Виброизоляция рабочих мест

Под локальностью понимают объем кратера (его диаметр и глубина).

Локальность определяется степенью фокусировки и расходимости лазерного луча, зависит от его мощности и свойств образца. Диаметры кратера варьируются от 1 мкм до 1 мм, глубина - от долей мкм до нескольких мм, выбрасывается в факел (10^-10 – 10^-2) г. вещества.

Чем выше локальность анализа, тем меньше вещества поступает в факел и тем выше относительный предел обнаружения примесей в анализируемых образцах (при неизменных для метода абсолютных пределах обнаружения).

В конкретных методиках воспроизводимость характеризуемая относительным пределом обнаружения (RSD) - от 0,04 до 0,40.

Наиболее целесообразными применениями лазерного спектрального анализа являются - локальный и послойный анализ твердых и особенно непроводящих образцов, готовых изделий (без предварительной подготовки образца), анализ микровключений, мелких объектов, дистанционный анализ труднодоступных и опасных образцов, аэрозолей, анализ предметов археологии, искусства и т.д.

Достоинством лазерных методов эмиссионного анализа по сравнению с другими инструментальными методами локального анализа - очень малый расход пробы, возможность анализа любых материалов, без особой подготовки.

Обязательным условием надежности и правильности результатов количественного лазерного спектрального анализа является высокая химическая и физическая макро- и микро однородность стандартных образцов (СО), идентичность их общего состава анализируемым образцам или включениям в них.

В лазерном АЭСА обычно используют те же СО, что и в других методах спектрального анализа, но применяют и специально синтезированные СО, которые получают из порошков прессованием, сплавлением или озолением, или готовят осаждением при анализе растворов соответствующего состава. Как и в других методах спектрального анализа здесь проблема стандартных образцов полностью не решена.

В настоящее время разработано множество методик лазерного атомно-эмиссионного спектрального локального анализа металлов и сплавов, сварных швов, минералов и монокристаллов, метеоритов, керамики и графита, шлаков, стекол, эмалей, органических и биологических образцов, аэрозолей, объектов криминалистики и археологии и т.п.

 

ЗАЩИТА ОТ ВИБРАЦИИ

Вибрация, уровни которой превышают нормативные значения по

СН 2.2.4/2.1.8.566 – 96 «Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий», оказывают вредное воздействие на организм человека. Снижение воздействия вибрации на человека возможно применением виброгасящего основания, виброизоляции, вибропоглощения. Эффективным способом борьбы с вибрацией является виброизоляция с виброгасящим основанием.

 

Виброизоляция рабочих мест

Виброизоляция является распространенным и эффективным способом вибрационной защиты, сущность которого состоит в уменьшении передачи вибрации от источника возбуждения защищаемому объекту при помощи устройств, помещаемых между ними. Любая система виброизоляции включает в себя три основных элемента: источник вибрации, защищаемый от вибрации объект и средство виброизоляции (виброизолятор). В качестве виброизоляторов используют материалы и устройства, обладающие высокими упругодемпфирующими свойствами: металлические пружины, резина, пневматические и гидравлические устройства, металлические листы, пластмассы, а также их различные комбинации.

Жесткость средства виброизоляции должна выбираться так, чтобы обеспечивалась возможно меньшая частота собственных колебаний и в то же время исключалась посадка подпружиненной массы на основание.

Целью расчета является определение числа виброизоляторов и их геометрических характеристик, обеспечивающих значение коэффициента передачи вибрации k_П, при котором вибрация оборудования снижается до допустимой. Этот коэффициент показывает, какая доля динамической силы, возбуждаемой машиной, передается через виброизоляторы на основание. Если пренебречь затуханием в виброизоляторах, то коэффициент передачи k_П можно рассчитать по формуле

 

k_П = 1/ [(f / f_О) ² -1 ] = А_Н / А_О (6.1)

 

где f и f_О – соответственно частоты вынужденных и собственных колебаний, Гц;

А_Н – нормативное значение амплитуды колебаний основания, м;

А_О – амплитуда вынужденных колебаний виброизолируемого оборудования, м.

Виброизоляторы будут эффективно работать при f/f_О = 2 ¸ 4.

Расчет виброизоляции рабочего места в случае вертикальных вибраций, которые чаще всего выражены, проводится в следующей последовательности:

1. Определяется частота вынужденных колебаний f, Гц, по формуле

 

f = n /60, (6.2)

 

где n – число оборотов рабочего органа виброизолируемого оборудования, об/мин.

