составом, толщиной материала, его удельным весом). Проще говоря, чем выше этот коэффициент, толще и тяжелее материал, тем эффективнее он будет гасить колебания. Но нужно понимать, что не всегда эффективно и разумно применять материалы с максимальной эффективностью там, где она просто не нужна. Например, на пластиковых панелях. Некоторые производители указывают рекомендуемую площадь обработки для различных материалов. Этот момент зачастую вызывает много споров. Также сложность монтажа толстых материалов ограничивает их применение на криволинейных поверхностях. Часть материалов требуют нагрева перед монтажом (используется тепловой фен).Рассмотрим виды и основные характеристики материалов для виброизоляции автомобилей, которые применяются наиболее часто. В качестве примера будут рассмотрены материалы ГК «Стандартпласт» (более известны как «материалы СТП»), и не потому, что это самые лучшие материалы, а потому, что самые распространенные и доступные как по цене, так и по возможности приобрести. Плюс многими из этих материалов я пользовался лично, поэтому могу сравнить заявленные и фактические характеристики, и выделить какие-либо особенности. Тем не менее Вы можете посмотреть краткий обзор не менее известных материалов под торговой маркой Noisebuster, Шумoff.
БиМаст Стандарт — наиболее эластичный из всей серии БиМаст. Не требует нагрева при монтаже, хорошо укладывается на криволинейные поверхности. Нет фольгированного покрытия.
Вибропласт Silver (Вибропласт М1)
Материал, более известный как Вибропласт М1 или Вибропласт М2 (отличаются толщиной 1,5 и 2,3 мм соответственно). Очень эластичный и легко монтируется без нагрева на любую поверхность, но обладает самым низким коэффициентом механических потерь. На металле практически «не работает».
Вибропласт Golg
Разновидность материала Вибропласт М1 (Silver), но с чуть более лучшими характеристиками.
Визомат ПБ — самоклеящийся вибропоглощающий битумный материал черного цвета. Представляет собой полимерную композицию с липким слоем, защищенным антиадгезионной пленкой. Материал не впитывает влагу и не разлагается от воздействия окружающей среды. При монтаже требует разогрева до 40-50 °С. По своей структуре (и виду) очень напоминает заводскую виброизоляцию отечественных автомобилей. Отличительная особенность – это широкий рабочий диапазон температур от минус 45 °С до плюс 70°С.
Визомат МП — материал «прародитель» серии БиМаст. В отличии от последней, менее гибкий. Однако, многие оценили его прекрасные свойства, несмотря не небольшой КМП. Требует нагрева.
Все представленные виброматериалы под торговой маркой СТП – имеют клеевой слой, что очень удобно при монтаже. При нагреве есть возможность скорректировать положение приклеиваемого листа в течение нескольких секунд.
20°С. При более высокой температуре материал «плывет» и практически не работает. Это очень заметно, когда постукиваешь по обработанной поверхности сразу после нанесения вибродемпфера. Металл продолжает «звенеть», но через несколько минут материал «встает» и дребезг пропадает. Звук при простукивании становится «как по дереву». При более высоких температурах – ситуация аналогична. Зимой вибродемпфирующие свойства практически пропадают до тех пор, пока салон не прогреется.
Еще необходимо отметить, что при соблюдении инструкции по монтажу, вироизоляционные материалы являются герметиком, и при монтаже на чистую подготовленную поверхность выполняют роль антикора.
Как видите, выбор материалов достаточно широк.
Применение вибродемпфирующих материалов для уменьшения вибрации и шума в швейной промышленности
Рубрика: Технические науки
Дата публикации: 05.05.2015 2015-05-05
Статья просмотрена: 906 раз
Библиографическое описание:
Узакова, Л. П. Применение вибродемпфирующих материалов для уменьшения вибрации и шума в швейной промышленности / Л. П. Узакова, С. Х. Файзиев. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2015. — № 9 (89). — С. 325-327. — URL: https://moluch.ru/archive/89/17955/ (дата обращения: 26.12.2021).
Авторами исследована уменьшение вибрации и шума швейных машин при помощи вибродемпфирующих материалов.
Ключевые слова: вибродемпфирующие материалы, виброгасящие фундаменты, амортизаторы, пневмоцилиндр, упругий элемент.
