---

Если диапазон частот измерений слишком широк для того, чтобы его можно было обеспечить с помощью одного блока, измерения в области низких и в области высоких частот могут быть проведе­ны с блоками разных размеров.

Косвенный метод применим к случаю поступательной вибрации как в направлении приложения нагрузки, так и перпендикулярном к нему.

Измерения могут быть распространены и на случай возбуждения угловой вибрации и (или) угло­вых колебаний массы на противоположной стороне виброизолятора [2], [5].

Пример установки для метода измерения входной жесткости показан на рисунке 4.

Эта схема очень похожа на ту, что изображена на рисунке 2 для прямого метода измерений. Однако вместо измерений затормаживающей силы в месте соединения виброизолятора и изолируе­мой конструкции проводят измерения силы, действующей на виброизолятор в точке возбуждения. Таким образом, использование данного метода для измерений переходной динамической жесткости основано на предположении, что в области низких частот эта характеристика приближенно равна

7 — исполнительное устройство гидравлического типа (обеспечивает предва­рительное статическое нагружение и динамическое возбуждение); 2—травер­са; 3 — направляющие стойки; 4 — система измерения силы; 5—испытуемый виброизолятор; 6 — жесткое основание

Рисунок 4 — Пример испытательной установки для метода измерений
входной жесткости

входной динамической жесткости вследствие пренебрежимой малости сил инерции в сравнении с силами упругости, т.е.

^2.1

(19)

мм

и₂ = 0-

Способ приложения начальной статической нагрузки тот же, что и в прямом методе измерений. Измерения могут быть выполнены для поступательной вибрации в трех взаимно перпендикулярных направлениях. Измеряемыми величинами являются сила и одна из характеристик движения: перемеще­ние, скорость или ускорение.

частот

Приближенная формула (19) справедлива только в области низких частот, когда силы инерции

малы по сравнению с силами упругости. Тем не менее, в области высоких частот оценку, полученную с помощью формулы (19), можно рассматривать в качестве первого приближения, а сам метод изме­рения входной жесткости — как ориентировочный метод.

Приложение А
(справочное)

Соотношения между переходной динамической жесткостью
и другими частотными характеристиками

Для линейных виброизоляторов характеристиками, непосредственно связанными с динамической жест­костью, являются механический импеданс и эффективная масса. Обратными к ним величинами являются, соответ­ственно, динамическая податливость, механическая подвижность и ускоряемость.

В таблице А. 1 представлены наименования и соответствующие обозначения для динамической жесткости и связанных с ней частотных характеристик.

Таблица А.1 — Используемые обозначения динамической жесткости и связанных с ней характеристик

В таблице А.2 показаны коэффициенты преобразования одной величины в другую; для примера: к = = —co²m_eff = fcoZ и т.п. Умножение на коэффициент у со означает, что модуль частотной характеристики на часто­те f нужно умножить на со = 2nf, а к соответствующему значению фазового угла добавить л/2 радиан.

Т а б л и ц а А.2 — Коэффициенты связи динамической жесткости с другими частотными характеристиками

Приложение В
(справочное)

Влияние симметричности конструкции виброизолятора на вид матрицы переходной жесткости

Формула (9) показывает разбиение матрицы динамической жесткости изолятора размером 12x12 на четыре блока размером 6>£ каждый. Настоящий стандарт посвящен измерению отдельных элементов матрицы жесткости 6>6 [к₂ J. Эти элементы представляют собой отношения затормаживающих сил в месте соединения виброизолято­ра с изолируемой конструкцией к перемещениям на противоположной стороне виброизолятора.

Данные элементы изображены на рисунке В.1 в прямоугольной системе координат с осями х, у и z.

Рисунок В.1 — Обозначение сил и перемещений в декартовой системе координат

Вектор шести поступательных и шести угловых перемещений может быть записан в виде

{^1 х ^fЩ у ’ ^1 z ’ У1 х ’ У1 у ’ У1 z }■

Вектор шести затормаживающих сил и моментов сил может быть записан в виде

^2,blocking = {1=2х - F_2y, F_2z, М_2х, М_2у,M_2z}.

Тогда формулу (10) можно представить следующим образом:

^к7,3 ^к8,3 ^к9,3

*10,3

*11,3

^к 12,3

^к7А ^к8А ^к9А

*10,4

^к 111,4

^к 112,4

к у $ ^к8,5 ^к9,5

*10,5 ^к 1,5 *12,5

^к7,& ^к8,6 ^к9,6

*10,6 ^11,6 *12,6

^1х ^w1y ^1z У 1х У 1у У 1z

л у 2 ^к8,2 ^к9.2 ^к10,2

1,2 ^12,2

Краткая форма записи матричных элементов имеет следующий смысл:

7,1

1~2х, blocking
^1х

_ ^2х, blocking

10,4

И Т.Д.

Вследствие симметрии конструкции виброизолятора большая часть элементов матрицы равна нулю, а неко­торые ненулевые элементы матрицы могут быть равны между собой. Это показано на следующих четырех приме­рах, где взяты типичные формы конструкции виброизоляторов (направление координатных осей — в соответствии с рисунком В.1).

Пример 4 — Параллелепипед или круговой цилиндр (10 ненулевых элементов; 5 различных значений)

2х

^7,1
о

о

о

о

о

о

о
о
^9,3
о
о
о

^10,4

О О

о
о
о
о
о

^12,6

Приложение С
(справочное)

Матрица переходной жесткости упрощенного вида

Как указано в 5.3, во многих практических случаях для адекватного представления матрицы переходной жест­кости достаточно определить только один, два или три элемента этой матрицы, связанных с поступательным дви­жением. Здесь рассмотрены несколько примеров в разъяснение данного положения.

С.1 Поступательная вибрация

Из блок-схемы системы «источник вибрации — виброизолятор — изолируемая конструкция» следует, что вибрация, передаваемая на конструкцию через виброизолятор, зависит от исходной вибрации источника, переход­ной жесткости изолятора и входной жесткости изолируемой конструкции. Обычно передаваемая от источника виб­рация не бывает однонаправленной, поэтому важно измерять жесткость виброизолятора в двух или трех ортогональных направлениях.

Рассмотрим случай, когда уровни вибрации, передаваемой от источника, имеют один порядок по всем трем ортогональным направлениям. Тогда заведомо ясно, что для описания передаточных свойств виброизолятора необходимо знать по крайней мере три значения переходной жесткости, а именно диагональные элементы матри­цы переходной жесткости, соответствующие поступательному движению. Конечно, если конструкция виброизоля­тора симметрична, может быть достаточно знать только два значения переходной жесткости — одно для вертикального и одно для поперечного направления.

Допустимо ли пренебрежение вибрацией в поперечном направлении, зависит от двух факторов:

• отношения жесткости в поперечном и вертикальном направлениях для виброизолятора;

• отношения жесткости в поперечном и вертикальном направлениях для изолируемой конструкции.