Вибрация и шум судовых механизмов, страница 11

Необходимо также отметить относительную сложность изготовления, большие габаритные размеры, однонаправленность действия, зависимость упругих характеристик от температуры. Поперечные размеры пневматических виброизоляторов можно уменьшить, увеличив начальное давление газа. Однако подобное решение должно учитывать условия работы уплотнений, которые необходимо рассчитывать по максимальному давлению, получаемому в конце хода обжатия.

Жидкостные виброизоляторы – в качестве рабочего тела используются жидкости, обладающие высоким коэффициентом объемного сжатия, например, керосин, спиртоглицериновые смеси, специальные масла АМГ-10, синтетическая жидкость 7-50с-3 и др. Жидкостные виброизоляторы отличаются малыми габаритами, размерами и массой. Высокая статическая жесткость обеспечивает необходимую несущую способность, малая динамическая жесткость позволяет получить собственную частоту системы меньшую 1 Гц. Существенно при вибрационном или ударном нагружении то, что процесс сжатия жидкости происходит по адиабатическому закону, характеризуемому адиабатическим модулем упругости: вязкость жидкости уменьшается с повышением температуры и увеличивается с повышением давления.

Основные характеристики жидкостных виброизоляторов сильно зависят от изменения объема жидкости. Поэтому особое внимание необходимо уделять узлам уплотнения и наполнять виброизолятор жидкостью, имеющей температуру, меньшую, чем в окружающей среде. Жидкостные виброизоляторы эффективны в низкочастотной части спектра возмущений, они являются виброизоляторами однонаправленного действия, находят широкое применение в активных системах виброизоляции и в качестве поглотителей ударов.

Канатные (тросовые) виброизоляторы (см. рис. 8.11). В известных конструкциях [17], [38], [39] упругие элементы представляют систему коротких криволинейных стержней, выполненных из одного или нескольких отрезков троса с закрепленными или свободно скользящими концами, помещенными в опорные элементы. Каждый упругий изолирующий элемент имеет свои характеристики, определяемые диаметром троса, количеством жил, длиной троса и степенью его скрученности, количеством витков, полувитков (или отрезков) в элементе, а также формой упругого элемента в целом и его пространственной ориентацией.

Рабочие части отрезков троса обладают требуемой несущей способностью и большим демпфированием. В процессе нагружения они испытывают деформации изгиба, кручения и сжатия.

Упругие элементы виброизоляторов, представленные на рис.8.11, а-г, имеют форму тора, гиперболы, сферы, цилиндра и т.п. и выполнены из стального каната, а опорные элементы – форму фланца, кольца, полукольца, пластины, планки.

Для расширения области применения разработаны комбинированные виброизоляторы [6], в которых конструктивно с тросом объединены упругие и демпфирующие элементы из различных материалов с параллельным, последовательным или смешанным соединениями (см. рис. 8.11, д-к), так на рис. 8.11,д комбинированный виброизолятор с гиперболическим упругим элементом выполнен с дополнительным упругим элементом в виде бухты из стального каната.

На рис. 8.11,л представлен пружинный виброизолятор с демпфирующим элементом. Виброизолятор содержит цилиндрическую пружину 1, которая для простоты на рисунке изображена одновитковой конструкции (частный случай, АКПО – виброизолятор корабельный пружинный одновитковый [6], [42]) проушины 2, 3 для крепления с одной стороны к виброизолируемому объекту 4, а с другой стороны – к фундаменту или раме 5, демпфирующий элемент 6 и средства оконцовки 7, 8 и крепления концов демпфирующего элемента 6.

Средства 7, 8 оконцовки и крепления концов демпфирующего элемента 6 обеспечивают крепление его концов непосредственно в местах крепления пружины 1 к фундаменту 5 и к опорным конструкциям объекта 4 или других точках этого объекта. При сборке пружинного виброизолятора с демпфирующим элементом важное значение имеет надежность соединения в местах закрепления концов 7, 8демпфирующего элемента 6. Виброизолятор обеспечивает также регулировку демпфирующих характеристик благодаря возможностям изменения угла, плотности, полноты навивки, длины и места крепления концов каната.