Борьба с шумом и вибрацией на производстве является важной социальной проблемой. Увеличение скоростей рабочих органов машин сопровождается ростом производительного шума, вибрации, как самих машин, так и поддерживающих их строительных конструкций. Рост нервных, сердечнососудистых заболеваний, язвенной болезни и развитие глухоты у рабочих на производстве ученые связывают с воздействием транспортного и промышленного шума. При этом возникает также бессонница, быстро развивается утомляемость. Снижается общая работоспособность и производительность труда. Так, например, в прядильно-ткацком производстве превышение уровня шума на 1дБ по сравнению с допустимыми нормами вызывает снижение производительности на 0,45. 0,5 % [1].
Для борьбы с вибрацией машин и оборудования и защиты работающих от вибрации используют различные методы. Борьба с вибрацией в источнике ее возникновения связана с установлением причин появления механических колебаний и их устранением. Для снижения вибрации широко используют эффект вибродемпфирования — превращение энергии механических колебаний в другие виды энергии, чаще всего в тепловую. С этой целью в конструкции деталей, через которые передается вибрация, применяют материалы с большим внутренним трением: специальные сплавы, пластмассы, резины, вибродемпфирующие покрытия. Для предотвращения общей вибрации используют установку вибрирующих машин и оборудования на самостоятельные виброгасящие фундаменты.
Для ослабления передачи вибрации от источников ее возникновения полу, рабочему месту, сиденью, рукоятке и т. п. широко применяют методы виброизоляции в виде виброизоляторов из резины, пробки, войлока, асбеста, стальных пружин.
Виброгашением называется гашение вибрации за счет активных потерь или превращения колебательной энергии в другие ее виды, например, в тепловую, электрическую, электромагнитную. Виброгашение может быть реализовано в случаях, когда конструкция выполнена из материалов с большими внутренними потерями; на ее поверхность нанесены вибропоглощающие материалы; используется контактное трение двух материалов; элементы конструкции соединены сердечниками электромагнитов с замкнутой обмоткой и др.
Наиболее действенным средством защиты человека от вибрации является устранение непосредственного контакта с вибрирующим оборудованием. Осуществляется это путем применения дистанционного управления, промышленных роботов, автоматизации и замены технологических операций.
Снижение неблагоприятного воздействия вибрации ручных механизированных устройств на операторов достигается как путем уменьшения интенсивности вибрации непосредственно в ее источнике (за счет конструктивных усовершенствований), так и средствами внешней виброзащиты, которые представляют собой упругодемпфирующие материалы и устройства, размещенные между источником вибрации и руками оператора [2].
С целью для снижения уровня шума и вибрации швейной машины мы предлагаем устройство состоящее из расположенных между столом и платформой машины упругих амортизаторов, один из которых жестко связан со столом и платформой, а другие с платформой. Данное устройство имеет датчик скорости оборотов главного вала машины, усилитель сигнала и силовые цилиндры причем датчик связан посредством усилителя сигналов и штоков силовых цилиндров с соответствующим упругим амортизатором, связанным с платформой. Упругий амортизатор выполнен в виде надувной подушки из резиноподобного материала, в виде пневмоцилиндра, в виде витой или пластинчатой пружины. Устройство содержит расположенные между столом 1 и платформой 2 швейной машины упругие амортизаторы 3 и 4 амортизаторы 3 связаны со столом 1 и платформой 2, а амортизаторы 4 связаны с платформой 2.
Рис. 1. Общий вид устройства
Устройство имеет также датчик 5 скорости оборотов главного вала 6 машины, смонтированный на платформе 2, усилитель 7 сигнала и исполнительный элемент 8, передающий усиленный сигнал с датчика 5 на силовые цилиндры 9, причем датчик 5 связан посредством усилителя 7 сигнала и штоков силовых цилиндров 9 с соответствующим упругим амортизатором 4, связанным с платформой 2, амортизаторы 3 и 4 могут быть выполнены в виде надувной подушки из резиноподобного материала, амортизаторы могут быть выполнены в виде пневмоцилиндра амортизаторы могут быть выполнены в виде витой или пластинчатой пружины опирающейся на криволинейную поверхность.
Устройство работает следующим образом при достижении числа оборотов главного вала 6 швейной машины, соответствующего одной из промежуточных резонансных частот швейного машинного агрегата, сигнал с датчика 5 оборотов поступает на усилитель 7 сигналов, вступает в действие исполнительный элемент 8, снабженный силовыми цилиндрами 9, который, взаимодействуя с промежуточными упругими амортизаторами 4, принимает приведенную жесткость опоры платформы швейной машины. При переходе через участок резонансной частоты по сигналу от датчика 5 оборотов силовые цилиндры 9 выходят из контакта с амортизаторами 3 и 4.
