Свежая информация катушка инерционная тут.



Мета роботи: дослідження вібрації будівельних конструкцій на робочих місцях, реалізація інженерних вирішень по зменшенню вібрації.
Теоретична частина.
Вібрація представляє собою процес розповсюдження механічних коливань в твердому тілі. Джерела вібрації різні: технологічні процеси, механізми, машини.
Вібрація характеризується частотою f, Гц, віброшвидкістю V, мм/с, вібропереміщенням А, мкм. Ці величини взаємозв'язані співвідношенням:
f=V*103/2?A (1)
Коливання, розповсюджуючись по елементах конструкцій, прискорюють їхнє руйнування. Крім того, вони впливають на працюючого.
Залежно від дії на людину вібрація ділиться на загальну і місцеву. Перша викликає струс людини (при знаходженні його на коливних підлогах, устаткуванні і т.д.), друга шкодить лише окремі органи (при роботі з віброінструментом, відбійним молотком, дрелькою).
Вібрація шкідливо впливає на здоров'я і працездатність людини. Під впливом вібрації поступово розвиваються порушення центральною нервової і серцево-судинної систем, вестибулярного апарата, погіршується травлення, відбуваються несприятливі зміни в кістково-суглобовому апараті, зменшується опірність організму хворобам, зростає стомлюваність, знижується загальна працездатність і т.д. Тривала дія виробничої вібрації може привести до професійних виброзахворювань з повною або частковою втратою працездатності.
У зв'язку з шкідливістю для здоров'я допустимі значення параметрів вібрації нормуються (ГОСТ 12.1.012-78 і СІ 245-71). Залежно від частоти вібрації f встановлені гранично допустимі величини віброшвидкості V і вібропереміщенням А, мкм. Ухвалений також вид нормування у відносних одиницях, який визначається виразом
LV=20lg(V/V0) (2)
де LV - рівень віброшвидкості , дБ ;
V0 - порогове (ще вловлюване сучасними приладами) значення віброшвидкості , рівне 5*10-5 мм/с (при f =1000 Гц і пороговому звуковому тиску Р0=2*10-5 Па).
Нормується як загальна, так і місцева вібрація.
Заходи захисту від вібрації, ціль яких - зниження коливань будівельних конструкцій і устаткування до рівня, що не перевищує нормативні значення, можна розділити на наступні основні напрями.
1. Зниження вібрації в джерелі – досягається заміною кривошипних механізмів рівномірно обертаючими; кування і штампування - пресуванням; ретельним підбором зубчатих пар; урівноваженням елементів, що обертаються; точністю збірки і підгонки деталей машин; забезпеченням співісної трансмісій; збалансованістю частин машин, що рухаються, і т.п.
2. Віброізоляція будівельних конструкцій, машин і устаткування здійснюється їхнім пружним з'єднанням ( конструкції укладаються на пружні прокладки, амортизатори). Це активна віброізоляція.
З. Пасивна віброізоляція робочого місця. Суть полягає в забезпеченні віброізольованих підлог або підставок на робочих місцях. Віброізольовані підлоги влаштовуються по спеціально підібраним амортизаторам.
Фізичне значення амортизації коливань (активної і пасивної) полягає в гасінні енергії коливань пружними амортизаторами; частота власних коливань амортизованої системи f0, при цьому повинна значно відрізнятися від частоти вимушених коливань f, не менше ніж в чотири рази ( f >= 4*f0).
Необхідна частота власних коливань
f0= 0.5/fст0.5 (3)
де fст - статичне осідання амортизаторів під вагою віброджерела, встановлене згідно закону Гука, см:
fст= Mh/ES
де M - маса установки, Н; h - початкова висота амортизатора, см; Е - модуль пружності амортизаційної гуми, Па; S - сумарна площа поперечного перетину амортизаторів, см2.
4. Приєднання мас до джерел коливань з метою зміни частот їхніх власних і поглинання їхньої енергії.
Ціль приєднання мас до коливних контурів (коливні окремі конструкції або цілі будівлі, верстати, машини, устаткування) - зміна частоти їхніх власних коливань з тим, щоб виключити можливість збігу частот власних і вимушених коливань тобто виключити появу резонансу при f ~ f0. В даній лабораторній роботі ефект приєднання мас можна спостерігати при навантаженні лабораторного столика контрольними вантажами.
5. Застосування засобів індивідуального захисту: рукавички з амортизуючими прокладками для захисту рук від вібрацій при роботі з пневматичними і електричними машинами, взуття на мікропористій підошві для захисту від вібрацій підлоги і ін.
Опис приладу і установки
В роботі використовується віброметр ВИП-2. Він призначений для вимірювання діючих значень віброшвидкості і розмаху вібропереміщення робочих місць, будівельних конструкцій, машин і устаткування в лабораторних і виробничих умовах.
Технічні характеристики віброметра:
робочий діапазон частот, f = 10-1000 Гц;
діапазон віброшвидкості, V = 0,1-100 мм/с;
діапазон вимірюваних віброзміщень, А = 2 - 1000 мкм;
відносна похибка 12 - 25%.
Віброметр складається з віброперетворювача (датчик) 2, вимірювального приладу ПИ-13 1 і кабелю (мал. 1).
Віброперетворювач містить підвісну систему (рамку) і індукційну котушку. При переміщенні підвісної системи відносно магнітопровода на її кінцях виникає ЕРС, пропорційна швидкості зсуву (амплітуді) і частоті коливань, що вимірюються.

