ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Демпфирующие свойства балочных конструкций из "Вибрация машиностроительных конструкций " Повышение демпфирующей способности тонкостенных сварных конструкций достигается за счет нанесения на полки и ребра жесткости различных антивибрационных покрытий и заполнения полостей между ребрами вибропоглощающими материалами. В обзоре и анализе работ по исследованию поглощающих свойств пластин и стержней [301 справедливо отмечается, что эффект от нанесения покрытий на балки значительно меньший, чем от покрытия пластин. Корпуса механизмов и рамы часто крепятся к фундаменту с помощью амортизаторов, имеющих высокую вибропоглощающую способность, в результате чего доля рассеиваемой в покрытии энергии уменьшается. [c.75] Экспериментальные исследования показывают, что на частотах до 100—150 Гц корпуса и рамы колеблются как абсолютно жесткие, следовательно, демпфирующая способность определяется свойствами амортизации. На частотах 150—1000 Гц проявляются балочные формы колебаний и формы с преимущественными колебаниями пластин полок и ребер жесткости, имеющих собственные частоты порядка 500—1000 Гц. На частотах, больших 1000—1200 Гц, определяющими являются изгибные колебания пластин. [c.75] Сложность демпфирования балочных форм колебаний с помощью антивибрационных покрытий и наполнителей объясняется тем, что только незначительная часть потенциальной энергии приходится на изгибные колебания пластин, определяющие эффективность демпфирования. [c.75] Экспериментальная проверка эффективности различных средств демпфирования проводилась на тонкостенных сварных балках длиной 1—2,5 м и высотой 0,4—0,7 м. Исследовались свободно подвешенные балки и закрепленные на амортизаторах. В процессе измерений балка возбуждалась электродинамическим вибратором, развивающим силу до 2 кг/с, которая контролировалась специальным пьезодатчиком. Ускорения точек балки измерялись пьезоакселерометрами. При измерениях на постоянных частотах силы возбуждения питание вибратора осуществлялось от генератора с цифровым частотомером, обеспечивающим поддержание заданной частоты с точностью до 0,01 Гц в диапазоне 20— 2000 Гц, что особенно существенно при измерениях на структурах с малыми коэффициентами поглощения. [c.75] Непрерывная запись частотных характеристик производилась на самописце с автоматическим поддержанием постоянства силы возбуждения. [c.75] В случае испыгания балки на амортизаторах контролировалась энергия, уходящая через амортизаторы в фундамент. Во всех случаях она не превышала 2% от общих потерь в системе. [c.76] По этим параметрам проводилось сравнение эффективности различных видов демпфирования. [c.76] НИЙ высокой балки, равными соответственно 0,35 и 0,48. Для третьей формы колебаний mJM=0, b. G увеличением количества амортизаторов за счет неоднородности системы на частоте порядка 830 Гц более интенсивно возбуждаются продольные колебания балки и колебания ребер жесткости, что увеличивает эквивалентную массу системы. [c.77] Логарифмический декремент колебаний и эквивалентная масса определялись согласно описанной выше методике измерений. Балка устанавливалась на жесткие призмы в узлах формы колебаний. [c.78] Измерения вибраций проводились на свободной и установленной на трех амортизаторах балках. Кроме того, проводились измерения на балке с грузом 200 кг. [c.80] При температуре 20° С логарифмический декремент колебаний, измеренный по ширине резонансного пика свободной балки, составляет 0,037—0,045 на частотах ниже 600 Гц и возрастает на более высоких частотах. После закрепления балки на амортизаторах декремент повьппается на 0,015—0,02, что примерно соответствует декременту балки на амортизаторах без битума. [c.80] Амплитуды вертикальных колебаний пластин кожухов и полок балки отличаются на 20—30%, а на высоких частотах — на 180% от смещения полки. Это создает дополнительное демпфирование за счет сжатия битума. [c.80] Логарифмический декремент колебаний системы имеет довольно большой разброс при нагревах и охлаждениях, что, по-видимому, связано с изменением площади и качества контакта битума с металлом при застывании битума. При нагревании битума до 80° С логарифмический декремент колебаний балки на амортизаторах увеличивается на частотах ниже 700 Гц примерно в два раза (рис. 30, область, ограниченная кривыми 2), а на более высоких частотах резкое увеличение логарифмического декремента происходит при нагревании выше 50° С (кривая 1). Резонансные частоты при нагревании уменьшаются примерно пропорционально температуре. При 80° С уменьшение резонансных частот по сравнению с таковыми при комнатной температуре составляет 5—10%. Нагрев битума уменьшает жесткость креплений пластин кожухов к полкам и ребрам, поэтому амплитуды колебаний пластин кожухов возрастают, что приводит к увеличению эквивалентной массы системы. Таким образом, уменьшение динамической податливости системы при нагреве происходит как за счет увеличения логарифмического декремента колебаний, так и за счет увеличения эквивалентной массы. [c.80] На рис. 31 приведены частотные зависимости коэффициента поглощения при различных видах демпфирования корпусных конструкций свободная балка (7), балка на трех амортизаторах 2), свободная балка с антивибрационным покрытием А-5 (5), свободная балка с битумом 4), балка с битумом на трех амортизаторах (5). Сравнение показывает, что при одинаковых соотношениях масс битум дает результаты, близкие к покрытию типа А-5, но требует применения специальных герметичных кожухов. [c.80] Исследования проводились также на корпусах редукторов (см. рис. 6). Рассматриваемые корпуса редукторов типа I и II имели антивибрационное покрытие, а корпус редуктора типа III содержал битум (см. табл. 1). Корпус редуктора типа I имеет логарифмический декремент колебаний порядка 0,06. Логарифмический декремент колебаний редуктора в сборе с зубчатой передачей повышается до 0,16. Установка редуктора на амортизаторы и соединение с турбиной повышают логарифмический декремент системы до 0,2. [c.81] Таким образом, антивибрационные покрытия в рассматриваемых конструкциях в диапазоне балочных форм колебаний дают увеличение логарифмического декремента и соответственно уменьшение уровней колебаний примерно на 25—50%. [c.81] На более вь соких частотах, характеризующихся преимущественным колебанием пластин, эффект от покрытий и наполнителей существенно выше. [c.81] Вернуться к основной статье