Типовые значения параметров механических воздействий.
№
| Вид ЭВС
| Вибрация
| Удар
| Центробежное ускорение
| Центробежное ускорение
| Причина возникновения
|
F1 Гц
| J "g"
|
, мс
|
"g"
|
1
| Передвижная наземная
| 10…120
| 6
| 40…60
1…10
| 5
75
| До 6 g
| Вибрация механизмов, неровности дороги, взрывы.
|
2
| Стационарная
| До 80
| До 4
| -
| -
| При перевозке до 6 g
| Вибрация при перевозке, взрывы, маневрирование.
|
3
| Корабельная
| 5…120
| 2
| 5…10
| 15
|
| Сотрясение корпуса (двигателями, винтами), взрывы, маневрирование.
|
4
| Авиа и ракетная
| 3…500
2…2000
| До 10
| 5…10
| 15
| До 9 g
|
|
Примечание:
Чем ближе расположена ЭВС к источнику вибрации, тем больше высокочастотных составляющих в спектре вибрационных воздействий; элементы конструкции (обшивка, корпус) демпфируют эти ВЧ (высокочастотные) составляющие.
|
![09.bmp](19188_html_m13fb18e0.png)
| g = 9,8 ![](19188_html_m69ef24b9.gif)
|
Принципы защиты ЭВС от внешних воздействий. ![c:\users\wepo\desktop\безымянный.png](19188_html_m2d885457.png)
![](19188_html_1e577029.gif)
- возмущающая частота - частота колебаний основания, на котором стоит блок.
![](19188_html_m1371686e.gif)
, где
![](19188_html_m530e0cb5.gif)
- частота собственных колебаний системы.
![](19188_html_m1371686e.gif)
Рассмотрим варианты расположения собственных частот по отношению к воздействующим:
Резонансная область. Резонанс - усиление колебаний ![](19188_html_m56bb3968.gif)
А
бл > А
осн, этот случай недопустим, поэтому необходимо сдвинуть частоты системы.
Дорезонансная область. Увеличение собственной частоты системы ![](19188_html_6035d0c7.gif)
А
блока = А
осния (амплитуда основания равна амплитуде блока). Для увеличения
![](19188_html_m530e0cb5.gif)
необходимо либо увеличить жесткость системы С, либо уменьшить массу системы m.
Увеличение жесткости достигается 2-мя средствами:
Соответствующим выбором материалов.
Рациональным конструированием.
Рассмотрим эти пути подробнее:
Жесткостные свойства конструктивных материалов характеризуются их модулями упругости Е. Для того, чтобы повысить С без увеличения веса, необходимо выбирать материалы с максимальным отношением
, где
- плотность материала, E – модуль упругости.
Рациональное конструирование - комплекс мер, используемых при конструировании ЭВС, которые обеспечивают максимальную жесткость конструкции без увеличения ее веса.
А) Выбор профиля элементов несущей конструкции (каркасов, обшивок)
![03.bmp](19188_html_11c29d33.png)
|
- деформация, определяемая по изгибу.
- момент инерции относительно оси изгиба. Чем больше , тем меньше деформация.
Момент инерции увеличивается за счет отбортовок.
|
Б) Установка различных кронштейнов в углах каркасов.
![04.bmp](19188_html_m306672f.png)
|
Во 2-ом варианте для обеспечения максимальной жесткости системы ЭВС крепится на вибрирующее основание как можно жестче.
|
Сдвиг собственных частот системы в область
. При этом возможно Абл < Аосн. Этот вариант наиболее приемлем для качественной защиты ЭВС. Собственная резонансная частота меньше.
Для уменьшения собственных частот системы необходимо либо уменьшить жесткость, либо увеличить массу. Увеличение массы - неприемлемый путь, следовательно необходимо уменьшить жесткость системы.
![05.bmp](19188_html_3b3839f2.png)
| Ссист = f (Соп, Сбл)
Жесткость системы не может быть больше, чем min ![](19188_html_m3987cab1.gif)
|
![](19188_html_1ae1739b.gif)
Уменьшение жесткости системы достигается за счет выполнения жесткого блока и мягкой опоры. При этом С
сист![](19188_html_m1c323e9d.gif)
С
оп (при С
оп << С
бл). Таким образом, работа в области
![](19188_html_1fac1247.gif)
обеспечивается установкой виброизоляторов (мягких опор) между вибрирующим основанием и блоком. При этом жесткостные параметры системы будут полностью определяться жесткостями амортизаторов, а инерционные параметры системы инерционными параметрами блока.
Жесткость блока,
больше жесткости опоры, то жесткость системы, определяется жесткостью опоры.
Системой виброизоляцииции будем называть систему, состоящую из амортизаторов, блока и опоры.