1

Przykłady amortyzatorów

Typowy przykład amortyzatora sprężynowego pokazuje Rys.4.16. Rama podstawy

maszyny lub płyta fundamentowa 1 opiera się na górnej części pokrywy amortyzatora

2. Jest ona połączona za pomocą śruby i unieruchomiona przeciwnakrętką.

Nacisk od maszyny przekazywany jest na sprężyny za pośrednictwem śruby 3, która

opiera się na płytce stalowej 4. Płytka ta spoczywa na zespole sprężyn 5 i jest z nimi

mechanicznie związana. Górna pokrywa amortyzatora jest oddzielona. Dalsze

przykłady amortyzatorów sprężynowych są pokazane na Rys.4.17 i 18, przy czym

amortyzator z Rys.4.18 jest wyposażony w gumowe wkładki tłumiące drgania.

Przykłady podkładek, płyt i dywanów gumowych podano na Rys.4.19.

Na Rys.4.20 przedstawiona jest szczegółowa budowa amortyzatora gumowo-

metalowego. Zasada jogo pracy polega na wykorzystaniu właściwości gumy, która przy

ś

ciekaniu deformuje się wskutek zmiany kształtu, a nie objętości. Przy działaniu siły

pionowej pole obciążonej powierzchni jest równe sumie pól górnej i dolnej podstawy

elementu gumowego, zewnętrznej powierzchni rowków

∆

1

i

∆

2

oraz wewnętrznej

powierzchni elementu gumowego. Wtedy sztywność amortyzatora jest najmniejsza.

Przy zwiększaniu obciążania następuje wypychanie gumy w kierunku powierzchni

swobodnych, które przez to maleją, a sztywność amortyzatora wzrasta. Przez zmianę

szerokości rowków

∆

1

i

∆

2

można w szerokich granicach zmieniać sztywność

amortyzatora w kierunku pionowym. Aby móc nastawiać wielkość współczynnika

sztywności w płaszczyźnie poziomej, w amortyzator wbudowano żebro usztywniające

5, którego zmiana wysokości powoduje zmianę podatności gumy w tej płaszczyźnie.

Rys.4.16.Typowy przykład amortyzatora sprężynowego

Rys.4.17. Przykład amortyzatora sprężynowego.

Rys.4.18. Przykład amortyzatora sprężynowego wyposażonego w gumowe wkładki

tłumiące drgania.

2

Rys.4.19. Przykłady podkładek, płyt i dywanów gumowych

Rys.4.20. Szczegółowa budowa przykładowego amortyzatora gumowo-metalowego.

3

Przebieg ćwiczenia i zadania do wykonania

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie obciążeń statycznych w podporach i

zaprojektowanie układu amortyzatorów biernej izolacji drganiowej.

Zadania do wykonania:

1.

Dla wskazanej obrabiarki zbudować model rozkładu mas jej części (silnik,

przekładnie, głowice, obudowa itp.) i ich środków ciężkości względem

przyjętego ogólnego układu współrzędnych. Poszczególnym częściom przypisać

proste bryły. Model zbudować z 5-ciu do 10-ciu części – mas Q

i

, których suma

mas będzie się zgadzała z całkowitą masą maszyny Q

c

.

2.

Wykonać rysunek modelu rozkładu mas części i ich środków ciężkości w 3

rzutach. Na rysunku zaznaczyć początek przyjętego ogólnego układu

współrzędnych.

3.

W tabeli przedstawić dane dla poszczególnych części obrabiarki: nazwa, masa,

współrzędne x

i

, y

i

, z

i

środka ciężkości:

nazwa

masa [kg]

x

i

[m]

y

i

[m]

z

i

[m]

silnik

…

…

…

…

przekładnia

…

…

…

…

…

…

…

…

…

4.

Wyznaczyć współrzędne środka ciężkości x

c

, y

c

, z

c

całej obrabiarki ze wzorów:

c

n

n

c

Q

x

Q

x

Q

x

Q

x

⋅

+

+

⋅

+

⋅

=

...

2

2

1

1

,

c

n

n

c

Q

y

Q

y

Q

y

Q

y

⋅

+

+

⋅

+

⋅

=

...

2

2

1

1

,

c

n

n

c

Q

z

Q

z

Q

z

Q

z

⋅

+

+

⋅

+

⋅

=

...

2

2

1

1

i przyjąć względem niego nowy - centralny układ współrzędnych. Określić

odległości punktów podparcia obrabiarki od niego dla całej obrabiarki w 3

rzutach.

5.

W tabeli przedstawić dane dla poszczególnych punktów podparcia obrabiarki: nr,

współrzędną x

pi

, y

pi

, z

pi

w nowym - centralnym układzie współrzędnych.

nr punktu podparcia

x

pi

[m]

y

pi

[m]

z

pi

[m]

1

…

…

…

...

…

…

…

6.

Z układu równań sił i momentów wyznaczyć obciążenie statyczne R

i

przypadające na poszczególne punkty podparcia obrabiarki wynikające z

rozkładu mas obrabiarki:

n

c

z

R

R

R

Q

F

+

+

=

∑

...

:

2

1

,

n

n

x

c

x

R

x

R

x

R

M

p

p2

2

p1

1

...

0

:

⋅

+

+

⋅

+

⋅

=

∑

,

n

n

y

c

y

R

y

R

y

R

M

p

p2

2

p1

1

...

0

:

⋅

+

+

⋅

+

⋅

=

∑

,

n

n

z

c

z

R

z

R

z

R

M

p

p2

2

p1

1

...

0

:

⋅

+

+

⋅

+

⋅

=

∑

.

7.

W zależności od obciążenia dobrać układ i materiał izolacji drganiowej

8.

Przeprowadzić obliczenia i zaprojektować amortyzator. Wyniki obliczeń i

schemat amortyzatora przedstawić w tabeli 3-kolumnowej: Dane, Obliczenia

(lub schemat), Wyniki:

Dane:

Obliczenia (schemat)

Wyniki:

….

n = 4

b = 0,1 [m]

….

….

[ ]

2

2

m

b

n

S

⋅

=

….

…

S = 0,04 [m

2

]

….

9.

Wykonać rysunek złożeniowy zespołu zaprojektowanego amortyzatora.