Рис. 1. Загальний вигляд віброметра ВИП-2:
1 - вимірювальний прилад; 2 - вибродатчик
На лицьовій панелі вимірювального приладу розташований показуючий прилад і перемикачі ВИД РОБОТИ і МЕЖІ ВИМІРЮВАННЯ. На корпусі встановлені роз'єми для підключення віброперетворювача і роз'єм ВИХІД для підключення осцилографа.
Перемикач ВИД РОБОТИ має наступні положення:
ВИКЛ. - живлення приладу відключено (встановлюється при припиненні вимірювань щоб уникнути розрядки батареї і псування приладу);
КОНТР. ЖИВЛЕННЯ – контролюється стан або наявність живлення напруги; V - ?m/s і МКМ - положення для вимірювання розмаху вібропереміщення (подвійної амплітуди коливань), мкм.
Верхні цифри (1, 3, 10, 30, 100) перемикача МЕЖІ ВИМІРЮВАННЯ позначають граничні числові відмітки шкали приладу, мм/с, при вимірюванні віброшвидкості (включення перемикача ВИД РОБОТИ в положення ?m/s).
Нижні цифри (10, 30, 100, 300, 1000) - граничні числові відмітки шкали приладу мкм, при вимірюванні розмаху вібропереміщення (включення перемикача ВИД РОБОТИ в положення МКМ).
Ціна розподілу приладу непостійна і залежить від вибраного діапазону вимірювання (від установки перемикача МЕЖІ ВИМІРЮВАНЬ).
Верхня шкала приладу використовується при установці перемикача МЕЖІ ВИМІРЮВАНЬ на відмітки кратні 10, нижня - на відмітки, кратні 3.
До віброметра ВИП-2 підключається осцилограф СІ-72 для візуального спостереження за амплітудою вібропереміщень.
Схема лабораторної установки для вивчення ефективності віброзахисту показана на рис. 2. Вона складається з електричного віброджерела 1, змонтованого на сталевій плиті 2, прикріпленою кронштейнами З до стіни. Віброджерело з підставкою кріпиться до плити за допомогою чотирьох шпильок 5, наглухо сполучених з плитою 4. При вивченні ефективності вітрозахисту різних прокладних матеріалів (пінопласт, гума, дерево) віброджерело встановлюється на ці прокладки і жорстко кріпиться за допомогою гайок, що нагвинчують на шпильки 5. Віброджерело не повинно торкатися шпильок. Прокладки встановлюються як знизу підстави віброджерела, так і зверху. Вони також не повинні торкатися шпильок.
Параметри вібрації заміряються на умовному робочому місці (плита, точки а, 6, в, г, д). Враховується їх середнє значення.

