---

Например, оборудование часто устанавливают на толстом бетонном фундаменте на виброизоляторах, чья жесткость в поперечном направлении равна или меньше их жесткости в вертикальном направлении; в то же время жесткость фундамента в вертикальном направлении меньше, чем в поперечном. В данном случае вполне оправ­данно рассматривать передачу вибрации только в вертикальном направлении и, таким образом, только в этом направлении измерять жесткость виброизолятора.

Рассмотрим теперь другой пример, когда виброизоляторы являются составной частью конструкции, подвер­женной тепловому расширению (допустим системы выхлопа). Используемые виброизоляторы конического типа могут иметь жесткость в поперечном направлении, значение которой в десять раз превышает значение этой харак­теристики в направлении основной нагрузки. Сама же изолируемая конструкция является весьма гибкой во всех направлениях. Поэтому анализ поперечной вибрации во всяком случае не менее важен, чем в направлении действия статической нагрузки.

Следовательно, решение о том, какое число элементов матрицы переходной жесткости следует измерять для каждого конкретного виброизолятора, должно быть принято исходя из типа виброизолятора и условий его при­менения.

С.2 Угловая вибрация

Элементы матриц жесткости, соответствующие угловым составляющим, а также элементы, связывающие поступательные составляющие для одной стороны виброизолятора с угловыми составляющими для другой сторо­ны, в настоящем стандарте не рассматриваются. Одной из причин этого является сложность необходимых для таких целей измерений, особенно в отсутствие стандартизованных датчиков. При этом важно знать, к каким послед­ствиям может привести неадекватное описание передаточных свойств виброизолятора.

Что касается источника вибрации и изолируемой конструкции, то в первом приближении можно считать, что соотношение между поступательными и угловыми составляющими определяется длиной изгибных волн. С умень­шением длины волны роль угловых колебаний или чувствительности к моментному возбуждению соответственно возрастает. Это означает, что для конструкций в виде балок и пластин малой тол щины и относительно высоких час-

т

Рисунок С.1 — Возбужде-
ние в точке на вершине
двутавровой балки силой F
и моментом М

от возбуждения угловые колебания будут проявляться сильнее. Если же вернуться к рассмотренному ранее примеру машины, установленной на массивном бетонном фундаменте, то в дан ном случае влиянием угловых составляющих можно пренебречь.

Примером, когда роль моментного возбуждения велика, могут служить тавро­вые или двутавровые балки. Входная динамическая жесткость такой балки в направ­лении действия силы F может быть очень велика, много больше значения этой характеристики для момента сил М (см. рисунок С.1).

Для виброизоляторов, как правило, те геометрические формы, что предполага­ют большую жесткость в поперечном направлении, проявляют и большую жесткость, связанную с угловыми колебаниями. Если виброизолятор такой формы соединен с тонкостенной конструкцией в целях изоляции ее от высокочастотных колебаний, влия­ние угловых составляющих матрицы переходной жесткости может быть очень важ­ным. В таких случаях рассмотренное выше упрощение, когда в расчет принимают только один, два или три элемента, соответствующих поступательному движению, может привести к значительным ошибкам при анализе передаваемой вибрации.

Приложение D
(справочное)

Линейность виброизоляторов

В общем случае динамические свойства виброизоляторов зависят от значения постоянной нагрузки, ампли­туды вибрации, частоты и температуры.

Предположение линейности означает, что выполнен принцип суперпозиции и динамическая жесткость на заданной частоте не зависит от амплитуды. Для многих виброизоляторов, имеющих начальное статическое нагру­жение, такое предположение можно считать выполненным в некотором приближении при условии, что амплитуды динамической деформации малы по сравнению с деформацией под действием постоянной нагрузки. Однако необ­ходимо отметить, что многое зависит от материала, из которого изготовлен виброизолятор, поэтому всегда следует выполнять простую процедуру контроля линейности, сравнивая значения динамической жесткости, полученные для разных амплитуд возбуждения в пределах заданного диапазона. Если значение характеристики с изменением уровня вибрации остается постоянным, можно считать условие линейности выполненным.

