Файл: Снижение шума методами звукоизоляции..pdf

Для одновального вибратора завода «Строммашина» при скорости вращения п = 3000 об/мин Мс? имеет • величины от 18,5 до 45 кгс • см. Центробежная сила

F = fel = 1850 - 4500 кгс

и превышает вес вращающихся частей в 100 раз и более.

Такие центробежные силы приводят к тому, что соударения тел качения о кольца и сепаратор становятся более значитель­ ными. Кроме этого, между деталями подшипников и карданных сочленений под действием сил инерции возникают дополнитель­ ные соударения. Они происходят при направленных колебаниях вибратора на виброплощадке с ускорениями, превышающими ускорение силы тяжести, вследствие зазора в подшипнике, за­ зоров между сепаратором и телами качения и зазора в кардан­ ных сочленениях.

Поскольку особенностью работы подшипника является удар­ ный характер взаимодействия между его деталями, то для оцен­ ки шума могут быть использованы некоторые результаты теории изоляции от ударного шума [17]. Выражение для уровня шума L , излучаемого конструкцией при действии периодических уда­ ров, в зависимости от времени между ударами Т и импульса силы J можно представить в виде

/„= 101gfc£.

Коэффициент k учитывает неизменные для данной конструк­ ции факторы (площадь излучающей поверхности, массу и др.).

При упругом ударе можно считать, что импульс силы / = = 2 т у , где V — скорость шара в момент удара и m — его масса. Изменение скорости от Vi до v2 и времени между ударами соот­ ветственно с Г[ до То приводит к изменению уровня шума на величину

Известно, что скорость тела, падающего с высоты Н под действием собственного веса Р и приложенной силы F,

v = Y2gH{\±FiP).

Поскольку центробежная сила значительно превышает вес вра-

Увеличение скорости v приводит, согласно выражению (III.3), к одинаковому росту уровней шума на всех частотах. Однако с частоты fo=0,45/T (т — продолжительность удара) на характер удара начинает оказывать существенное влияние смятие в месте контакта соударяющихся тел [20]. В результате возникающего виброизоляционного эффекта уровень шума снижается по зако­

где k{ — постоянная; R — радиус шара; а — коэффициент, зави­ сящий от упругих свойств соударяющихся тел. Поскольку

На тех участках частного спектра, где уровни шума от соуда­ рений под действием сил инерции близки к уровням шума, воз­ никающим при перекатывании, общее увеличение уровня шума

Из формулы (III.5) следует, что с возрастанием скорости v, например, вследствие увеличения радиального зазора или вол­ нистости, уровни шума на высоких частотах, начиная с f = fo, возрастают больше, чем на низких и средних, что согласуется с результатами исследований подшипников качения. Так, по дан­ ным ВНИИПП с увеличением волнистости уровень шума на вы­ соких частотах повышается на 2—3 дБ больше, чем на сред­ них [38].

Воспользуемся зависимостями (Ш.З) и (III.5) для анализа соударений под действием центробежной силы и практически равной ей силы инерции при изменении амплитуды и частоты колебаний вибратора.

площадках изменения уровня шума с изменением режима ра­ боты виброплощадки.

Т а б л и ц а 7

Влияние режима работы внброплощадки на изменение уровня шума

Соотношение между величинами шума от соударении под действием центробежных сил и сил инерции зависит главным образом от конструкции подшипника. Так, для виброплощадки 435А с вибратором С-482, имеющим два радиальных одноряд­ ных шарикоподшипника № 405, основное влияние на суммарный уровень шума в диапазоне 250—1000 Гц оказывают соударения при направленных колебаниях вибратора. В остальном диапа­ зоне частот преобладающее значение имеют соударения при пе­ рекатывании тел качения.

Итак, основная причина поличастотных возмущений вибра­

характеристиками соударений между деталями подшипника (скоростью шаров в момент удара, продолжительностью удара и временем между ударами), которые, в свою очередь, зависят от частоты и амплитуды колебаний внброплощадки.

Изгибные колебания металлических конструкций подвижной рамы и формы. Упругие деформации, возникающие под действи­ ем динамических усилий в приводных агрегатах виброплощад­ ки, распространяются в виде изгибных и продольных колебаний к наружным поверхностям этих агрегатов и далее, к подвижной раме и форме. Вибрирующие поверхности и возбуждают в окру­ жающей среде звуковые волны. Уровень акустической мощности зависит от интенсивности колебаний вибрирующей поверхности, а также от размеров формы, способа закрепления и других осо­ бенностей этой поверхности, влияющих на ее сопротивление излучения [53].

1. Колебаний рамы как абсолютно жесткого тела. Эти коле­ бания при совпадении линии действия равнодействующей сил с центром инерции системы одинаковы во всех точках и равны движению центра инерции рассматриваемой системы. Они могут быть выражены зависимостью (жесткостью пружин пренебрега­

ем)

а = Р sin wt , пш-

где Р— возмущающая сила; со — частота вращения вибраторов; т—вибрируемая масса.

В результате ударов в узле вибратора на основную частоту накладываются колебания средних и высоких частот, поэтому в общем виде амплитуда колебаний рамы

где Pi — амплитуда силы частоты а(;

2. Колебаний, определяемых деформациями подвижной ра­ мы и формы. Усилия-в вибраторе вызывают в элементах метал­ лических конструкций вынужденные изгибные колебания. По­ скольку первые собственные частоты колебаний элементов ме­ таллических конструкций лежат в пределах нескольких сот герц, то вследствие широкого спектра поступающих от вибраторов возмущений всегда возникают резонансные явления. Поэтому в спектре вибрации каждого элемента конструкции имеется

резко снижаться. Это объясняется тем, что начинает сказывать­ ся влияние местного смятия при соударениях в подшипниках качения, в результате чего уменьшается интенсивность возмуще­ ний в вибраторе и, кроме того, на высоких частотах соединение вибратора с подвижной рамой уже не является абсолютно жест­ ким. В частности, собственная частота колебаний системы вибра­ тор— соединительные болты — подвижная рама для вибропло­ щадки 435А равна 2100Гц. Такое соединение является фильтром для высоких частот. Аналогичным образом влияют на спект-