Разработка и исследование динамических упруго-демпферных моделей для обеспечения вибрационной безопасности технических объектов

Ф. М. Шакиров

Аннотация


Рассматривается одномассовая упругодемпферная модель колебательной системы, из которой могут быть получены более простые классические варианты с подвесками в виде реологических моделей Пойнтинга-Томсона, Кельвина, Максвелла, Гука. Отличие модели от классических вариантов в том, что составляющие её подвески опираются на разные основания, одно из которых может быть виброактивным. Модель имеет две разновидности, отличающиеся тем, какая часть подвески опирается на потенциально виброактивное основание – упругая или упруго-демпферная. Приводятся математические модели их динамики с учётом демпфирования нелинейного характера. Исследованы динамические свойства разновидности, в которой вибровозмущение с основания на защищаемую массу может передаваться через упругий элемент. Рассмотрены случаи силового и кинематического вибронагружения массы с использованием частотных функций по абсолютным и относительным параметрам. При силовом вибронагружении динамика рассматриваемой модели идентична динамике классической модели. В случае кинематического возмущения массы на амплитудно-частотной характеристике по относительному параметру проявляется новое качество – две инвариантные точки. Это обстоятельство использовано для оптимизации уровня демпфирования в системе с целью минимизации резонансной амплитуды колебаний. Диапазон низкочастотной виброизоляции не меньше, чем у консервативной колебательной системы. Размер его зависит от демпфирования и жёсткостей упругих элементов, поэтому выбор их величин связан с достижением компромисса между ограничением размаха резонансных колебаний и обеспечением требуемого качества низкочастотной виброизоляции.


Ключ. слова


Вибрационная безопасность; реологические модели; релаксационное демпфирование; динамика; частотные и резонансные характеристики; оптимальное демпфирование

Полный текст:

PDF

Список литературы

1. ГОСТ 12.1.012-2004. Система стандартов безопасности труда.
Вибрационная безопасность. Общие требования. Введ. 2008-07-01. М.: Стандартинформ, 2008.

2. Вибрации в технике: Справочник. Т.6: Защита от вибрации и ударов. М.: Машиностроение, 1981. 456 с.

3. Белоусов А.И., Токарев И.П., Чегодаев Д.Е. Релаксационная гидростатическая подвеска для защиты оператора от вибрационных и ударных нагрузок // Сб. науч. тр. «Методы и средства виброзащи-
ты человека» М.: ИМАШ РАН. 1977. С.89–93.

4. Шакиров Ф.М., Балякин В.Б. Использование реологических моделей релаксационного демпфирования для исследования динамики опоры ротора. Часть 1. Линейное демпфирование // Известия Самарского науч. центра РАН. 2001. Т. 3, №2. С. 204–213.

5. Шакиров Ф.М., Балякин В.Б. Использование реологических моделей релаксационного демпфирования для исследования динамики опоры ротора. Часть 2. Нелинейное демпфирование // Известия Самарского научного центра РАН. 2002. Т. 4, № 2. С. 344–352.


DOI: http://dx.doi.org/10.18287/1998-6629-2014-0-5-1(47)-27-36

Ссылки

  • Ссылки не определены.


© Вестник СГАУ, 2015

 

Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 International License.

 

ISSN: 2541-7533