Низкочастотная виброизоляция тяжёлых технологических машин с помощью эластомерных элементов
Рассматривается защита тяжёлых машин от действия длительных вибрационных нагрузок с помощью эластомерных элементов. Тяжёлые вибрационные машины – грохоты, питатели, центрифуги, смесители, вентиляторы, дробилки – характеризуются большими стационарными вибрациями и шумом, что определяется спецификой и...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Геотехнічна механіка |
|---|---|
| Datum: | 2017 |
| Hauptverfasser: | , , , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України
2017
|
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/138715 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Низкочастотная виброизоляция тяжёлых технологических машин с помощью эластомерных элементов / В.И. Дырда, Н.И. Лисица, Ю.Г. Козуб, Г.Н. Агальцов, Е.Ю. Заболотная, Т.Е. Твердохлеб, Н.Н. Лисица // Геотехнічна механіка: Міжвід. зб. наук. праць. — Дніпропетровск: ІГТМ НАНУ, 2017. — Вип. 133. — С. 56-65. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-138715 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Дырда, В.И. Лисица, Н.И. Козуб, Ю.Г. Агальцов, Г.Н. Заболотная, Е.Ю. Твердохлеб, Т.Е. Лисица, Н.Н. 2018-06-19T12:08:33Z 2018-06-19T12:08:33Z 2017 Низкочастотная виброизоляция тяжёлых технологических машин с помощью эластомерных элементов / В.И. Дырда, Н.И. Лисица, Ю.Г. Козуб, Г.Н. Агальцов, Е.Ю. Заболотная, Т.Е. Твердохлеб, Н.Н. Лисица // Геотехнічна механіка: Міжвід. зб. наук. праць. — Дніпропетровск: ІГТМ НАНУ, 2017. — Вип. 133. — С. 56-65. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. 1607-4556 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/138715 678.4:539.3 Рассматривается защита тяжёлых машин от действия длительных вибрационных нагрузок с помощью эластомерных элементов. Тяжёлые вибрационные машины – грохоты, питатели, центрифуги, смесители, вентиляторы, дробилки – характеризуются большими стационарными вибрациями и шумом, что определяется спецификой их работы. Наиболее эффективным способом для уменьшения вибраций (особенно низкочастотных, т.е. в пределах 1,0÷25,0 Гц) является использование виброизолирующих систем с помощью эластомерных элементов. Длительный опыт эксплуатации виброизолирующих систем показал их эффективность: повысилась долговечность и надёжность машин, обеспечено выполнение санитарных норм и защита обслуживающего персонала. Приведен математический аппарат для расчёта виброизолирующих систем. Для случая стационарных колебаний используются обычные дифференциальные уравнения: диссипативная функция может быть учтена с помощью теории вязкого трения Кельвина – Фохта. Для более полного учёта всего спектра релаксации системы используются интегро-дифференциальные уравнения Больцмана – Вольтерра. Рассматриваются различные типы виброизоляторов: резиновые виброизоляторы типа ВР со сложной формой свободной поверхности и резинометаллические виброизоляторы типа ВРМ диаметром от 200 до 600 мм. Такие виброизоляторы обеспечивают собственные частоты машин в диапазоне 0,5-2,8 Гц при массе объектов от 20 кг до 500 т. Приведены примеры внедрённых в промышленность виброизолирующих систем следующих тяжёлых машин: вентиляторов типа ВДН-17 (массой 5,8 т) и ВСК-16 (массой 10,7 т), были использованы виброизоляторы ВР-203 и ВРМ903; грануляторы типа СВГ.148Л (массой 152 т), окомкователи типа ОБ5-3,2×12,5 (массой 120 т) и смесители типа ОБ-7 (массой 160 т), использованы виброизоляторы ВРМ-903 и ВРМ-904; вихревые смесители типа ВС-360 (массой 40 т), использованы виброизоляторы ВРМ-903; дробилки КИД (массой до 150 т), использованы виброизоляторы типов ВР и ВРМ. Во всех случаях использования виброизоляторов существенно снизились динамические нагрузки, уменьшился шум и увеличился срок службы машин. Розглядається захист важких машин від дії тривалих вібраційних навантажень за допомогою еластомерних елементів. Важкі вібраційні машини – грохоти, живильники, центрифуги, змішувачі, вентилятори, дробарки – характеризуються великими стаціонарними вібраціями і шумом, що визначається специфікою їх роботи. Найбільш ефективним способом для зменшення вібрацій (особливо низькочастотних, тобто в межах (1,0-25,0) Гц) є використання віброізолюючих систем за допомогою еластомерних елементів. Тривалий досвід експлуатації віброізолюючих систем показав їх ефективність: підвищилася довговічність і надійність машин, забезпечено виконання санітарних норм і захист обслуговуючого персоналу. Наведено математичний апарат для розрахунку віброізолюючих систем. Для випадку стаціонарних коливань використовуються звичайні диференціальні рівняння: дисипативна функція може бути врахована за допомогою теорії в’язкого тертя Кельвіна-Фохта. Для більш повного врахування всього спектру релаксації системи використовуються інтегро-диференціальні рівняння Больцмана-Вольтерра. Розглядаються різні типи віброізоляторів: гумові віброізолятори типу ВР зі складною формою вільної поверхні і гумометалеві віброізолятори типу ВРМ діаметром від 200 до 600 мм. Такі віброізолятори забезпечують власні частоти машин в діапазоні 0,5-2,8 Гц при масі об’єктів від 20 кг до 500 т. Наведені приклади впроваджених в промисловість віброізолюючих систем наступних важких машин: вентиляторів типу ВДН 17 (масою 5,8 т) і ТСК 16 (масою 10,7 т), були використані віброізолятори ВР-203 і ВРМ-903; гранулятори типу СВГ.148Л (масою 152 т), комкувачі типу ОБ5-3,2×12,5 (масою 120 т) і змішувачі типу ОБ 7 (масою 160 т), використані віброізолятори ВРМ-903 і ВРМ-904; вихрові змішувачі типу ВС-360 (масою 40 т), використані віброізолятори ВРМ-903; дробарки КИД (масою до 150 т), використані віброізолятори типів ВР і ВРМ. У всіх випадках використання віброізоляторів істотно знизилися динамічні навантаження, зменшився шум і збільшився термін служби машин. Protection of heavy machines against action of long-term vibrational loads with the help of elastomeric elements is considered. The heavy vibration machines – screens, feeders, centrifuges, mixers, fans, crushers – are characterized by the great stationary vibrations and noise caused by specificity of their operation. The most effective way to reduce vibrations (especially low frequency, i.e. within (1.0-25.0) Hz) is to use vibration isolation systems with elastomeric elements. The long-term experience of vibration isolation systems operation has shown their effectiveness: durability and reliability of the machines is improved, sanitary standards and protection of maintenance personnel is ensured. The mathematical apparatus for calculation of vibration isolation systems is proposed. For the case of stationary oscillations, the usual differential equations are used: the dissipative function can be taken into account by using the Kelvin-Focht theory of viscous friction. In order to take into account the entire relaxation spectrum of the system, the Boltzmann-Volterra integraldifferential equations are used. Various types of vibration isolators are considered: rubber vibration isolators of the ВР type with a complex shape of the free surface, and rubber-metal vibration isolators of the ВРМ type with a diameter from 200 mm to 600 mm. Such vibration isolators provide the machine natural frequencies within the range of 0.5-2.8 Hz for the objects with weight from 20 kg to 500 tons. The examples of the following of vibration isolation systems implemented in the heavy industrial equipment are shown: fans of the ВДН-17 (weight 5.8 tons) and ВСК-16 (weight 10.7 tons) types, vibroinsulators of the ВР-203 and ВРМ-903 types; granulators of the СВГ.148Л (weight 152 tons) type, pelletizers of the ОБ5-3,2×12,5 (weight of 120 tons) type and mixers of the ОБ 7 (weight 160 tons) type, vibroinsulators ВРМ-903 and ВРМ-904; vortex mixers of the ВС-360 (weight 40 tons) type, vibroinsulators ВРМ-903; crushers КИД (weighing up to 150 tons), vibration isolators of the ВР and ВРМ types. In all these cases of using vibration isolators, dynamic loads and noise were significantly decreased and the service life of machines was increased. ru Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України Геотехнічна механіка Низкочастотная виброизоляция тяжёлых технологических машин с помощью эластомерных элементов Низкочастотна віброізоляція важких технологічних машин за допомогою еластомерних елементів Low-frequency vibration isolation of heavy technology machines using elastomeric elements Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Низкочастотная виброизоляция тяжёлых технологических машин с помощью эластомерных элементов |
| spellingShingle |
Низкочастотная виброизоляция тяжёлых технологических машин с помощью эластомерных элементов Дырда, В.И. Лисица, Н.И. Козуб, Ю.Г. Агальцов, Г.Н. Заболотная, Е.Ю. Твердохлеб, Т.Е. Лисица, Н.Н. |
| title_short |
Низкочастотная виброизоляция тяжёлых технологических машин с помощью эластомерных элементов |
| title_full |
Низкочастотная виброизоляция тяжёлых технологических машин с помощью эластомерных элементов |
| title_fullStr |
Низкочастотная виброизоляция тяжёлых технологических машин с помощью эластомерных элементов |
| title_full_unstemmed |
Низкочастотная виброизоляция тяжёлых технологических машин с помощью эластомерных элементов |
| title_sort |
низкочастотная виброизоляция тяжёлых технологических машин с помощью эластомерных элементов |
| author |
Дырда, В.И. Лисица, Н.И. Козуб, Ю.Г. Агальцов, Г.Н. Заболотная, Е.Ю. Твердохлеб, Т.Е. Лисица, Н.Н. |
| author_facet |
Дырда, В.И. Лисица, Н.И. Козуб, Ю.Г. Агальцов, Г.Н. Заболотная, Е.Ю. Твердохлеб, Т.Е. Лисица, Н.Н. |
| publishDate |
2017 |
| language |
Russian |
| container_title |
Геотехнічна механіка |
| publisher |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Низкочастотна віброізоляція важких технологічних машин за допомогою еластомерних елементів Low-frequency vibration isolation of heavy technology machines using elastomeric elements |
| description |
Рассматривается защита тяжёлых машин от действия длительных вибрационных нагрузок с помощью эластомерных элементов. Тяжёлые вибрационные машины – грохоты, питатели, центрифуги, смесители, вентиляторы, дробилки – характеризуются большими стационарными вибрациями и шумом, что определяется спецификой их работы. Наиболее эффективным способом для уменьшения вибраций (особенно низкочастотных, т.е. в пределах 1,0÷25,0 Гц) является использование виброизолирующих систем с помощью эластомерных элементов. Длительный опыт эксплуатации виброизолирующих систем показал их эффективность: повысилась долговечность и надёжность машин, обеспечено выполнение санитарных норм и защита обслуживающего персонала. Приведен математический аппарат для расчёта виброизолирующих систем. Для случая стационарных колебаний используются обычные дифференциальные уравнения: диссипативная функция может быть учтена с помощью теории вязкого трения Кельвина – Фохта. Для более полного учёта всего спектра релаксации системы используются интегро-дифференциальные уравнения Больцмана – Вольтерра. Рассматриваются различные типы виброизоляторов: резиновые виброизоляторы типа ВР со сложной формой свободной поверхности и резинометаллические виброизоляторы типа ВРМ диаметром от 200 до 600 мм. Такие виброизоляторы обеспечивают собственные частоты машин в диапазоне 0,5-2,8 Гц при массе объектов от 20 кг до 500 т. Приведены примеры внедрённых в промышленность виброизолирующих систем следующих тяжёлых машин: вентиляторов типа ВДН-17 (массой 5,8 т) и ВСК-16 (массой 10,7 т), были использованы виброизоляторы ВР-203 и ВРМ903; грануляторы типа СВГ.148Л (массой 152 т), окомкователи типа ОБ5-3,2×12,5 (массой 120 т) и смесители типа ОБ-7 (массой 160 т), использованы виброизоляторы ВРМ-903 и ВРМ-904; вихревые смесители типа ВС-360 (массой 40 т), использованы виброизоляторы ВРМ-903; дробилки КИД (массой до 150 т), использованы виброизоляторы типов ВР и ВРМ. Во всех случаях использования виброизоляторов существенно снизились динамические нагрузки, уменьшился шум и увеличился срок службы машин.
