Вибрация и шум судовых механизмов, страница 21

Деформация виброизоляторов. Для решения различных конструктивных и эксплуатационных вопросов необходимо знать величину деформации виброизоляторов под действием веса механизма. Эта величина получается, если разделить нагрузку , приходящуюся на один виброизолятор, на величину его жесткости .Таким образом, величина статической деформации основания формулы (8.40) определится так

 м.

Для минимально допускаемой частоты  = 15 Гц имеем статический прогиб

 см.

С учетом усадки деформация не превысит 1,5÷2 мм. При больших значениях  деформация будет еще меньше.

Выражения для частот свободных колебаний (8.26) и (8.27) получены из предположения, что фундамент амортизированного механизма имеет бесконечную массу и жесткость. Свойства реального основания должны внести некоторую поправку. Эта поправка дня вертикальных колебаний может быть определена по формуле:

,

где  – действительная частота свободных колебаний амортизированного механизма на основании конечной массы и жесткости, имеющем частоту свободных колебаний при жестком креплении механизма, равную . Последняя, как показали исследования имеет у прочного корпуса судна величину в среднем порядка                                   250 Гц. Тогда, для высшей частоты свободных колебаний                                                           = 25 Гц величина поправки будет составлять

,

т.е. 0,5%.

Если основанием механизма явится переборка, то поправка несколько увеличится. Как видно, этой поправкой можно пренебречь.

Проверка на качку. Эта проверка предусматривает определение величины смещения наиболее удаленной точки от плоскости амортизирующего крепления при качке. Расчет производится только на бортовую качку, так как влияние килевой качки менее значительно. Наибольшее смещение (см) удаленной точки механизма в направлении оси при угле крена определится по формуле

,

где размеры , ,  ясны из рис. 8.16.

В расчетах на качку принимаются угол крена  = 45˚, угол дифферента  = 45˚. Допустимое отклонение наиболее удаленной точки механизма 4 мм.

8.3.3.4. Испытание виброизоляции

Оценка качества виброизоляции производится путем виброметрических измерений амортизируемого объекта и акустических испытаний. Механические вибрации амортизированных механизмов измеряются механическими виброметрами. Наибольшая амплитуда колебаний амортизированных механизмов не должна превышать 0,75 мм, а для отдельных механизмов еще меньше (дизель – 0,45 мм, гребные электродвигатели – 0,25 мм и т.п.). При кренах до 45˚ колебания отдельных механизмов не должны превышать 4 мм. Оценка звукоизолирующих свойств виброизоляции производится по перепаду общего уровня звуковых вибраций по ускорению при помощи пьезоэлектрического виброщупа с интегратором и шумомером, а также путем подводного прослушивания шумности работающих механизмов. Виброизоляция считается выполненной удовлетворительно, если перепад общего уровня звуковых вибраций, получающийся как разность замеров двух вибраций – до виброизолятора и после виброизолятора – лежит не ниже: 15 дБ – для опорных виброизоляторов всех механизмов;                                                          10 дБ – для упорных виброизоляторов; 8 дБ – для патрубков;                                        15 дБ – для муфт и т.д.

Методы определения шумовых характеристик для всех видов механизмов, создающих стабильные шумы в воздушной среде, изложены в ГОСТ [17].

Надо отметить, что одни виброметрические измерения не всегда позволяют вынести правильное суждение о качестве виброизоляции или определить наличие источника передачи звуковой энергии в водную среду.

Поэтому окончательная оценка качества виброизоляции для некоторых судов дается после прослушивания амортизированных объектов в водной среде.

Такое прослушивание может быть произведено с береговых или плавучих гидроакустических станций при помощи того же шумомера, соединенного сгидрофоном, опущенным в воду на определенную глубину и определенную дистанцию от прослушиваемого объекта.

Эффект звукоизоляции можно оценить и другим способом.

Если предположить, что механизм представляет собой сосредоточенную массу, то с учетом ограниченности массы фундамента звукоизоляция  (дБ) и перепад уровня вибрации  (дБ) могут быть рассчитаны по следующим формулам, предложенным Н.Г.Беляковским:

;

,

где  – амплитуда колебаний массы фундамента  при абсолютно жестком присоединении к нему массы механизма ;  – амплитуда колебаний массы фундамента  при присоединении к нему массы механизма  посредством виброизоляторов;  – амплитуда колебаний масс механизма и фундамента при наличии виброизоляции;  – отношение массы фундамента к массе механизма, ;  – отношение частоты возмущающей силы к частоте свободных колебаний амортизированного механизма.