А.2.3 Металлические пружины
Металлические пружины малочувствительны к большим изменениям температуры и устойчивы к воздействию большинства органических веществ.
В целях виброизоляции предпочтительно использовать металлические пружины специального назначения, изготовленные из пружинной стали в форме прутка, пластины или струны. Для металлических пружин разность между их статической и динамической жесткостью незначительна. В зависимости от типа и конструкции пружины кривая зависимости деформации от нагрузки может быть линейной, выпуклой вверх или выпуклой вниз. Собственные частоты колебаний таких пружин находятся в диапазоне от 1,5 до 8 Гц. Металлические пружины обладают способностью сохранять высокую потенциальную энергию при больших деформациях. Их характеристики не изменяются со временем.
Примеры металлических пружин различных типов вместе с кривыми зависимости деформации от нагрузки показаны на рисунке А.2.
Рисунок А.2 - Металлические пружины и их характеристики (кривые "нагрузка-деформация")
 | |
| 150 × 350 пикс. Открыть в новом окне | |
 | |
| 150 × 350 пикс. Открыть в новом окне | |
 | |
| 150 × 350 пикс. Открыть в новом окне | |
 | |
| 150 × 350 пикс. Открыть в новом окне | |
 | |
| 150 × 370 пикс. Открыть в новом окне | |
 | |
| 150 × 350 пикс. Открыть в новом окне | |
 | |
| 150 × 350 пикс. Открыть в новом окне | |
 | |
| 150 × 350 пикс. Открыть в новом окне | |
F - нагрузка; s - деформация в направлении действия нагрузки; h, t - характерные размеры блока пружин
Примечание - Заштрихованные области показывают петлю гистерезиса вследствие фрикционного демпфирования.
Для виброизоляции машин чаще всего используют цилиндрические винтовые пружины сжатия. Благодаря линейности их характеристики (кривой "нагрузка-деформация") в широком диапазоне деформаций и возможности выбора требуемой жесткости по любому из направлений движения данный вид пружин хорошо подходит для применения в качестве упругой опоры машин большинства типов.
Отношение жесткостей цилиндрической винтовой пружины в вертикальном и горизонтальном направлении можно варьировать в широком диапазоне значений выбором размеров пружины. На рисунке А.3 показан пример упругой подвески из цилиндрических винтовых пружин сжатия.
Рисунок А.3 - Типичная подвеска из цилиндрических винтовых пружин сжатия
 | |
| 269 × 326 пикс. Открыть в новом окне | |
А.2.4 Пневматические пружины
Пневматические пружины представляют собой оболочку с гибкими боковыми стенками, заполненную газом (см. рисунок А.4). При приложении нагрузки деформация боковых стенок вызывает изменение объема оболочки и, соответственно, давления внутри нее. Тот же принцип применим к движению поршня в цилиндре и работе сильфона. Кривые "нагрузка-деформация" пневматических пружин определяются условием равенства приложенной внешней нагрузки произведению разности между внутренним и внешним (обычно атмосферным) давлением на эффективную площадь нагрузки (зависит от используемого газа). Статическая и динамическая жесткости пневматических пружин могут различаться между собой.
Рисунок А.4 - Примеры пневматических пружин
 | |
| 610 × 185 пикс. Открыть в новом окне | |
Пневматические пружины могут быть выполнены в вариантах без управления или с управлением положения поверхности, на которую опирается машина.
А.3 Демпферы
Демпферы используют для ограничения колебаний упругих опор при прохождении через резонанс в случае периодического, случайного или ударного возбуждения за счет преобразования механической энергии колебаний в тепловую энергию. Демпферы устанавливают параллельно упругой подвеске машины.
Различают демпферы, работающие по принципу взаимодействия жестких тел [фрикционные демпферы - см. рисунок А.5а)] и преобразующие механическую энергию в энергию жидкости [жидкостные демпферы - см. рисунок А.5b)] или газа. Зависимость нагрузки от скорости движения демпфера может быть постоянной величиной, линейной, выпуклой вверх или вниз. При выборе фрикционных демпферов следует обращать внимание на производимый ими шум.
Рисунок А.5 - Конструкции фрикционного и жидкостного демпферов
 | |
| 327 × 346 пикс. Открыть в новом окне | |
 | |
| 221 × 339 пикс. Открыть в новом окне | |
1 - фрикционная обшивка; 2 - регулировочный винт; 3 - пружина сжатия; 4 - поршень; 5 - корпус; 6 – жидкость
Для виброизоляции машин наиболее часто используемыми вместе с пружинной подвеской демпферами являются гидравлические амортизаторы. Они хорошо подходят для ослабления вибрации с большими амплитудами на низких и средних частотах. Их конструкция состоит из корпуса, демпфирующей жидкости и поршня. Поршень, погруженный в демпфирующую жидкость, может двигаться во всех направлениях до соприкосновения с корпусом. Поэтому такие демпферы удобны для гашения колебаний по всем шести степеням свободы.
А.4 Сочетание демпферов и пружин
Демпфирование колебаний является важной составной частью работы системы виброизоляции, реализуется в виде демпфирования колебаний в материале или в конструкции системы (см. рисунок А.6) и применяется:
a) во всех случаях, когда необходимо избежать роста вибрации при прохождении через резонансные частоты;
b) для большинства машин вращательного действия, вибрация которых может возрастать вследствие увеличивающегося дисбаланса ротора;
c) для ослабления крутильных колебаний валов электрических машин в условиях короткого замыкания;
d) для стабилизации работы машин и агрегатов, которые по техническим или экономическим причинам устанавливают на упругие опоры на легких фундаментах;
e) для обеспечения быстрого затухания ударных процессов.
Рисунок А.6 - Сочетание демпферов и пружин в системе виброизоляции
 | |
| 538 × 342 пикс. Открыть в новом окне | |
1 - пружина; 2 - поршень; 3 - демпфирующая жидкость; 4 - камера демпфирования; 5 - воздушный канал; 6 - камера нагружения; 7 - разделительная пластина; 8 – мембрана
А.5 Другие способы ослабления вибрации
Настоящий стандарт распространяется только на пассивные системы виброизоляции, состоящие из пружин и демпферов. Однако в особых случаях для ослабления передаваемой вибрации могут быть использованы иные конструктивные решения, например, с использованием динамических виброгасителей.
Приложение ДА
(справочное)
Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов ссылочным национальным стандартам Российской Федерации (и действующим в этом качестве межгосударственным стандартам)
Таблица ДА.1
 | |
| 596 × 472 пикс. Открыть в новом окне | |