Розглядається захист важких машин від дії тривалих вібраційних навантажень за допомогою еластомерних елементів. Важкі вібраційні машини – грохоти, живильники, центрифуги, змішувачі, вентилятори, дробарки – характеризуються великими стаціонарними вібраціями і шумом, що визначається специфікою їх роботи. Найбільш ефективним способом для зменшення вібрацій (особливо низькочастотних, тобто в межах (1,0-25,0) Гц) є використання віброізолюючих систем за допомогою еластомерних елементів. Тривалий досвід експлуатації віброізолюючих систем показав їх ефективність: підвищилася довговічність і надійність машин, забезпечено виконання санітарних норм і захист обслуговуючого персоналу. Наведено математичний апарат для розрахунку віброізолюючих систем. Для випадку стаціонарних коливань використовуються звичайні диференціальні рівняння: дисипативна функція може бути врахована за допомогою теорії в’язкого тертя Кельвіна-Фохта. Для більш повного врахування всього спектру релаксації системи використовуються інтегро-диференціальні рівняння Больцмана-Вольтерра. Розглядаються різні типи віброізоляторів: гумові віброізолятори типу ВР зі складною формою вільної поверхні і гумометалеві віброізолятори типу ВРМ діаметром від 200 до 600 мм. Такі віброізолятори забезпечують власні частоти машин в діапазоні 0,5-2,8 Гц при масі об’єктів від 20 кг до 500 т. Наведені приклади впроваджених в промисловість віброізолюючих систем наступних важких машин: вентиляторів типу ВДН 17 (масою 5,8 т) і ТСК 16 (масою 10,7 т), були використані віброізолятори ВР-203 і ВРМ-903; гранулятори типу СВГ.148Л (масою 152 т), комкувачі типу ОБ5-3,2×12,5 (масою 120 т) і змішувачі типу ОБ 7 (масою 160 т), використані віброізолятори ВРМ-903 і ВРМ-904; вихрові змішувачі типу ВС-360 (масою 40 т), використані віброізолятори ВРМ-903; дробарки КИД (масою до 150 т), використані віброізолятори типів ВР і ВРМ. У всіх випадках використання віброізоляторів істотно знизилися динамічні навантаження, зменшився шум і збільшився термін служби машин.
Protection of heavy machines against action of long-term vibrational loads with the help of
elastomeric elements is considered. The heavy vibration machines – screens, feeders, centrifuges, mixers, fans,
crushers – are characterized by the great stationary vibrations and noise caused by specificity of their operation.
The most effective way to reduce vibrations (especially low frequency, i.e. within (1.0-25.0) Hz) is to use
vibration isolation systems with elastomeric elements. The long-term experience of vibration isolation systems
operation has shown their effectiveness: durability and reliability of the machines is improved, sanitary standards
and protection of maintenance personnel is ensured. The mathematical apparatus for calculation of vibration
isolation systems is proposed. For the case of stationary oscillations, the usual differential equations are
used: the dissipative function can be taken into account by using the Kelvin-Focht theory of viscous friction.
In order to take into account the entire relaxation spectrum of the system, the Boltzmann-Volterra integraldifferential
equations are used. Various types of vibration isolators are considered: rubber vibration isolators
of the ВР type with a complex shape of the free surface, and rubber-metal vibration isolators of the ВРМ type
with a diameter from 200 mm to 600 mm. Such vibration isolators provide the machine natural frequencies
within the range of 0.5-2.8 Hz for the objects with weight from 20 kg to 500 tons. The examples of the following
of vibration isolation systems implemented in the heavy industrial equipment are shown: fans of the
ВДН-17 (weight 5.8 tons) and ВСК-16 (weight 10.7 tons) types, vibroinsulators of the ВР-203 and ВРМ-903
types; granulators of the СВГ.148Л (weight 152 tons) type, pelletizers of the ОБ5-3,2×12,5 (weight of
120 tons) type and mixers of the ОБ 7 (weight 160 tons) type, vibroinsulators ВРМ-903 and ВРМ-904; vortex
mixers of the ВС-360 (weight 40 tons) type, vibroinsulators ВРМ-903; crushers КИД (weighing up to
150 tons), vibration isolators of the ВР and ВРМ types. In all these cases of using vibration isolators, dynamic
loads and noise were significantly decreased and the service life of machines was increased.
|
| issn |
1607-4556 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/138715 |
| citation_txt |
Низкочастотная виброизоляция тяжёлых технологических машин с помощью эластомерных элементов / В.И. Дырда, Н.И. Лисица, Ю.Г. Козуб, Г.Н. Агальцов, Е.Ю. Заболотная, Т.Е. Твердохлеб, Н.Н. Лисица // Геотехнічна механіка: Міжвід. зб. наук. праць. — Дніпропетровск: ІГТМ НАНУ, 2017. — Вип. 133. — С. 56-65. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT dyrdavi nizkočastotnaâvibroizolâciâtâželyhtehnologičeskihmašinspomoŝʹûélastomernyhélementov AT lisicani nizkočastotnaâvibroizolâciâtâželyhtehnologičeskihmašinspomoŝʹûélastomernyhélementov AT kozubûg nizkočastotnaâvibroizolâciâtâželyhtehnologičeskihmašinspomoŝʹûélastomernyhélementov AT agalʹcovgn nizkočastotnaâvibroizolâciâtâželyhtehnologičeskihmašinspomoŝʹûélastomernyhélementov AT zabolotnaâeû nizkočastotnaâvibroizolâciâtâželyhtehnologičeskihmašinspomoŝʹûélastomernyhélementov AT tverdohlebte nizkočastotnaâvibroizolâciâtâželyhtehnologičeskihmašinspomoŝʹûélastomernyhélementov AT lisicann nizkočastotnaâvibroizolâciâtâželyhtehnologičeskihmašinspomoŝʹûélastomernyhélementov AT dyrdavi nizkočastotnavíbroízolâcíâvažkihtehnologíčnihmašinzadopomogoûelastomernihelementív AT lisicani nizkočastotnavíbroízolâcíâvažkihtehnologíčnihmašinzadopomogoûelastomernihelementív AT kozubûg nizkočastotnavíbroízolâcíâvažkihtehnologíčnihmašinzadopomogoûelastomernihelementív AT agalʹcovgn nizkočastotnavíbroízolâcíâvažkihtehnologíčnihmašinzadopomogoûelastomernihelementív AT zabolotnaâeû nizkočastotnavíbroízolâcíâvažkihtehnologíčnihmašinzadopomogoûelastomernihelementív AT tverdohlebte nizkočastotnavíbroízolâcíâvažkihtehnologíčnihmašinzadopomogoûelastomernihelementív AT lisicann nizkočastotnavíbroízolâcíâvažkihtehnologíčnihmašinzadopomogoûelastomernihelementív AT dyrdavi lowfrequencyvibrationisolationofheavytechnologymachinesusingelastomericelements AT lisicani lowfrequencyvibrationisolationofheavytechnologymachinesusingelastomericelements AT kozubûg lowfrequencyvibrationisolationofheavytechnologymachinesusingelastomericelements AT agalʹcovgn lowfrequencyvibrationisolationofheavytechnologymachinesusingelastomericelements AT zabolotnaâeû lowfrequencyvibrationisolationofheavytechnologymachinesusingelastomericelements AT tverdohlebte lowfrequencyvibrationisolationofheavytechnologymachinesusingelastomericelements AT lisicann lowfrequencyvibrationisolationofheavytechnologymachinesusingelastomericelements |
| first_indexed |
2025-11-26T22:55:59Z |
| last_indexed |
2025-11-26T22:55:59Z |
| _version_ |
1850779233727545344 |
| fulltext |
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online), Геотехнічна механіка. 2017. № 133
Статья посвящена 50-летию со дня основания Института геотехнической механики им. Н.С. Полякова НАН
Украины
56
УДК 678.4:539.3
Дырда В.И., д-р техн. наук, профессор,
Лисица Н.И., канд. техн. наук, ст. научн. сотр.