Рис. 2. Схема лабораторної установки:
1 - віброджерело ; 2 - сталева плита-підставка віброджерела ; 3 - кронштейн; 4 - умовне робоче місце; 5 - гвинт кріплення віброустановки; 6 - амортизатор.
Підготовка до роботи
При перенесенні приладу його необхідно відключати, щоб не пошкодити стрілочний прилад; забороняються удари по віброперетворювачу і вібровимірювачу, різке їхнє струшування.
Встановивши прилад на робоче місце, перемикачі встановити у наступне положення: МЕЖІ ВИМІРЮВАННЯ - 100/1000;ВИД РОБОТИ - КОНТР.ЖИВЛЕННЯ . Стрілка приладу повинна зупинятися між відміткам 7 і 10, що свідчить про нормальну напругу живлення.
Порядок вимірювань
1. При вимірюванні віброшвидкості перемикач ВИД РОБОТИ встановлюється в положення mm/s віброперетворювач закріплюється (або встановлюється) на вібруючій поверхні. Перемиканням МЕЖІ ВИМІРЮВАННЯ вибирається необхідна межа для вимірювання в залежності від енергії вібрацій, що виміряються (щоб прилад не зашкалювало).
2. При вимірюванні розмаху вібропереміщення перемикач ВИД РОБОТИ переводиться в положення ?m і проводиться вимірювання.
3. Необхідно стежити за тим, щоб значення віброшвидкості і вібропереміщення, що виміряються, не виходили за межі шкали приладу.
4. Після закінчення вимірювання перемикач поставити в положення ВИКЛ.
5. При появі ознак відмови і несправності приладу його потрібно відключити, поставивши до відома викладача.
Для гасіння енергії коливань, що передаються на робочий столик (див., рис. 2) передбачається пристрій гумових амортизаторів, що вкладаються між поверхнею столика і джерелом коливань.
Вимоги ГОСТУ
Допустимі рівні вібрації на робочих місцях нормуються по ГОСТ 12.1.012-78 ССБТ "Вібрація. Вимоги безпеки", а також по СН 245-71 "Санітарні норми проектування промислових підприємств " (додаток 2,3).
Порядок виконання роботи
1. Встановити віброджерело на плиту з використанням дерев'яних прокладок (при монтажі в кожному випадку стежити за тим, щоб віброджерело і прокладки не торкалися шпильок, жорстко сполучених з плитою).
2. Виміряти віброшвидкості і вібропереміщення на умовному робочому місці в точках а, б, в, г, д (див. рис. 2). Встановити їхнє середнє значення.
З. Навантажити плиту (умовне робоче місце) контрольним вантажем і провести виміри, указані в п. 2.
4. Розрахувати частоти вимушених коливань з використанням формули (1). Розрахувати фактичні рівні віброшвидкості LV, по формулі (2).
5. Оцінити відповідність рівня заміряних вібрацій на робочому місці рівню, допустимому нормами (ГОСТ 12.1.012-78)
6. Встановити віброджерело на плиту з використанням гумових прокладок і провести виміри і розрахунки, указані в п. 2-5.
7. Встановити віброджерело на плиту з використанням прокладок пінопластів і провести виміри і розрахунки, указані в п. 2.
8. Оцінити ефективність віброзахисних засобів.
Вимоги безпеки при виконанні лабораторної роботи
1. Джерело вібрації повинно бути надійно заземлено.
2. Перед включенням джерела вібрації необхідно перевірити заземлення і цілісність електропроводки.
З. Включення джерела вібрації здійснюється лаборантом, виміри проводяться у присутності викладача.
4. Після вимірювань потрібно негайно вимкнути прилад ВИП-2 щоб уникнути його псування (перемикач ВИД РОБОТИ ставити в положення ВИКЛ.).
Додаток 1.
Режим роботи
Точка
Фактичний показник
Нормований показник
Висновки



Віброшвидкість, мм/с
Вібропереміщення 2А, мкм
Частота вимушених коливань, Гц
Рівень вібрації, ДБ
Віброшвидкість, мм/с
Рівень вібрації, ДБ


Без амортизаторів
а









б









в









г









д









Середнє значення








З приєднанням мас
а









б









в









г









д









Середнє значення








З амортизаторами:
1 варіант
а









б









в









г









д









Середнє значення








2 варіант
а









б









в









г









д









Середнє значення









Гігієнічні норми вібрації, які діють на людину
Вид вібрації
Чисельник – середньоквадратичне значення віброшвидкості,
мм/с (не більше)


Знаменник – логарифмічний рівень віброшвидкості, дБ в октанних смугах зі середньогеометричними частотами, Гц


1
2
4
8
16
31.5
63
125
250
500
1000

Технологічна (на постійних робочих місцях у виробничих приміщеннях, підприємствах)

13/108
4,5/99
2,2/93
2/92
2/92
2/92






Допустимі значення параметрів вібрації
Прийняте в роботі позначення
Середньогеометрична і гранична (подана в лапках) частота октавних смуг, Гц
2/(1,4 ÷ 8)
4/(2,8 ÷ 5,6)
8/(5,6 ÷ 11,2)


Частота, Гц
1,4
1,6
2
2,5
2,8
3,2
4
5
5,6
6,3
8
10
11,2


Амплітуда (пікове значення) переміщення при гармонічних коливаннях, мм
3,11
2,22
1,28
0,73
0,61
0,44
0,28
0,16
0,13
0,09
0,056
0,045
0,041


Середньо-квадратичне значення коливальної швидкості
мм/с
11,2
5
2



дБ відносно
5*10-5 мм/с
107
100
92


Середньогеометрична і гранична (подана в лапках) частота октавних смуг
16/(11,2 ÷ 22,4)
31,5/(22,4 ÷ 45)
63/(45 ÷ 90)


Частота, Гц
11,2
12,5
16
20
22,4
25
31,5
40
45
50
63
80
90


Амплітуда (пікове значення) переміщення при гармонічних коливаннях, мм
0,041
0,036
0,028
0,0225
0,02
0,018
0,014
0,0113
0,0102
0,009
0,0072
0,0056
0,005


Середньо-квадратичне значення коливальної швидкості
мм/с
2
2
2



дБ відносно
5*10-5 мм/с
92
92
92


Свежая информация катушка инерционная тут.