Ж У Р Н А Л УДК 629.12 университета в о д н ы х коммуникаций М. К. Романченко, канд. техн. наук, ГАОУ СПО НСО «Новосибирский техникум автосервиса и дорожного хозяйства» СПОСОБЫ ВИБРАЦИОННОЙ ЗАЩИТЫ НА СУДАХ METHODS OF VIBRATION PROTECTION ON SHIPS В статье рассмотрены существующие методы защиты от вибрации, применяемые в промышленности. Предложена уточненная классификация методов защиты. The article deals with the existing methods of protection against vibration used in industry. A refined classification of methods of protection is propesed. Ключевые слова: вибрация, механические колебания, методы виброзащиты. Key words: vibration, mechanical vibrations, vibration protection methods. Выпуск 3 К 64 АК известно, при движении механической системы под действием внешних сил в ней возникают механические колебания или вибрации. Эти вибрации оказывают влияние на функционирование механизма и часто ухудшают его эксплуатационные характеристики: снижают точность, уменьшают КПД и долговечность машины, увеличивают нагрев деталей, снижают их прочность, оказывают вредное воздействие на человека-оператора. Примерами таких колебаний могут быть: дрожание токарного резца, ведущее к ухудшению качества поверхности; колебания клапанных пружин, нарушающие моменты газорасраспределения в двигателе; дрожание пола и дребезжание оконных стекол вследствие работы двигателя неподалеку от здания и т. п. Нередко эти колебания становятся разрушительными; от крутильных колебаний ломаются коленчатые валы, сильные колебания разрушают клапанные пружины, в стенах зданий от распространяющихся через грунт сотрясений образуются трещины. Если не удается уравновесить и сбалансировать отдельные звенья и механизм в целом, то для снижения влияния вибраций используют различные методы борьбы с вибрацией. С одной стороны, при проектировании машины принимают меры для снижения ее виброактивности (уравновешивание и балансировка механизмов), с другой — предусматриваются средства защиты как машины от вибраций, исходящих от других машин (для рассматриваемой машины от среды), так среды и операторов от вибраций данной машины. Проблема защиты от вибрации и ударов существует на каждом машиностроительном предприятии, в организациях, осуществляющих грузовые и пассажирские перевозки автомобильным и ж/д транспортом, при использовании вентиляционного, холодильного, компрессорного оборудования и т. п. Везде, где есть движение, вращение, соударение, существует проблема с вибрацией. Вибрационная защита — это совокупность средств и методов уменьшения вибрации, воспринимаемой защищаемыми объектами. Защищаемыми объектами могут быть люди, управляющие машинами; обслуживающий персонал, находящийся в зоне действия вибрации; здания или иные сооружения; машины, аппараты, приборы, находящиеся в зоне действия вибрации; детали, узлы, механизмы и устройства, входящие в состав машины, работа которой порождает вибрацию. В соответствии с этим методы вибрационной защиты включают как расчетно-теоретические, так и конструкторско-экспериментальные решения, причем оба вида решений, как правило, взаимосвязаны. К основным методам виброзащиты относятся следующие. Ж У Р Н А Л университета в о д н ы х коммуникаций 1. Снижение интенсивности источников вибрации. К источникам вибрации относятся трансмиссии, двигатели, подшипники, зазоры в сочленениях деталей. Эти факторы усиливаются с увеличением износа деталей. Способы снижения интенсивности вибрации специфичны для каждого частного случая. При проектировании конструкции движущиеся массы машины или механизма должны быть уравновешены. 2. Снижение частоты периодического движения механизма, в том числе за предел диапазона частот нормируемой вибрации, связанное с изменением конструкции объекта. 3. Динамическое гашение колебаний, достигаемое с помощью специального динамического виброгасителя, устанавливаемого в систему объекта. 