(ИГТМ НАН Украины),
Козуб Ю.Г., канд. техн. наук, доцент
(ЛНУ им. Тараса Шевченко),
Агальцов Г.Н., инженер,
Заболотная Е.Ю., инженер,
Твердохлеб Т.Е., инженер
(ИГТМ НАН Украины),
Лисица Н.Н., инженер
(ДНУ им. О. Гончара)
НИЗКОЧАСТОТНАЯ ВИБРОИЗОЛЯЦИЯ ТЯЖЁЛЫХ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МАШИН С ПОМОЩЬЮ
ЭЛАСТОМЕРНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ*
Дирда В.І., д-р техн. наук, професор,
Лисиця М.І., канд. техн. наук, ст. наук. співр.
(ІГТМ НАН України),
Козуб Ю.Г., канд. техн. наук, доцент
(ЛНУ ім. Тараса Шевченка),
Агальцов Г.М., інженер,
Заболотна О.Ю., інженер,
Твердохліб Т.О., інженер
(ІГТМ НАН України),
Лисиця Н.М., інженер
(ДНУ ім. О. Гончара)
НИЗКОЧАСТОТНА ВІБРОІЗОЛЯЦІЯ ВАЖКИХ
ТЕХНОЛОГІЧНИХ МАШИН ЗА ДОПОМОГОЮ
ЕЛАСТОМЕРНИХ ЕЛЕМЕНТІВ
Dyrda V.I., D. Sc. (Tech.), Professor,
Lisitsa N.I., Ph. D. (Tech.), Senior Researcher
(IGTM NAS of Ukraine),
Kozub Yu.G., Ph. D. (Tech.), Associate Professor
(LNU named after T. Shevchenko),
Agaltsov G.N., M. S. (Tech.),
Zabolotnaya Ye.Yu., M. S. (Tech.),
Tverdokhleb T.Ye., M. S. (Tech.)
(IGTM NAS of Ukraine),
Lisitsa N.N., M. S. (Tech.)
(Oles Gonchar DNU)
LOW-FREQUENCY VIBRATION ISOLATION OF HEAVY
TECHNOLOGY MACHINES USING ELASTOMERIC ELEMENTS
* © Дырда В.И., Лисица Н.И., Козуб Ю.Г., Агальцов Г.Н., Заболотная Е.Ю., Твердохлеб Т.Е., Лисица Н.Н., 2017
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online), Геотехнічна механіка. 2017. № 133
57
Аннотация. Рассматривается защита тяжёлых машин от действия длительных вибрацион-
ных нагрузок с помощью эластомерных элементов. Тяжёлые вибрационные машины – гро-
хоты, питатели, центрифуги, смесители, вентиляторы, дробилки – характеризуются большими
стационарными вибрациями и шумом, что определяется спецификой их работы. Наиболее эф-
фективным способом для уменьшения вибраций (особенно низкочастотных, т.е. в пределах
1,0÷25,0 Гц) является использование виброизолирующих систем с помощью эластомерных
элементов. Длительный опыт эксплуатации виброизолирующих систем показал их эффектив-
ность: повысилась долговечность и надёжность машин, обеспечено выполнение санитарных
норм и защита обслуживающего персонала. Приведен математический аппарат для расчёта
виброизолирующих систем. Для случая стационарных колебаний используются обычные диф-
ференциальные уравнения: диссипативная функция может быть учтена с помощью теории вяз-
кого трения Кельвина – Фохта. Для более полного учёта всего спектра релаксации системы
используются интегро-дифференциальные уравнения Больцмана – Вольтерра. Рассматрива-
ются различные типы виброизоляторов: резиновые виброизоляторы типа ВР со сложной фор-
мой свободной поверхности и резинометаллические виброизоляторы типа ВРМ диаметром от
200 до 600 мм. Такие виброизоляторы обеспечивают собственные частоты машин в диапазоне
0,5-2,8 Гц при массе объектов от 20 кг до 500 т. Приведены примеры внедрённых в промыш-
ленность виброизолирующих систем следующих тяжёлых машин: вентиляторов типа ВДН-17
(массой 5,8 т) и ВСК-16 (массой 10,7 т), были использованы виброизоляторы ВР-203 и ВРМ-
903; грануляторы типа СВГ.148Л (массой 152 т), окомкователи типа ОБ5-3,2×12,5 (массой
120 т) и смесители типа ОБ-7 (массой 160 т), использованы виброизоляторы ВРМ-903 и
ВРМ-904; вихревые смесители типа ВС-360 (массой 40 т), использованы виброизоляторы
ВРМ-903; дробилки КИД (массой до 150 т), использованы виброизоляторы типов ВР и ВРМ.
Во всех случаях использования виброизоляторов существенно снизились динамические
нагрузки, уменьшился шум и увеличился срок службы машин.
Ключевые слова: вибрация, виброизолирующая система, резиновый виброизолятор, ре-
зинометаллический виброизолятор, тяжёлые машины
1 Введение
Тяжёлые технологические машины, применяемые в горной, аграрной, ме-
таллургической и других отраслях промышленности, характеризуются значи-
тельными низкочастотными вибрациями и шумом, что определяется спецификой
их работы; вибрационное воздействие машины на опорные конструкции способ-
ствует интенсивному износу основных узлов и деталей, тем самым снижается
производительность и качество выпуска продукции. Кроме того, высокий уро-
вень вибрации и шума, создаваемый машинами, оказывает вредное воздействие
на обслуживающий персонал, ухудшает условия их труда.
Специфика работы машин зачастую не позволяет решать проблемы умень-
шения вибрации и шума за счёт снижения виброактивности источника. Поэтому
эффективными являются способы, связанные с уменьшением вибрации на пути
её распространения, т.е. отражение вибраций на границе раздела двух тел с по-
мощью виброизолирующих систем. Широкое распространение, как в Украине,
так и за рубежом получили виброизолирующие системы с использованием эла-
стомерных элементов [1-4]. Наибольшее распространение в практике получили
упругие элементы в виде сплошных или полых резиновых и резинометалличе-
ских цилиндров с различной формой свободной поверхности. Полые цилиндри-
ческие резиновые элементы, как правило, используются для виброизоляции ма-
шин сравнительно небольшой (до (20-30) т) массы; сплошные и резинометалли-
ческие виброизоляторы применяются для виброизоляции тяжёлых (30 т и более)
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online), Геотехнічна механіка. 2017. № 133
58
машин. Длительный опыт эксплуатации виброизолирующих систем в условиях
горного, аграрного и горно-металлургического производства показал, что ис-
пользование таких виброизоляторов позволяет повысить долговечность и надёж-
ность машин, обеспечить выполнение санитарных норм на площадках обслужи-
вания оборудования и тем самым защитить обслуживающий персонал и опорные
конструкции от вредного действия вибрационных нагрузок.