Машина опирается только на амортизаторы 3 с жесткостью 0, 6 10 Нм обеспечивающую минимальную часть 5 усилий, передаваемых на стол 1В случае, когда элементы выполнены в виде нелинейной пружины опирающейся на криволинейную поверхность, происходит изгиб нелинейной пластинчатой пружины под воздействием усилий, передаваемых на ее консольную часть со стороны платформы, в этом случае профиль криволинейной поверхности подбирается так, чтобы суммарная жесткость амортизаторов менялась нелинейно по закону, соответствующему изменению резонансных частот швейного машинного агрегата.
Когда амортизаторы 4 выполнены в виде промежуточных резиноподобных подушек 10, при достижении промежуточных резонансных частот за счет взаимодействия силовых цилиндров 9 с подушками 10 из резиноподобных или и иных упругих материалов, изменяется приведенная жесткость упругого основания платформы, т, е, система надувных подушек 10, за счет чего исключаются резонансные явления, при прохождении промежуточного резонанса силовые цилиндры 9 выходят из контакта с подушками 10, закрепленными с одной стороны к столу. В случае, когда упругие амортизаторы 4 выполнены в виде пневмоцилиндров, при достижении промежуточных резонансных частот, силовые цилиндры 9 вводят во взаимодействие пневмоцилиндры с платформой 2, после прохождения резонансной частоты датчик 5 оборотов главного вала 6 машины подает на исполнительный элемент 8 сигнал силовым цилиндрам 9 на вывод из контакта пневмоцилиндров с платформой 2.
Устройство может содержать несколько упругих элементов (рис. 2) а также несколько силовых цилиндров 9.
Рис. 2. Схема регулирования жесткости амортизаторов
Предлагаемое устройство позволит значительно снизить уровни шума и вибрации швейных машин в зоне наиболее опасных для оператора частот. Виброскорость крышки промышленного стола уменьшается в 10–12 раз во всем диапазоне рабочих скоростей главного вала швейной машины.
1. Монахов А. Ф., Макаров А. К., Королёв И. В. Сборник содержит лабораторные работы по курсу «Безопасность жизнедеятельности». М.: Изд-во МЭИ, 2009. — 184 с.
2. Трунова И. Г., Елькин А. Б., Смирнова В. М. Выбор и расчет средств защиты от шума и вибрации: Учебное пособие. Нижний Новгород, 2002г.
Вибро-шумоизоляция. Выбор материала
Применение вибродемпфирующей мастики
Вибродемпфирующие мастики могут быть разными, но инструкция для их применения одна.
Для начала высушиваем, очищаем, обезжириваем поверхность, которую нужно обработать. Добавляем компонент в основу мастики и размешиваем миксером, используя дрель с насадкой, в течение пяти минут, пока не получится однородная масса.
Обеспечиваем доступ к обрабатываемой поверхности. Для этого нужно воспользоваться подъемником, домкратом, ямой. Если нет возможности доступа напрямую, то снимают колесо. Теперь можно нанести мастику в два миллиметра толщиной. Одной банки хватает на обработку одной арки. Также помните, что работать с мастикой необходимо не больше, чем сорок минут.
Застывает препарат в течение двадцати четырех часов
Но защита от вибрации будет активирована только через семь дней.
При работе с мастикой учтите меры предосторожности. Нельзя работать голыми руками
Наденьте обязательно очки, чтобы защитить глаза. Опасайтесь попадания мастики на одежду или детали кузова. Так как она трудно смывается с любой поверхности. Еще используйте респиратор, чтобы защитить легкие.
Двухкомпонентная жидкость NoiseLIQUIDator
Жидкость NoiseLIQUIDator представлена в виде раствора, который имеет густую однородную консистенцию. Она производится с использованием эпоксидных смол. Также к ней добавляются разные вещества, служащие добавками, что придает мастике лучший товарный вид и повышает ее характеристики. Живет мастика от сорока минут до часа. Потом она засыхает и ее использовать уже невозможно. Для создания препарата применяют отвердители. С ними жидкость смешивается только прямо перед нанесением.
