Способ определения коэффициента эффективности виброизолятора Советский патент 1988 года по МПК F16F15/00 

(21)3635223/25-28

(22)22.08.83

(46) 30.09.88. Бюл. № 36

(71)Всесоюзный научно-исследовательский институт сельскохозяйственного машиностроения им. В. П. Горячкина

(72)М. А. Трахтенбройт, Т. Г. Хидиров, А. А. Гороховский и Г. В. Брауде

(53)621-567.3(088.8)

(56)Snowdon I. С. Vibration isolation: Use and characterisation. - Journal of the Acoustical Society of America, v. 66, wo. 5, 1979, pp. 1245-1274.

(54)СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ЭФФЕКТИВНОСТИ ВИБРОИЗОЛЯТОРА

(57)Изобретение относится к машиностроению, а именно к технике зашиты от вибраций при определении коэффициента эффективности виброизоляторов, предназначенных для виброзашиты различных объектов. Целью изобретения является уменьшение объема измерений, упрошение технической реализации и повышение точности способа. Указанная цель достигается тем, что после измерения на стенде входного импульса объекта к последнему крепят виброизолятор, возбуждают его на том же стенде в точке крепления к опорной конструкции и измеряют его входной и переходной им- педансы в точках возбуждения и крепления к объекту соответственно, а в качестве импеданса опорной конструкции измеряют ее входной импеданс в точке крепления виброизолятора, при этом вычисление коэффициента эффективности определяется по формуле Е / ZBK(ZBK-|-ZP)/ /ZBK(ZK-J-ZP)/, где ZK - входной импеданс объекта, в точке его крепления к опорной конструкции; ZBK и - соответственно входной и переходной импедансы виброизолятора в точке его крепления к объекту; ZP - входной импеданс опорной конструкции в точке крепления виброизолятора. 5 ил.

с S

(Л

4 N3

(фиг. 1). Уравнения вертикальных гармонических колебаний системы имеют вид

Изобретение относится к машиностроению, а именно к технике защиты от вибрации при определении коэффициента эффективности виброизоляторов, нредназначенных для виброзащиты различных объектов.

Цель изобретения - уменьшение объе- :ма измерений, упрощение технической реализации и повышение точности способа.

Цель достигается тем, что после измерения на стенде входного импеданса объекта к последнему крепят виброизолятор, 10 где Vp - скорость опорной конструкции в точУ„

&

(1)

(2)

15

возбуждают его на том же стенде в точке крепления к опорной конструкции и измеряют его входной и переходной импедан- сы в точках возбуждения и крепления к объекту соответственно, а в качестве импе- :данса опорной конструкции измеряют ее вход ной импеданс в точке крепления виброизо- :лятора.

На фиг. 1 изображена расчетная схема колебательной системы опорная конструк-. ция - виброизолятор - виброизолируе- 20 : мый объект; на фиг. 2 - то же, без вибро- : изолятора; на фиг. 3-5 - блок-схемы уст- ройства, реализующих предлагаемый способ. Способ определения коэффициента эффек тивности виброизолятора, установленного между опорной конструкцией и виброизо- лируемым объектом, включает последовательную установку объекта и виброизолятора на стенде, независимое возбуждение их и опорной конструкции источником синусоидальных колебаний в точках крепления друг к другу, измерение входного импеданса объекта в точке возбуждения, входного и переходного импедансов виброизолятора и одного из импедансов опорной конструкции и последующее вычисление коэффициента эффективности, после из- я мерения на стенде входного импеданса объекта к последнему крепят виброизолятор, возбуждают его на том же стенде в точке крепления к опорной конструкции и измеряют его входной и переходной импедан- сы в точках возбуждения и крепления к объекту соответственно, а в качестве импеданса опорной конструкции измеряют ее входной импеданс в точке крепления виб- роизолятора, при этом коэффициент эффективности вычисляется по формуле

ке крепления виброизолятора;

VP - то же, при отсутствии виброизоли: лируемого объекта и виброизолятора;

FP - сила взаимодействия между опорной конструкцией и виброизолятором.

Для схемы, изображенной на фиг. 2, соотношения (1) и (2) принимают вид

30

40

45

v;

f

VK Vp 1.

(3)

(4)

Коэффициент эффективности виброизоля- тора определяется по формуле

/VK/ /VK/

(5)

где VK и VK - скорости виброизолируемого

объекта в точке его крепления

соответственно при наличии

и отсутствии виброизолятора.

Из уравнений (1) и (2) следует, что

(6)

Скорость VK можно представить в виде

VK e

вк

(7)

Подставив формулу (6) в (7), получаем

,1

ZBK ()/

(ZK-f Zp)/

/ Л.ВК

/ZIT

где ZK- входной импеданс объек-та; ZBK, z к-соответственно входной и переходной импедансы виброизолятора, прикрепленного к объекту; ZP- входной импеданс опорной конструкции.