2 Разработка и создание низкочастотных виброизоляторов
В Институте геотехнической механики им. Н.С. Полякова Национальной
академии наук Украины (ИГТМ НАН Украины) разработаны, изготовлены и
прошли промышленные испытания параметрические ряды резиновых и резино-
металлических элементов, обеспечивающие собственные частоты виброизоли-
рованных объектов в диапазоне 0,5-2,8 Гц при массе объектов от 20 кг до 500 т.
Новизна разработанных конструкций виброизоляторов заключается в выборе со-
ответствующей формы и силовой характеристики с различной степенью нели-
нейности. Параметрические ряды виброизоляторов представлены на рис. 1.
Резиновые виброизоляторы типа ВР (рис. 1, а) представляют собой полые
цилиндрические виброизоляторы со сложной формой свободной поверхности.
Криволинейная форма внутренней и наружной поверхностей обеспечивает по-
вышенную площадь теплоотвода и позволяет создать виброизоляторы меньшей
высоты при той же величине коэффициента жёсткости, что увеличивает устой-
чивость опор. Виброизоляторы имеют диаметр 100, 130, 160, 200, 230, 250 мм и
высоту 80, 130, 150, 180, 200, 245 мм соответственно.
Резинометаллические виброизоляторы типа ВРМ (рис. 1, б) представляют
собой сплошные резиновые цилиндры в виде шайб с привулканизованными по
торцам металлическими пластинами или, как вариант, вставленными в металли-
ческие стаканы. Виброизоляторы имеют диаметр 200, 300, 400, 430, 600 мм с тол-
щиной резинового слоя 5, 10, 20, 40, 70, 120 мм. Конструкция металлической ар-
матуры виброизоляторов позволяет составлять их в стопки, что даёт возмож-
ность перекрывать практически любой диапазон жесткостей нагрузок. Все пере-
численные виброизоляторы про-
шли проверку на различных типах
технологических машин. разрабо-
таны, изготовлены и прошли про-
мышленные испытания парамет-
рические ряды резиновых и рези-
нометаллических элементов, обес-
печивающие собственные частоты
виброизолированных объектов в
диапазоне 0,5-2,8 Гц при массе
объектов от 50 кг до 200 т. Но-
визна разработанных конструкций
виброизоляторов заключается в
выборе соответствующей формы и
а – резиновые виброизоляторы типа ВР
б – резинометаллические виброизоляторы типа
ВРМ
Рисунок 1 – Виброизоляторы
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online), Геотехнічна механіка. 2017. № 133
59
силовой характеристики с различной степенью нелинейности. Параметрические
ряды виброизоляторов представлены на рис. 1.
Резиновые виброизоляторы типа ВР (рис. 1,а) представляют собой полые
цилиндрические виброизоляторы со сложной формой свободной поверхности.
Криволинейная форма внутренней и наружной поверхностей обеспечивает по-
вышенную площадь теплоотвода и позволяет создать виброизоляторы меньшей
высоты при той же величине коэффициента жёсткости, что увеличивает устой-
чивость опор. Виброизоляторы имеют диаметр 100, 130, 160, 200, 230, 250 мм и
высоту 80, 130, 150, 180, 200, 245 мм соответственно.
Резинометаллические виброизоляторы типа ВРМ (рис. 1, б) представляют
собой сплошные резиновые цилиндры в виде шайб с привулканизованными по
торцам металлическими пластинами или, как вариант, вставленными в металли-
ческие стаканы. Виброизоляторы имеют диаметр 200, 300, 400, 430 мм с толщи-
ной резинового слоя 5, 10, 20, 40, 70, 120 мм. Конструкция металлической арма-
туры виброизоляторов позволяет составлять их в стопки, что даёт возможность
перекрывать практически любой диапазон жесткостей нагрузок. Все перечислен-
ные типы виброизоляторов прошли проверку на различных типах горных машин.
3 Расчёт параметров виброизолирующих систем
Для резины, как вязкоупругого материала с наследственностью, наиболее
подходящими являются следующие теории: теории вязкого трения Кельвина-
Фохта и Максвелла, и теория наследственности Больцмана-Вольтерра. Первые
две используют гипотезу о пропорциональности внутреннего трения скорости
нагружения и приводят к общеизвестным уравнениям колебательных систем.
Для случая стационарных колебаний и эллиптической петли гистерезиса уравне-
ние колебаний одномассной системы с учётом внутреннего трения имеет вид
( )2 sinPy p y f y t
m
ε ε ω+ + = ; (1)
( )
2
0
0 1
nbA yf y
m A
= ± −
; (2)
( )22 2 2 2 2 2n
PA
m p b Aω −
=
− +
; (3)
2
21 cosp P
m A
ϕ
ω ω
= −
; (4)
sin nbA Pϕ = , (5)
где f(y) – нелинейная функция трения гистерезисного типа; р – собственная ча-
стота системы; ω – частота возбуждающей силы; m – масса системы; Р – возму-
щающая сила; ε – малый параметр.
Наследственная теория Больцмана-Вольтерра учитывает весь спектр ре-
лаксации системы и приводит к интегро-дифференциальным уравнениям типа:
1 sinty С y q tω+ = ; (6)
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online), Геотехнічна механіка. 2017. № 133
60
( )0 1tC C Эαχ β∗ = − − ;
( ) ( ) ( ) ( )
0
,
t
Э t Э t dα αβ ε β τ ε τ τ∗ − = − −∫ ; (7)
( ) ( ) ( ) ( ) ( )
( )( )[ ]
1
2
0
,
1 1
n n
n
tЭ t t
n
α
α
β τβ τ τ
α
+∞
→
− −
− − = −
Γ + +∑ ; (8)
( )2 Bψ π ω= ; (9)
( ) ( )
0
1G A
G
ω ω= − , (10)
где Ct – оператор жёсткости упругой подвески системы; С0 – мгновенное значе-
ние жёсткости подвески; Эα(–β, t – τ) – экспоненциальная функция Ю. Работнова;
Г – гамма-функция; G0 – мгновенное значение модуля сдвига резины; G – модуль
сдвига резины; ψ – коэффициент диссипации резины; А и В – реологические ха-
рактеристики резины; α, β – реологические параметры резины; q1 – сила инер-
ции, приходящаяся на единицу колеблющейся массы.