4. Виброизоляция, которая сводится к ослаблению связей между источником и объектом. Демпфирующие элементы и устройства, устанавливаемые между вибрирующей деталью и защищенным объектом, называют виброизоляторами. Подробно рассматривая методы вибрационной защиты, на основании [1] с учетом защиты человека-оператора [3] можно принять уточненную классификацию методов защиты (рис. 1). Выпуск 3 65 Рис. 1. Методы виброзащиты Выпуск 3 Ж У Р Н А Л 66 университета в о д н ы х коммуникаций Методы защиты по отношению к источнику возбуждения вибрации подразделяют: на методы, снижающие параметры вибрации воздействием на источник возбуждения; методы, снижающие параметры вибрации на путях ее распространения от источника возбуждения. Методы защиты, снижающие вибрацию воздействием на источник возбуждения, по виду возбуждения подразделяют: на методы, снижающие самовозбуждение вибрации; методы, снижающие силовое возбуждение вибрации; методы, снижающие параметрическое возбуждение вибрации; методы, снижающие кинематическое возбуждение вибрации. Методы, снижающие силовое возбуждение вибрации, по виду реализации подразделяют: на методы, снижающие возбуждение изменением конструктивных элементов источника возбуждения вибрации; методы, снижающие возбуждение изменением частоты вибрации источника возбуждения вибрации; методы, снижающие возбуждение изменением характера вынуждающих сил и/или моментов, обусловленных рабочим процессом в машине; методы уравновешивания. Методы, снижающие кинематическое возбуждение вибрации, по виду реализации подразделяют: на методы, снижающие возбуждение изменением конструктивных элементов машин и строительных конструкций; методы, снижающие возбуждение уменьшением неровностей профиля пути самоходных и прицепных машин; методы, снижающие возбуждение повышением нивелирующей способности опорных элементов самоходных и прицепных машин. Методы уравновешивания по виду движения инерционных масс источника возбуждения вибрации подразделяют: на методы уравновешивания вращающихся масс; методы уравновешивания поступательно движущихся масс; методы уравновешивания сложно движущихся масс. Методы, снижающие передачу вибрации на путях ее распространения, по виду реализации подразделяют: на методы, снижающие передачу вибрации изменением конструктивных элементов машин и строительных конструкций; методы, снижающие передачу вибрации использованием демпфирующих покрытий; методы, снижающие передачу вибрации антифазной синхронизацией двух или нескольких источников возбуждения вибрации; методы, снижающие передачу вибрации использованием дополнительных устройств, встраиваемых в конструкцию машин, в строительные конструкции и сооружаемых на путях распространения вибрации. Методы, снижающие передачу вибрации использованием дополнительных устройств, встраиваемых в конструкцию машин и строительные конструкции, подразделяют по принципу действия: методы виброизоляции; методы виброгашения. Методы виброизоляции подразделяют по использованию дополнительного источника энергии: на методы пассивной виброизоляции; методы активной виброизоляции; Ж У Р Н А Л университета в о д н ы х коммуникаций по виду снижаемого динамического воздействия: на методы силовой виброизоляции; методы кинематической виброизоляции. Методы виброгашения по использованию дополнительного источника энергии подразделяют: на методы пассивного виброгашения; методы активного виброгашения. Методы, снижающие вибрацию на путях ее распространения, по наличию контакта оператора с вибрирующим объектом подразделяют: на методы, снижающие передачу вибрации при контакте оператора с вибрирующим объектом; методы, снижающие передачу вибрации исключением контакта оператора с вибрирующим объектом. Методы, снижающие передачу вибрации исключением контакта оператора с вибрирующим объектом подразделяют: на методы, использующие дистанционное управление; методы, использующие автоматический контроль и сигнализацию; методы, использующие ограждение. Список литературы 1. ГОСТ 26568-85. Вибрация. Методы и средства защиты. Классификация. 2. Левитский Н. И. Колебания в машинах: учеб. пособие для втузов / Н. И. Левитский. — М.: Наука: Гл. ред. физ.-мат. лит., 1988. — 336 с. 3. Романченко М. К. Защита человека от низкочастотной вибрации / М. К. Романченко, Л. В. Пахомова. — Saarbrucken, Germany: LAP LAMBERT Academic Publishing, 2011. — 132 с. 4. Романченко М. К. Методы снижения вибрации и шума на судах, их эффективность и область применения / М. К. Романченко // Водный транспорт Европы: интеграция, инвестиции, инновации: материалы Междунар. науч.-практ. конф. «Нева–2011» / СПГУВК. — СПб., 2011. 5. Романченко М. К. Технология защиты оборудования от вибрации / М. К. Романченко // Сибирский научный вестник / ННЦ «Ноосферные знания и технологии» РАЕН. — Новосибирск, 2010. — Вып. ХIII. — С. 92–95. 6. Теория механизмов и машин / под ред. К. В. Фролова. — М.: Высш. шк., 1987. Выпуск 3 67
