Wibracja bierna (przemieszczeniowa) -chroni obiekt przed niekorzystnym wpływem drgań (organicza amplitudę) np. człowiek.
Wibracja czynna(siłowa) -zajmuje się ochroną podłoża przed wpływem niekorzystnych drgań(ogranicz siły przenoszone na podłoże).
Ruch harmoniczny
Wychylenie masy po dowolnym czasie:
Y -amplituda drgań,
ωt -droga jaką wykonała masa
Okres drgań, czas po którym następuje pełen obrót:
Częstotliwość:
Każdy element sprężysty ma cechę tzw. stałą sprężystości. Stała sprężystości pionowa i poprzeczna. Stała sprężystości. Sprężyny można łączyć:
-szeregowo: ks -stała sprężystości
Zastępcza stała sprężystości ks jest zawsze mniejsza od mniejszej ze stałych;
-równolegle:w tym przypadku ks będzie większe od poszczególnych k1 i k2 w układzie.ks=k1+k2
Drgania swobodne nietłumione -drgania nie wymuszone przez siły zewnętrzne.
Drgania swobodne nietłumione -mogące się pojawić w układzie sprężystym.
Częstość drgań swobodnych nietłumionych:[okr/min]
Częstotliwość drgań swobodnych nietłumionych:
Bezwymiarowy współczynnik tłumienia:
γ=C/Cc
C stała tłumienia liniowego
Cc stała tłumienia krytycznego
γ<1 -tłumienie podkrytyczne; do położenia równowagi masa wraca po wykonaniu dodatkowej oscylacji
γ=1 -tłumienie krytyczne; γ>1 -tłumienie nadkrytyczne;
γ=1; γ>1 - Masa wychylona z położenia równowagi wraca do położenia bez oscylacji
γ=0,1 -amortyzatory gumowe; γ=0,005 -amortyzatory sprężyste
Częstość drgań swobodnych tłumionych:
Częstość drgań swobodnych tłumionych=częstość drgań swobodnych nietłumionych.
Współczynnik amplitudy podłoża:
γ -współczynnik tłumienia
μ - współ częstości drgań wymuszonych do drgań swobodnych
n -drgania czynne dotyczące drgan podloza
f - grgania swobodne -drg elem na wibro
μ=1 -występuje rezonans ξA>1 -amplituda drgań będzie większa od amplitudy drgań podłoża;
μ=
; ξA=1 amplitudy porównywalne
μ=
; ξA<1amplituda drgań mniejsza od drgań podłoża
V - ampl drgan swobodnych układu
wo - ampl. Drgan wymuszonych
Im mniejsze gamma tym większe amplitudy drgań i ξA
Wibroizolacja indywidualna ochrania pojedynczy obiekt. Elementy pracujące na ściskanie w wibroizolacji grupowej -sprężyny należy łączyć chyba szeregowo. Jeżeli pracują na rozciąganie to sprężyny łączymy równolegle lub szeregowo.
Zależności:
μ=1; ξ0=1
Wibroizolacja czynna - ogranicza siły dynamiczne przenoszone na człowieka. Skuteczność wibroizolacji czynnej:si=(1 - ξon)100%.
Przypadki wibroizolacji czynnej musi: -dobrać odpowiednie elementy sprężyste tak aby układ pracował daleko od obszaru rezonansu i częstości μ>=3; -dobór ramy poporowej dla stałej częstości drgań swobodnych będą co najmniej 2x większe od czestości drgań wymuszonych.
Zależności:
1 μ=1; ξ0=max. Rezonans
2 μ=
ξ0=1
3μ>
ξ0<1
Promień miomisrodowosci
m - masy wirnika i silnika
ρ - prom mimośrodowy dla wirnika i silnika
Wibroizolacja bierna -ogranicza wpływ drgań podłoża na urządzenia znajdujące się n podłożu. Do obliczenia wibroizolatora bierze się min. dopuszcz. wartości drgań. Istnieje max. amplituda drgań dla danego urządzenia.
Układy: -jednomasowe; -dwumasaowe; -wielomasowe. Poduszki gumowe -zapewnia swobodę statyczną, stosuje się przeważnie od 50 Hz. Podkładki gumowe są skuteczne dla niskiej częstotliwości. Amplituda elementu chronionego musi być mniejsza od amplitudy drgań podłoża. Drgania składają się z 2 składowych: -harmoniczne nieustalone na początku; -ustalone, popewnym czasie. Mniejsze γ powoduje dłuższy okres drgań nieustalonych. Większe γ zmniejsza także amplitudę drgań.
Amortyzatory mogą być:
-gumowe; -sprężynowe; -korkowe
Sprężynowe:
Zalety: -łatwość uzyskania małych częstości drgań swobodnych przy dużych obciążeniach i małych gabarytach, -możliwość stosowania w wysokich temp., -odporność na działanie warunków atmosferycznych, -zgodność własności statycznych i dynamicznych, -stałe parametry pracy, -mały współczynnik tłumienia, -mozliwość pracy na ściskanie i na rozciaganie; Wady: -małe współczynnik tłumienia, który utrudnia ich stosowanie w przypadku gdy okres rozruchu i zatrzymania jest długoi, -zdolność przewodzenia dźwięków, -koszty wykonania;
Mogą być: -z tlumikami, -bez tłumików;
Gumowe:
Zalety: -niskie koszty produkcji, -duży współczynnik μ=0,02 -0,125 zależy głównie od:
-twardość gumy, -częstości wymuszania, -procesu realaksacji gumy, -posiada własność tłumienia dźwięków;
Wady: -relaksacja, - brak związków między właściwościami statycznymi i dynamicznymi, -brak sprężystości, -własności dynamiczne zależą bezpośrednio od twardości gumy, rodzaju mieszanek użytych do produkcji gum;
Korkowe
Zalety: -zdolność odkształceń sprężystych, -duża trwałość, -tłumnienie dźwięków;
Wady: -mała odporność na wilgotność, -stosunkowo duża wartość f ( stosować tylko do maszyn szybkobieżnych)
-Zadaniem fundamentu blokowego jest ograniczenie amplitud.
-Ampl drgan urządzeń wirnikowych posadowionych na fundamencie nie zależy od:pow. stopy fundamentu
-Masa fundamentu:ogranicza ampl drgan
-Średni promien mimo środowości układu zalezy m.in.od: masy wirnika wentylatora
-Sily dynam wywolane praca maszyn wirnikowych pochodza od:prom mimośrodowości wirnika
-Zadaniem wibro czynnej jest: ograniczenie sił przenoszonych na podłoze
-Tlumienie krytyczne wystepuje wtedy gdy masa wychylona z podłoza rown:powraca do tego samego położenia bez oscylacji
-Drgania ustalone są w wibro:istotne w obl. wibro.
-Drgania swobodne nietłumione mogą się pojawć w układzie sprężystym.
- Drgania składają się z dwoch składowych:
-harmoniczne nieustalone na początku
-ustalone po pewnym czasie