Уравнения (1) и (6) позволяют получать выражения для основных парамет-
ров системы виброизоляции в виде:
• для коэффициента виброизоляции
( )
2
2
2 2
222 2
2 2
41
16 ;
41
16
Z
Z
p
Z Z
ψ
π ψ ωη
ψ
π ψ
+
+
= =
− +
+
; (11)
или с учётом ψ = 2πВ(ω)
( )
( )
( ) ( )
( )
2 2
2
2 2
2 222 2
2 2 2
161
16 4
161
16 4
ВZ
В
ВZ Z
В
π ω
π π ωη
π ω
π π ω
+
+=
− +
+
; (12)
• для коэффициента динамичности
( )22 2 21дK Z Zψ= − + ; (13)
или с учётом ψ = 2πВ(ω)
( ) ( )22 2 21 4дK Z B Zπ ω= − + ; (14)
• для коэффициента эффективности виброизоляции
( )1 100%Э η= − . (15)
или
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online), Геотехнічна механіка. 2017. № 133
61
11 100%
a
Э
K
= −
. (16)
Уравнения (1) и (6) или их упрощённые варианты получили наиболее ши-
рокое распространение в инженерной практике при расчёте систем виброизоля-
ции машин и сооружений. Анализ учёта внутреннего трения в этих уравнениях
свидетельствует о следующем:
• при эллиптической петле гистерезиса (линейная жесткостная характеристика
упругой системы) внутреннее трение практически не изменяет собственной
частоты колебаний системы;
• форма петли гистерезиса мало влияет на величину амплитуды колебаний си-
стемы; она влияет на частоту и на положение резонансного пика относительно
вертикали 1p ω = ;
• в существующих математических моделях колебаний упругих систем метод
учёта внутреннего трения позволяет выявить его влияние только в области ре-
зонанса; при стационарных колебаниях влияние внутреннего трения незначи-
тельно.
4 Разработка и внедрение виброизолирующих систем
Виброизолирующие системы тяжёлых вентиляторов ВДН-17 и
ВСК-16. Работа вентиляторов сопровождается повышенной виброактивностью,
усиливающейся в процессе эксплуатации, что связано с износом подшипников и
неравномерным налипанием частиц материала на колёса. Так, до виброизоляции
вентиляторов максимальная амплитуда виброперемещений поддерживающих
конструкций составляла 0,076-0,366 мм для ВДН-17 при уровнях шума 95-108 дБ
и 0,066-0,156 мм для ВСК-16 при уровнях шума 103-111 дБ. Для вентилятора
ВДН-17 (масса 5,8 т) разработана виброизолирующая система на основе опор-
ных резиновых виброизоляторов ВР-204 (12 шт.; D = 230 мм; H = 200 мм;
C = 300 кН/м). В качестве ограничителей колебаний в горизонтальной плоскости
применены резиновые виброизоляторы ВР-203 (D = 200 мм; H = 180 мм;
C = 200 кН/м), установленные под углом 30° к вертикальной оси в количестве 4
штук с предварительным поджатием 5-10 %. Значения виброперемещений опор-
ных конструкций после виброизоляции составили 0,024-0,028 мм при уровнях
шума 92-94 дБ. Для вентилятора ВСК-16 (масса 10,7 т) разработана виброизоли-
рующая система на основе резинометаллических виброизоляторов типа
ВРМ-903 (10 шт.; D = 200 мм; H = 120 мм; C = 1,3-1,5 МН/м) в качестве опорных
и виброизоляторов ВР-203 в качестве ограничителей колебаний в горизонталь-
ной плоскости, которые установлены аналогично с ограничителями вентилятора
ВДН-17. Значения виброперемещений опорных конструкций после виброизоля-
ции составила 0,008-0,026 мм при уровнях шума 84-101 дБ. Срок службы вибро-
изоляторов до начала превышения допустимых уровней вибраций составил 6
лет.
Виброизолирующие системы грануляторов, окомкователей и смесите-
лей. Анализ экспериментальных исследований по определению вибронагружен-
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online), Геотехнічна механіка. 2017. № 133
62
ности перекрытий показал, что для гранулятора СВГ.148Л (масса 152 т) и оком-
кователей ОБ 5-3,2×12,5 (масса 120 т) и смесителей ОБ-7 (масса 160 т) основ-
ными источниками вибраций являются: неуравновешенность привода; неравно-
мерность износа бандажей и опорных роликов; лавинообразное перемещение ма-
териала в барабанах. Виброизолирующие системы представляют собой общую
раму, на которой смонтированы барабан и привод. Между рамой и перекрытием
расположены опорные виброизоляторы в количестве 25-35 штук в зависимости
от типа машины. Опорные виброизоляторы представляют собой стопки из двух
виброизоляторов ВРМ-904 (D = 300 мм; H = 70 мм; C = 10-15 МН/м). Для предо-
ставления боковых смещений рамы виброизолирующая система снабжена упор-
ными виброизоляторами в количестве 12-18 штук. В качестве упорных вибро-
изоляторов использованы элементы типа ВРМ-903.
Виброперемещения перекрытий при жёсткой установке машин составляли
0,06-0,11 мм; после установки на виброизоляторы 0,009-0,017 мм. Срок службы
виброизоляторов до начала превышения допустимых уровней виброизоляции со-
ставил 4-5 лет.
Применение виброизолирующих систем позволило:
• снизить вибронагруженность перекрытий до санитарных норм;
• уменьшить динамические нагрузки на опорные и упорные ролики, подвенцо-
вые шестерни в 5 раз, что увеличило их срок службы в 7 раз по сравнению с
жёстко установленными;
• в 1,3-1,5 раза повысить производительность окомкователей за счёт увеличения
скорости вращения барабанов.
Виброизолирующие системы вихревых смесителей. Для вихревых сме-
сителей фирмы Siemens (AG-1019, BG-1019) массой 30 т и завода УЮМЗ
(ВС-360) массой 40 т по аналогии с вышеперечисленными грануляторами оком-
кователями были разработаны виброизолирующие системы на общей раме. Си-
стема состоит из 28 опорных и 8 упорных виброизоляторов типа ВРМ-903. Ам-
плитуда виброперемещений перекрытия до виброизоляции составила
0,18-0,22 мм; после виброизоляции – 0,027 мм. Система виброизоляции остава-
лась эффективной в течение более 8 лет эксплуатации. После 13 лет эксплуата-
ции вследствие старения резины вертикальная жёсткость виброизоляторов уве-
личилась в среднем на 60-65 %, что привело к выходу жесткостных характери-
стик системы за допустимые пределы и уровни вибронагруженности перекрытий
значительно повысились. После замены виброизоляторов на новые вибропере-
мещения перекрытия со стороны разгрузочных устройств составило 0,034 мм,
что обусловлено значительным износом смесителя и изменением расстановки
лопаток.
Конусные инерционные дробилки типа КИД. Конструктивная особен-
ность КИД позволяет применить эффективную систему виброизоляции, суще-
ственно облегчающую фундаменты.
