Основи віброізоляції та віброзахисту

Як вже було сказано раніше, коливання можуть мати і негативний вплив. Тому необхідно знаходити методи і способи ізоляції та захисту від таких вібрацій.

Задачу віброзахисту і віброізоляції розглянемо на найпростіших прикладах систем, що мають один ступінь вільності та здійснюють вимушені коливання. Ця задача виникає у двох випадках:

1) коли треба ізолювати фундамент від шкідливих вібрацій машин, зумовлених, наприклад, їхньою динамічною незрівноваженістю;

2) коли який-небудь пристрій (машину, обладнання, електронну апаратуру тощо) треба захистити від шкідливої дії вібрацій, що може виникнути під час транспортування, від коливань машин, які працюють поряд і т.д.

В обох випадках треба дослідити коливання тіла масою m. При цьому в першому випадку збурююча сила прикладена безпосередньо до тіла. У зв'язку з цим, таке збудження коливань називають силовим. У другому випадку збурення коливань тіла масою m відбувається через коливання основи, тобто її руху відносно нерухомої системи координат Oxyz. Таке збурення коливань називають кінематичним.

Силове збурення

рис. 4.13

У разі силового збурення коливань потрібно, щоб реакція фундаменту була якомога меншою.

Запишемо рівняння Лагранжа другого роду:

- абсолютна координата руху маси m.

Запишемо вирази для кінетичної, потенціальної енергій функції Релея:

; ; ;

Знайдемо похідні :

; ; .

Звідси маємо рівняння

.

Введемо - оператор диференціювання та отримаємо

;

- сила, що діє на фундамент, де

- сила, що виникає в демпфері;

- сила пружності.

;

Таким чином виражається дія коливальної маси на фундамент.