Часть первая. СНИЖЕНИЕ ВИБРОАКТИВНОСТИ ИСТОЧНИКОВ КОЛЕБАНИЙ
Глава 1. МЕХАНИЧЕСКИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ И МЕТОДЫ ВИБРОЗАЩИТЫ
1. ИСТОЧНИКИ КОЛЕБАНИЙ И ОБЪЕКТЫ ВИБРОЗАЩИТЫ
При постановке задач виброзащиты в исследуемой механической системе обычно выделяют две подсистемы:
(рис. 1), соединенные между собой связями С. К подсистеме И относят ту часть механической системы, в которой непосредственно происходят физические процессы, вызывающие колебания; эта подсистема называется источником колебаний. Подсистема
та часть механической системы, колебания которой требуется уменьшить;
Рис. 1. Система источник—объект
она называется объектом виброзащиты. В дальнейшем, для сокращения, подсистемы
будут называться источником и объектом. Силы, возникающие в связях С, соединяющих объект с источником, и вызывающие колебания объекта, называются динамическими воздействиями.
Рассмотрим некоторые примеры.
1. Двигатель, установленный на фундаменте, имеет неуравновешенный ротор. Задача виброзащнты — уменьшение колебаний корпуса двигателя, вызванных неуравновешенностью ротора. Здесь источником является ротор, объектом виброзащиты — корпус двигателя, связанный с фундаментом, динамическими воздействиями — динамические реакции опор ротора.
2. Для той же системы задача виброзащнты может быть поставлена по-другому: требуется уменьшить колебания фундамента, вызванные как неуравновешенностью ротора двигателя, так и силами магнитного происхождения, возникающими в двигателе. В этом случае объект виброзащиты — фундамент, связанный с основанием, на котором он установлен, источник — двигатель, динамические воздействия — силы, возникающие в узлах крепления двигателя к фундаменту.
3. Навигационный прибор установлен на самолете. Задача внброзащиты — уменьшение колебаний корпуса прибора Здесь источник — самолет со всеми установленными на нем агрегатами, вызывающими колебания той точки корпуса самолета, в которой устанавливается прибор; объект — прибор; динамические воздействия — силы, возникающие в узлах крепления прибора, акустические воздействия, связанные с колебаниями воздушной среды, окружающей прибор, силы, возникающие в «побочных» связях прибора (кабелях, трубопроводах, коммуникационных системах и т. п. ).
4. В той же системе ставится задача уменьшить колебания корпуса самолета в том месте, где устанавливают прибор. В этом случае объектом внброзащиты становится корпус самолета или часть корпуса с установленными на нем приборами, источником — остальная часть рассматриваемой системы.
5 Ставится задача о защите от вибрации тракториста, управляющего движущимся трактором. Эта задача внброзащиты может решаться различными путями. Можно добиваться уменьшения колебаний шасси со всеми установленными на нем агрегатами; можно стремиться к уменьшению колебаний кабины водителя или только сиденья тракториста. В каждом случае объект, источник и динамические воздействия будут определяться по-разному.
В некоторых случаях свойства объекта и связей не влияют на колебания тех точек источника, в которых он соединяется с объектом. Например, колебания корпуса самолета в месте установки прибора при определенных условиях могут считаться независящими от свойств прибора и конструкции узлов креплений. В этих случаях можно рассматривать движение объекта, считая заданными не динамические воздействия, а перемещения точек крепления связей к источнику; такие воздействия называются кинематическими.
Таким образом, задачи виброзащиты решаются при заданных динамических или кинематических воздействиях. В Дальнейшем динамические и кинематические воздействия будут объединяться общим термином — механические воздействия.