Для параметрического ряда дробилок КИД-300, КИД-450, КИД-600, КИД-
900, КИД-1200 применены резиновые осесимметричные виброизоляторы со
сложной формой свободной поверхности типа ВР. Опыт эксплуатации дробилок
с резиновыми виброизоляторами показал, что параметры вибрации находятся в
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online), Геотехнічна механіка. 2017. № 133
63
пределах заданных значений; значительно (в 3-
5 раз) снизились передаваемые на поддерживаю-
щие конструкции динамические нагрузки; в 3 раза
уменьшились амплитуды колебаний корпуса при
переходе через резонанс; на 10 % увеличился вы-
ход мелких фракций. Срок службы виброизолято-
ров составляет 2-4 года в зависимости от условий
эксплуатации.
Для дробилок КИД-2200 (масса подвижных
частей 150 т) использованы резинометаллические
виброизоляторы типа ВРМ-902, которые набира-
ются в стопки по 5 штук (рис. 2). Опыт эксплуата-
ции таких виброизоляторов показал их достаточ-
ную эффективность – частота собственных колеба-
ний дробилки в горизонтальной плоскости состав-
ляет 0,7 Гц, в вертикальной – 2,5 Гц; срок службы
виброизоляторов около 7000 часов, что в 4 раза
превышает срок службы ранее применявшихся
пневматических.
Учитывая некоторые недостатки работы ре-
зинометаллических виброизоляторов, для дроби-
лок КИД-1500 и КИД-1700 разработаны и испы-
таны резиновые виброизоляторы ВР-905 и ВР-906.
Они набираются в стопки через одинаковую взаи-
мозаменяемую металлическую арматуру (рис. 3).
Выводы и перспективы дальнейшего раз-
вития.
1. Промышленная проверка эластомерных виброизоляторов на различных
типах машин показала их высокую эффективность и работоспособность.
2. Применение виброизоляторов позволило существенно снизить динами-
ческие нагрузки на опорные конструкции и улучшить санитарно-гигиенические
условия труда.
3. Применение параметрических рядов эластомерных виброизоляторов в
виброизолирующих системах машин различного технологического назначения
позволяет увеличить срок службы их основных узлов и деталей, повысить про-
изводительность.
4. Разработанные конструкции виброизоляторов могут успешно приме-
няться для виброизоляции машин различного технологического назначения во
многих отраслях промышленности.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Прикладная механика упруго-наследственных сред: В 4-х томах / А.Ф. Булат, В.И. Дырда [и
др.]. – Т. 1. Механика деформирования и разрушения эластомеров. – К.: Наук. думка, 2011. – 568 с.
2. Агальцов, Г.Н. Виброизоляция вихревых смесителей аглофабрик с помощью резиновых элемен-
тов / Г.Н. Агальцов // Геотехническая механика. – 2013. – Вып. 108. – С. 185-196.
3. Дырда, В.И. Создание виброизоляторов для горных машин / В.И. Дырда, Н.И. Лисица, Н.Н. Ли-
сица // Геотехническая механика. – 2013. – Вып. 113. – С. 116-125.
Рисунок 2 – Виброизолирую-
щая опора дробилки
КИД-2200
Рисунок 3 – Виброизолирую-
щая опора дробилки
КИД-1500
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online), Геотехнічна механіка. 2017. № 133
64
4. ГОСТ 12.1.012-90. ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования; Введен 01.01.92. –
М.: Госстандарт, 1990. – 46 с.
REFERENCES
1. Bulat, A.F., Dyrda, V.I., Zvyagilskiy, Ye.L. and Kobets, A.S. (2011), Prikladnaya mekhanika uprugo-
nasledstvennykh sred. Tom 1. Mehanika deformirovaniia i razrusheniia elastomerov [Applied mechanics of
elastic-hereditary media. Vol. 1. Mechanics of deforming and breaking down of elastomers], Naukova dumka,
Kiev, Ukraine.
2. Agaltsov, G.N. (2013), “Vibration insulation of whirlwind amalgamators of sinter plants by means of
rubber elements”, Geo-Technical Mechanics, no. 108, pp. 185-196.
3. Dyrda, V.I., Lisitsa, N.I. and Lisitsa, N.N. (2013), “Creation of vibration isolators for mining ma-
chines”, Geo-Technical Mechanics, no. 113, pp. 116-125.
4. State Standard of USSR (1990), 12.1.012-90. SSBT. Vibratsionnaya bezopasnost. Obshchiye trebo-
vaniya [12.1.012-90. SSBT. Vibration safety. General requirements], State Standard of USSR, Moscow,
USSR.
Об авторах
Дырда Виталий Илларионович, доктор технических наук, профессор, заведующий отделом ме-
ханики эластомерных конструкций горных машин, Институт геотехнической механики им. Н.С. Поля-
кова Национальной академии наук Украины (ИГТМ НАНУ), Днепр, Украина, vita.igtm@gmail.com
Лисица Николай Иванович, кандидат технических наук, старший научный сотрудник, старший
научный сотрудник отдела механики эластомерных конструкций горных машин, Институт геотехни-
ческой механики им. Н.С. Полякова Национальной академии наук Украины (ИГТМ НАНУ), Днепр,
Украина, vita.igtm@gmail.com
Козуб Юрий Гордеевич, кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры технологий произ-
водства и профессионального образования, Луганский национальный университет им. Тараса Шев-
ченко (ЛНУ им. Тараса Шевченко), Луганск, Украина, kosub@rambler.ru
Агальцов Геннадий Николаевич, инженер, младший научный сотрудник отдела механики эласто-
мерных конструкций горных машин, Институт геотехнической механики им. Н.С. Полякова Нацио-
нальной академии наук Украины (ИГТМ НАНУ), Днепр, Украина, ag.gena@gmail.com
Заболотная Елена Юрьевна, инженер, инженер I категории отдела механики эластомерных кон-
струкций горных машин, Институт геотехнической механики им. Н.С. Полякова Национальной акаде-
мии наук Украины (ИГТМ НАНУ), Днепр, Украина, vita.igtm@gmail.com
Твердохлеб Татьяна Емельяновна, инженер, научный сотрудник отдела механики эластомерных
конструкций горных машин, Институт геотехнической механики им. Н.С. Полякова НАН Украины,
Днепр, Украина, vita.igtm@gmail.com
Лисица Наталья Николаевна, ассистент кафедры компьютерных технологий, факультет при-
кладной математики, Днепропетровский национальный университет им. О. Гончара, Днепр, Украина,
lisitsa_natalya@mail.ru
About the authors
Dyrda Vitaly Illarionovich, Doctor of Technical Sciences (D. Sc.), Professor, Head of Department of
Elastomeric Component Mechanics in Mining Machines, M.S. Polyakov Institute of Geotechnical Mechanics
under the National Academy of Science of Ukraine (IGTM, NASU), Dnipro, Ukraine, vita.igtm@gmail.com
Lisitsa Nikolay Ivanovich, Candidate of Technical Sciences (Ph. D.), Senior Researcher, Senior Re-
searcher in Department of Elastomeric Component Mechanics in Mining Machines, M.S. Polyakov Institute