Колебания, возникающие в опорной кон- струкции 1 работающего агрегата под воздей ствием внутренних сил, передаются через виб роизолятор 2 виброизолируемому объекту 3

(фиг. 1). Уравнения вертикальных гармонических колебаний системы имеют вид

У„

(1)

- скорость опорной конструкции в точ &

(2)

где Vp - скорость опорной конструкции в точ

ке крепления виброизолятора;

VP - то же, при отсутствии виброизоли: лируемого объекта и виброизолятора;

FP - сила взаимодействия между опорной конструкцией и виброизолятором.

Для схемы, изображенной на фиг. 2, соотношения (1) и (2) принимают вид

f

Vp 1.

(3)

(4)

Коэффициент эффективности виброизоля- тора определяется по формуле

/VK/ /VK/

(5)

где VK и VK - скорости виброизолируемого

объекта в точке его крепления

соответственно при наличии

и отсутствии виброизолятора.

Из уравнений (1) и (2) следует, что

(6)

0 я

40

Скорость VK можно представить в виде

VK e

вк

(7)

0 я

45

Подставив формулу (6) в (7), получаем

VK -7.

v;

(t + 4

(8)

Аналогично из уравнений (3) и (4)

(i + i)

(9)

Подставив (8) и (9) в (5), получаем окончательное выражение для коэффициента эффективности виброизолятора

ZBK (ZnK-j-Zi

ZBK (ZK -|- Zp)

Измерение входного импеданса опорной конструкции Zp проводят непосредственно на агрегате при отсутствии объекта и виброизолятора путем возбуждения синусоидальных колебаний-опорной конструкции 1 (фиг. 3) с интересующей частотой в точке крепления виброизолятора электродинамическим вибратором 4 через импедансную головку 5.

В импедансной головне возникают два электрических сигнала, один из которых пропорционален силе, с которой вибратор действует на опорную конструкцию, а второй - скорости опорной конструкции в точке приложения силы. Эти сигналы поступают в измерительно-преобразующее устройство 6, где преобразуются и регистрируются самописцем 7 в виде модуля и фазы комплексного импеданса Zp, равного отношению действующей силы к скорости в точке ее приложения.

Измерение входного импеданса объекта ZK проводят на стенде 8 (фиг. 4) путем установки объекта 3 на специальной подвеске 9, исключаюшей передачу вибрации от объекта к стенду, и возбуждения объекта электродинамическим вибратором 4 через импедансную головку 5 в точке крепления виброизолятора. Регистрация модуля и фазы импеданса ZK, равного отношению действующей силы к скорости в точке ее приложения, осушествляется самописцем 7 с помощью измерительно преобразующего устройства 6. Измерение входного ZBK и переходного ZBK импедансов виброизолятора проводят на том же стенде 8 (фиг. 5), что и измерение ZK путем установки объекта 3 в сборе с виброизолятором 2 на подвеске 9 и возбуждения указанной системы электродинамическим вибратором 4 через импедансную головку 5 в точке крепления виброизолятора к опорной конструкции. В точке крепления виброизолятора к объекту устанавливается датчик 10 скорости. Электрические сигналы от импедансной головки 5 и датчика 10 скорости поступают в измерительно преобразующее устройство 6, где преобразуются и регистрируются самописцем 7 в виде модулей и фаз пооче

редно комплексного ii .siiv,: .ч i . . :4i::,if.;, отношению действуюпи и . ..I;Mч::,, :;/;. тора силы к скорости и ii-iis. и- ;;;;. i. жения, и комп. 1екс11О1Ч1 .uiiic.i /. г равного отношению дейспи к;::кГ -п ., вибратора силы к скоросш ;; ui IKI ления виброизолятора к o6i, .

Формул а изобр с ген пя

Способ определения коэффициента эффективности виброизолятора, установленного между опорной конструкцией и вибро- изолируемым об ьектом, включающий пос. довательную установку объекта и вибро|5 изолятора на стенде, независимое возбуждение их и опорной конструкции источ- НИКОМ синусоидальных колебаний в точках крепления друг к другу, измерение входного импеданса объекта в точке возбуждения входного и переходного импеданса

20 виброизолятора и одного из импедансов опорной конструции и последуюпдее вычисление коэффициента эффективности, отличающийся тем, что, с целью уменьн1ения объема измерений, упрощения техн1 ческо11

25 реализации и повыщения точности способа, после измерения на стенде входно1Ч) MNHIC- данса объекта к последнему крепят виброизолятор, возбуждают его на том же стенде в точке крепления к опорной конструкции и измеряют его входной и пере30 ходной импедансы в точках возбуждения и крепления к объекту соответственно, а в качестве импеданса опорной конструкции измеряют со входной импеданс в точке крепления виброизолятора, при этом вычисление коэффициента эффективности произво35 дят по формуле

рZBK (ZBK-(-ZP)

(ZK-f/p)

40 гдeZк-входной импеданс объекта в точке его крепления к опорной конструкции;

ZBK, Z K-соответственно входной и переходной импедансы виброизолятора в точке его крепления к объекту;

ZP - входной импеданс опорной конструкции в точке крепления виброизолятора.

Vp

Фиг. J

CPUS. 2

Фиг, h

Фиг. 3

Фив. 5