В работе [6] представлены данные зависимости действительной составляющей и фазового угла комплексно­го модуля сдвига для бутилкаучука от амплитуды относительного сдвига и процентного содержания в материале углерода. Из нее следует, что для амплитуд менее 10^—3 действительная составляющая и фазовый угол слабо зави­сят от амплитуды сдвига. Если же значение амплитуды сдвига превышает 2x10^-3, наблюдается существенное уменьшение динамической жесткости, особенно когда процентное содержание углерода велико.

Таким образом, важно принимать во внимание уровень амплитуд деформации, имеющих место на практике, и

в зависимости от этого решать, можно ли признать условия испытаний резиновых виброизоляторов соответствую­щими требованиям настоящего стандарта или нет. Для амплитуд сдвига менее 10^—3 предположение линейности (а значит, в частности, и независимости от амплитуды, и выполнения принципа взаимности) представляется впол­не обоснованным.

Виброизоляторы гидравлического типа, которые все чаще используют, например в автомобильной промыш­ленности, также могут проявлять нелинейные свойства, так как их жесткость сильно зависит от амплитуды вибра­ции. Ввиду двойственного назначения таких виброизоляторов: демпфирование низкочастотной вибрации, передаваемой на двигатель от неровностей дороги, и ослабление высокочастотной вибрации, передающейся от двигателя по механической конструкции и излучающейся в виде шума в окружающую среду, — испытания с пере­менной амплитудой возбуждения должны быть проведены во всем диапазоне частот работы виброизолятора

Г], [8].

Иногда бывает заранее известно, что условие линейности не выполняется. Но и в таких случаях может ока­заться целесообразным использование многих процедур, описанных в настоящем стандарте. При этом необходи­мо сформулировать специальные требования к испытаниям в отношении предварительного нагружения, амплитуды возбуждения и измеряемых величин.

Приложение Е
(справочное)

Библиография

1. RUBIN, S. Mechanical Immittance and Transmission-Matrix Concepts. Journal of the Acoustical Society of America, Vol. 41 (1967), pp. 1171-1179

2. VERHEIJ, J.W. Multipath sound transfer from resiliency mounted shipboard machinery. Doctoral thesis, Delft University, TNO Institute of Applied Physics, 1982, Delft (The Netherlands)

3. ц HECKL, M., and UNGAR, E.E. Structure-borne sound. 2nd edn. Berlin; Heidelberg; New York:

Springer-Verlag

4. WEBER, F.M. Beschreibung des Korperschall-Prufstands (Structure-bound sound test rig) 100/50 kN, Schenck PMC 0027, B-9080-88. Technical document no. 151. Berlin: GERB Gesellschaft fur Isolierung mbH & Co. KG, 16 September 1991/wb (in German)

5. VERHEIJ, J.W. Measuring sound transfer through resilient mountings for separate excitation with orthogonal translations and rotations. Proceedings Inter Noise 1980, Miami, pp. 723-726

6. PREAKLEY, P.K., and PAYNE, A.R. Theory and practice of engineering with rubber. London: Applied Science Publishers, 1978

7. HARTEL, V., and HOFMANN, M. Latest design for engine mountings. VDI-Berichte 499. Dusseldorf: VDI-Verlag, 1983 (in German)

8. FLOWER, W.C. Understanding hydraulic mounts for improved vehicle noise, vibration and ride qualities. SAE paper 8509075. Soc. Autom. Eng., Inc., Warrendale, PA 15096, May 1985

УДК 620.17:534.1:006.354

МКС 17.160

Т34

ОКСТУ 0011

Ключевые слова: вибрация, виброизолирующие устройства, механические свойства, испытания, динамическая жесткость, измеренияРедактор Л. В. Афанасенко
Технический редактор В.Н. Прусакова
Корректор М.В. Бучная
Компьютерная верстка Л.А. Круговой

С

Гарнитура Ариал.

дано в набор 29.08.2007. Подписано в печать 12.09.2007. Формат 60x84^. Бумага офсетная.

Печать офсетная. Усл. печ. л. 2,79. Уч.-изд. л. 1,90. Тираж 126 экз. Зак. 700.

ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ», 1123995 Москва, Гранатный пер., 4.

www.gostinfo.ru [email protected]

Набрано во ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ» на ПЭВМ.

Отпечатано в филиале ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ» — тип. «Московский печатник», 105062 Москва, Лялин пер., 6.