of Geotechnical Mechanics under the National Academy of Science of Ukraine (IGTM, NASU), Dnipro,
Ukraine, vita.igtm@gmail.com
Кozub Yuriy Gordeyevich, Candidate of Technical Sciences (Ph. D.), Associate Professor, Associate Pro-
fessor in Department of Technology of Production and Trade Education, Taras Shevchenko National Univer-
sity of Lugansk (LNU), Lugansk, Ukraine, kosub@rambler.ru
Agaltsov Gennady Nikolaevich, Master of Science, Junior Researcher of Department of Elastomeric
Component Mechanics in Mining Machines, M.S. Polyakov Institute of Geotechnical Mechanics under the
National Academy of Science of Ukraine (IGTM, NASU), Dnipro, Ukraine, ag.gena@gmail.com
Zabolotnaya Elena Yuryevna, Master of Science, First Category Engineer in Department of Elastomeric
Component Mechanics in Mining Machines, M.S. Polyakov Institute of Geotechnical Mechanics under the
National Academy of Science of Ukraine (IGTM, NASU), Dnipro, Ukraine, vita.igtm@gmail.com
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online), Геотехнічна механіка. 2017. № 133
65
Tverdokhleb Tatyana Yemelyanovna, Master of Science, Researcher of Department of Elastomeric Com-
ponent Mechanics in Mining Machines, M.S. Polyakov Institute of Geotechnical Mechanics under the National
Academy of Science of Ukraine (IGTM, NASU), Dnipro, Ukraine, vita.igtm@gmail.com
Lisitsa Natalya Nikolaevna, Master of Science, Assistant of computer technologies department, faculty
of applied mathematics, Oles Honchar Dnipro National University (Oles Gonchar DNU), Dnipro, Ukraine,
lisitsa_natalya@mail.ru
Анотація. Розглядається захист важких машин від дії тривалих вібраційних навантажень за допо-
могою еластомерних елементів. Важкі вібраційні машини – грохоти, живильники, центрифуги, змішу-
вачі, вентилятори, дробарки – характеризуються великими стаціонарними вібраціями і шумом, що ви-
значається специфікою їх роботи. Найбільш ефективним способом для зменшення вібрацій (особливо
низькочастотних, тобто в межах (1,0-25,0) Гц) є використання віброізолюючих систем за допомогою
еластомерних елементів. Тривалий досвід експлуатації віброізолюючих систем показав їх ефектив-
ність: підвищилася довговічність і надійність машин, забезпечено виконання санітарних норм і захист
обслуговуючого персоналу. Наведено математичний апарат для розрахунку віброізолюючих систем.
Для випадку стаціонарних коливань використовуються звичайні диференціальні рівняння: дисипати-
вна функція може бути врахована за допомогою теорії в’язкого тертя Кельвіна-Фохта. Для більш пов-
ного врахування всього спектру релаксації системи використовуються інтегро-диференціальні рів-
няння Больцмана-Вольтерра. Розглядаються різні типи віброізоляторів: гумові віброізолятори типу ВР
зі складною формою вільної поверхні і гумометалеві віброізолятори типу ВРМ діаметром від 200 до
600 мм. Такі віброізолятори забезпечують власні частоти машин в діапазоні 0,5-2,8 Гц при масі об’єктів
від 20 кг до 500 т. Наведені приклади впроваджених в промисловість віброізолюючих систем наступ-
них важких машин: вентиляторів типу ВДН 17 (масою 5,8 т) і ТСК 16 (масою 10,7 т), були використані
віброізолятори ВР-203 і ВРМ-903; гранулятори типу СВГ.148Л (масою 152 т), комкувачі типу
ОБ5-3,2×12,5 (масою 120 т) і змішувачі типу ОБ 7 (масою 160 т), використані віброізолятори ВРМ-903
і ВРМ-904; вихрові змішувачі типу ВС-360 (масою 40 т), використані віброізолятори ВРМ-903; дроба-
рки КИД (масою до 150 т), використані віброізолятори типів ВР і ВРМ. У всіх випадках використання
віброізоляторів істотно знизилися динамічні навантаження, зменшився шум і збільшився термін слу-
жби машин.
Ключові слова: вібрація, віброізолююча система, гумовий віброізолятор, гумометалевий віброі-
золятор, важкі машини
Abstract. Protection of heavy machines against action of long-term vibrational loads with the help of
elastomeric elements is considered. The heavy vibration machines – screens, feeders, centrifuges, mixers, fans,
crushers – are characterized by the great stationary vibrations and noise caused by specificity of their operation.
The most effective way to reduce vibrations (especially low frequency, i.e. within (1.0-25.0) Hz) is to use
vibration isolation systems with elastomeric elements. The long-term experience of vibration isolation systems
operation has shown their effectiveness: durability and reliability of the machines is improved, sanitary stand-
ards and protection of maintenance personnel is ensured. The mathematical apparatus for calculation of vibra-
tion isolation systems is proposed. For the case of stationary oscillations, the usual differential equations are
used: the dissipative function can be taken into account by using the Kelvin-Focht theory of viscous friction.
In order to take into account the entire relaxation spectrum of the system, the Boltzmann-Volterra integral-
differential equations are used. Various types of vibration isolators are considered: rubber vibration isolators
of the ВР type with a complex shape of the free surface, and rubber-metal vibration isolators of the ВРМ type
with a diameter from 200 mm to 600 mm. Such vibration isolators provide the machine natural frequencies
within the range of 0.5-2.8 Hz for the objects with weight from 20 kg to 500 tons. The examples of the follow-
ing of vibration isolation systems implemented in the heavy industrial equipment are shown: fans of the
ВДН-17 (weight 5.8 tons) and ВСК-16 (weight 10.7 tons) types, vibroinsulators of the ВР-203 and ВРМ-903
types; granulators of the СВГ.148Л (weight 152 tons) type, pelletizers of the ОБ5-3,2×12,5 (weight of
120 tons) type and mixers of the ОБ 7 (weight 160 tons) type, vibroinsulators ВРМ-903 and ВРМ-904; vortex
mixers of the ВС-360 (weight 40 tons) type, vibroinsulators ВРМ-903; crushers КИД (weighing up to
150 tons), vibration isolators of the ВР and ВРМ types. In all these cases of using vibration isolators, dynamic
loads and noise were significantly decreased and the service life of machines was increased.
Keywords: vibration, vibration isolation system, rubber vibration isolator, rubber-metal vibration isolator,
heavy machinery
Статья поступила в редакцию 08.05.2017
Рекомендовано к печати д-ром техн. наук В.П. Надутым
|