Вібрація

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Один з можливих режимів вібрації круглої мембрани (див. інші режими).

Вібра́ція (англ. vibration) — рух матеріальної точки або механічної системи, при якому почергово зростають і спадають за часом значення величини, що характеризує цей рух[1]. Проявляється у вигляді механічних коливань пружних тіл.

Основні поняття та визначення[ред.ред. код]

Корисна вібрація збуджується вібраторами й використовується у вібраційній техніці, наприклад, при вібраційному транспортуванні, вібробурінні тощо.

Вібраційна техніка — сукупність методів і засобів збудження, корисного застосування і вимірювання вібрації, вібраційного діагностування, вібраційного захисту та вібраційних випробувань[1].

Вібраційна машина — машина, виконавчому механізму якої надають вібрацію для здійснення чи інтенсифікації виконуваного процесу чи підвищення його якості[1].

Шкідлива вібрація (наприклад, під час роботи двигунів чи при русі транспортних засобів) може призвести до порушення режиму роботи машин і до руйнування, згубно впливає на здоров'я людини. Для боротьби із шкідливою вібрацією застосовують віброізоляцію.

Вібраційний захист — сукупність засобів і методів зменшення параметрів вібрації[1].

Параметри вібрації[ред.ред. код]

Основними параметрами вібрації є:

  • амплітуда вібропереміщення — xm, м;
  • амплітуда коливної швидкості (віброшвидкість) — Vm, м/с;
  • амплітуда коливного прискорення (віброприскорення) — am, м/с2;
  • період коливань — Т, с;
  • частота коливань — f, Гц = 1/с.

В силу специфіки органів відчуттів визначальними при оцінці впливу вібрації на організм є діючі значення перелічених вище параметрів. Так діючим значенням віброшвидкості є средньоквадратичне значення миттєвих значень швидкості V(t) за час усереднення tyc, що обирають з врахуванням характеру зміни віброшвидкості у часі:

V_{yc} = \sqrt{\frac{1}{t_{yc} \cdot \int_{t_O}^{t_{yc}} V^2(t)\, dt}}.

Таким чином, для характеристики вібрацій використовують спектри діючих значень параметрів або їх середніх квадратів.

У практикці віброакустичних досліджень увесь діапазон частот вібрацій розбивають на октавні діапазони. В октавному діапазоні верхня гранична частота увдвічі більша за нижню \frac {f_2}{f_1} = 2. Аналіз і побудова спектрів параметрів вібрації можуть проводитись також в третинооктавних смугах частот — \frac {f_2}{f_1} = \sqrt[3]{2}. Як частота, що характеризує смугу у цілому, використовується средньогеометрична частота f_{mg} = \sqrt {f_1 \cdot f_2}.

Середньогеометричні частоти октавних смуг частот вібрації стандартизовані і складають: 1; 2; 4; 8; 16; 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000 Гц.

Оскільки абсолютні значення параметрів, що характеризують вібрацію, змінюються в дуже широких межах, на практиці використовують поняття логарифмічного рівня коливань. Логарифмічний рівень коливань — характеристика коливань, що порівнює дві однойменні фізичні величини, пропорційна десятковому логарифму відношення оцінюваного і вихідного значень величини. Як вихідні використовуються опорні значення параметрів, взяті за початок відліку. Вимірюються рівні у дБ. Тоді рівень віброшвидкості буде визначатися за формулою:

L_V = 10 \lg {\frac {V^2}{V_0^2}} = 20 \lg {\frac {V_{yc}}{V_0}},

де Vyc — усреднене значення віброшвидкості у відповідній смузі частот;

V0 — опорне значення віброшвидкості, що дорівнює 5×10-8 м/с, міжнародна стандартна величина.

Рівень віброприскорення визначається виразом:

L_a = 20 \lg \frac {a}{10^{-6}}.

Захист від вібрацій[ред.ред. код]

На промислових підприємствах нормується вібраційна швидкість, яка на частотах 16, 32, 63, 250 Гц повинна відповідати 0,0015, 0,0022, 0,0027, 0,0035 м/с. При тривалості дії вібрації не більше 20 % робочого часу допускається збільшення вібраційної швидкості в 1,5 рази.

Виникненню вібрацій запобігають установленням машин, що спричиняють вібрації, на спеціальні фундаменти з віброізоляцією і на фундаменти не зв’язані з будовою. Для віброізоляції застосовують прокладки з гуми, повсті, пробки, дерева, пружини а також сайлентблоки.

Див. також[ред.ред. код]

Примітки[ред.ред. код]

  1. а б в г ДСТУ 2300-93 Вібрація. Терміни та визначення.

Література[ред.ред. код]