Рассмотрим их подробнее:
Теперь обратим внимание на свойства:
Если нужно обработать арку колеса, то вибродемпфирующая жидкотсь, подойдет как нельзя лучше. Что же касается упрочняющего препарата, то он используется при обработке багажного отделения, дна машины, щитка переда, порогов. Он защищает салон машину от проникновения шумовой помехи от поверхности колес или от пескоструя.
Когда необходимо обработать верхнюю часть кузова, то применяют облицовочный материал. То есть на жидкость сверху наносят стеклоткань, а можно алюминиевую фольгу. Так внешний вид авто не будет испорчен. К тому же прочность покрытия будет увеличена.
Обе мастики применяют при защите автомобиля от коррозии. Поэтому если на поверхности кузова или отдельных его деталях появилась ржавчина, то самое время воспользоваться одним из видов мастики. Все зависит от того, где ржавчина образовалась.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Вибродемпфирующий эластомерный материал, включающий сополимер бутадиен-нитрильного каучука и поливинилхлорида с содержанием нитрила акриловой кислоты 23-30%, вулканизующую систему, наполнитель, мягчитель и технологические добавки, отличающийся тем, что дополнительно содержит бутадиен-нитрильный каучук с содержанием нитрила акриловой кислоты 32-49%.
2. Вибродемпфирующий эластомерный материал по п.1, отличающийся тем, что вулканизующая система включает серу, ускоритель вулканизации тиазольного типа, оксид цинка, стеариновую кислоту или комплекс синтетических жирных кислот.
3. Вибродемпфирующий эластомерный материал по п.2, отличающийся тем, что используют стеариновую кислоту.
4. Вибродемпфирующий эластомерный материал по п.2, отличающийся тем, что используют комплекс синтетических жирных кислот.
5. Вибродемпфирующий эластомерный материал по п.2, отличающийся тем, что в качестве ускорителя вулканизации тиазольного типа используют 2-меркаптобензотиазол.
6. Вибродемпфирующий эластомерный материал по п.2, отличающийся тем, что в качестве ускорителя вулканизации тиазольного типа используют ди-(2-бензтиазолил)-дисульфид.
7. Вибродемпфирующий эластомерный материал по п.1, отличающийся тем, что в качестве мягчителя используют комплекс мягчителей на основе сырья растительного происхождения или комплекс мягчителей битумного типа.
8. Вибродемпфирующий эластомерный материал по п.6, отличающийся тем, что в качестве комплекса мягчителей на основе сырья растительного происхождения используют фактис и канифоль.
9. Вибродемпфирующий эластомерный материал по п.7, отличающийся тем, что в качестве комплекса мягчителей битумного типа используют рубракс.
10. Вибродемпфирующий эластомерный материал по п.1, отличающийся тем, что в качестве наполнителя используют смесь активного и инертного наполнителей.
11. Вибродемпфирующий эластомерный материал по п.10, отличающийся тем, что в качестве активного наполнителя используют гидратированный оксид кремния.
12. Вибродемпфирующий эластомерный материал по п.10, отличающийся тем, что в качестве инертного наполнителя используют мел.
13. Вибродемпфирующий эластомерный материал по п.1, отличающийся тем, что в качестве технологических добавок используют антиоксиданты фенольного или аминного типа, пигменты.
Характеристики жидкости Адем
Выделяют самые разные жидкости
Остановим внимание на некоторых. Начнем с жидкости «Адем»
Это однокомпонентный высоковязкий препарат, который требуется, чтобы получить вибродемпфирующую поверхность. Препарат позволяет снизить шумовую или вибрационную завесу, которая возникает именно из-за вибрации. Данная мастика нужна, чтобы строить суда, когда необходимо провести работы по обработке отдельных запчастей. Также широко применять можно еще и в других областях. Например, строятся машины, вагоны, приборы из металлопластика и прочее.
Обратим внимание на характеристики и преимущества жидкости «Адем»:
Рассмотрим подробнее характеристики мастики «Адем»:
Свойства мастики
Рассмотрим несколько причин, почему стоит купить мастику:
Теперь рассмотрим, что дает мастика для автолюбителя:
Пришло время остановиться на свойствах мастики:
Важно учесть примечание, которое заключается в том, что мастика используется не только для обработки авто с наружной стороны, но и в местах, куда трудно подойти, например, в сложноискревленных элементах