2. Задается f _О из условия, что f/f_О = 2 ¸ 4.

3. Определяется коэффициент передачи по формуле (6.1).

4. Определяется статическая осадка пружин Х_{СТ ,} м, по формуле

 

Х_СТ = g / (2 p × f_О)² , (6.3)

 

где g – ускорение свободного падения, м/с².

5. Определяется суммарная жесткость q_Ж, Н/м, виброизоляторов по формуле

 

q _Ж = (m × g) / Х_СТ , (6.4)

 

где m – масса машины, кг.

6. Определяется вертикальная жесткость q_Z1, Н/м, одного виброизо-

лятора по формуле

 

q_Z1 = q_Ж / N, (6.5)

 

где N – число виброизоляторов (выбирается исходя из требований обеспечения устойчивости основания машины).

7. Определяется расчетная нагрузка Р_{1 ,} Н, на одну пружину по фор

муле

 

Р₁ = (m × g) / N (6.6)

 

8. Определяются геометрические размеры и число витков пружин

ных виброизоляторов:

а) диаметр прутка пружины d, м

_____________

d = 1,6Ö k × P₁ × с / [ τ;], (6.7)

 

где с – индекс пружины, с = D/d, принимается равным от 4 до 10 (D – диаметр пружины, м, d - диаметр прутка, м);

τ; – допустимое напряжение на кручение материала пружины, Н/м²,

(табл. 61);

 

 

Таблица 61

Сталь	Модуль сдвига G1, 1× 1010 Н/м2	Допустимое напряжение на кручение [ t ], 1×108 Н/м2 при режиме работы	Назначение
Группа	Марка
Углеро-дистая		8,0	Легкий Средний Тяжелый	4,2 3,5 2,8	Для пружин с относительно низкими напряжениями при диаметре прутка менее 0,008 м
Хромо-ванадиевая, закаленная в масле	50ХФА	7,85	Легкий Средний Тяжелый	5,6 5,0 4,0	Для пружин воспринимающих динамическую нагрузку при диаметре прутка более 0,125 м
Кремнистая	55С2 60С2 60С2А С3С2А	7,6	Легкий Средний Тяжелый	5,6 4,5 3,5	Для пружин, воспринимающих динамическую нагрузку при диаметре прутка более 0,001 м

 

k – коэффициент деформации пружины, определяется по графику рис.2;

б) диаметр пружины D, м,

 

D = с × d; (6.8)

 

в) число рабочих витков пружины i₁

 

i₁ = (G1 × d) / (8 × q_Z1 × c ³) , (6.9)

 

где G1 – модуль сдвига, Н/м², и принимается для стали по табл. 62;

г) полное число витков пружины i_П

 

i_П = i₁ + i₂, (6.10)

 

где i₂ – нерабочее число витков пружины и принимается i₂ =1,5 при i₁ < 7,

i₂ = 2 при i₁ ³ 7;

д) шаг витка h, м

h = 0,25 × D; (6.11)

 

е) высота ненагруженной пружины H₀, м

 

H₀ = i_П × h + (i₂ – 0,5) × d. (6.12)

 

При расчете пружин, работающих на сжатие, отношение высоты нагруженной пружины к ее диаметру должно быть равно не более двух. В противном случае возникает опасность потери устойчивости виброизолированной системы.

Исходные данные для расчета виброизоляции рабочих мест по номерам вариантов приведены в табл. 62

 

Рис.2. Зависимость коэффициента деформации пружин k от индекса

пружины с

Таблица 62

№ ва- рианта	Марка вентилятора	Число обо- ротов n, об/мин	Масса машины m, т	Вес подвижной части машины G П.Ч., Н	Площадь фундамента FФ, м 2	Эксцент-риситет е, м
	ВР 86-77-6,3 ВР 86-77-8 ВР 86-77-5 ВР 86-77-6,3 ВР 86-77-4 ВР 86-77-8 ВР 86-77-5 ВР 86-77-5 ВР 86-77-6,3 ВР 86-77-8		0,35 0,6 0,4   0,5 0,4 0,7 0,3 0,25 0,4   0,55		0,5 1,0 0,3   0,3 0,2 1,0 0,2 0,2 1,0   1,0	0,001 0,005 0,003   0,004 0,002 0,0015 0,0001 0,0002 0,0003   0,0005