Главное меню

Пружины для вибростола где взять


Пружины для вибростола: параметры, советы по выбору

Кажется, что может быть сложного в том, чтобы выбрать пружины для вибростола? Но для людей, которые только начинают свой путь производителя тротуарной плитки или других изделий из бетона, это может показаться непростой задачей. Хотя в этом вопросе нет ничего сложного, мы все же рассмотрим всевозможные варианты и облегчим для Вас еще одну задачу.

Для начала давайте разберемся, зачем нам пружины и какова их роль в работе вибростола. Пружины располагаются на углах вибростола и являются амортизирующими опорами верхней плиты с двигателем.

Какие пружины использовать в конструкции вибростола?

При выборе пружин стоит в первую очередь ориентироваться на вес и размер верхней плиты вибростола. Под весом пружины не должны целиком «садиться» или вовсе быть неподвижными. Что касается диаметра пружин, то он должен свободно помещаться в стаканы вибростола или же в него должны входить специальные «столбики» (их можно увидеть на фото выше). Но также пружины не должны быть намного меньше или больше диаметров стаканов или столбцов, так как это может привести к их искривлению и раскачиванию столешницы стола.

Пружины можно приваривать к вибростолу, но если они надежно закреплены при помощи вышеуказанных способов, то в этом нет необходимости.

Для расчета нужной высоты нужно понимать, что столешница не должна стучаться о нижнюю часть вибростола или слишком раскачиваться. Именно для предотвращения этого они и используются в конструкции вибростола — чтобы глушить вибрацию и переводить работу двигателя в относительно мягкие движения столешницы.

Запись опубликована автором admin в рубрике Производство.

Вибростол своими руками для тротуарной плитки

Этот механизм является основой любого производства, связанного с изготовлением тротуарной плитки, заборных панелей, искусственного камня, скульптур и других изделий из литьевого бетона.

Вибрация позволяет качественно и с минимальными затратами уплотнить бетонную смесь, вытеснив из нее воздух. В результате получается однородная структура, в которой цементное молоко обволакивает щебень и песок, равномерно распределенные по всему объему формы.

Принципиальное устройство вибростола довольно простое. Его основой служит жесткая станина, по краям которой закреплены 4 мощные пружины.

На них устанавливается металлическая платформа (столешница) с бортами. Снизу к платформе крепится электродвигатель с эксцентриком. При его вращении возникают вибрационные колебания, передающиеся на форму и бетон, который в ней находится.

В цехах, где изготавливается тротуарная плитка, обычно используется два вида вибростолов: формовочный и выбивочный (распалубочный). В первом происходит уплотнение литьевой бетонной смеси, а второй используют для отделения готового изделия от формы. Принципиальной разницы в их конструкции нет.

Основное отличие состоит в том, что на расформовочном столе устанавливаются насадки с отверстиями, повторяющими контур выбиваемого изделия. Перевернув форму, ее кладут на насадку. Под действием вибрации изделие легко отделяется от формы, выпадает на транспортерную ленту или в руки рабочему.

Расформовочный вибростол

Для домашнего производства вполне хватает и одного формовочного вибростола, поверхность которого отлично подходит для отделения изделий от форм. Для этой цели можно использовать самодельные расформовочные насадки, которые крепятся к столешнице с помощью резьбовых соединений.

Самостоятельное изготовление вибростола

Пользуясь сварочным аппаратом, болгаркой и дрелью, вибростол для производства тротуарной плитки можно изготовить в домашних условиях. Главную деталь этого механизма – вибродвигатель лучше купить отдельно.

В противном случае вам придется экспериментировать с весом эксцентрика, количеством оборотов и мощностью мотора.

Для небольшого вибростола, используемого для формовки тротуарной плитки или столешниц из декоративного бетона, подойдет однофазный площадочный вибратор ВИ-99/Е мощностью 0.5 кВт при 2775 об /мин.

В его конструкции предусмотрена возможность изменения силы вибрации за счет регулировки положения эксцентриковых грузов. Если вы решили приспособить для этих целей обычный электромотор, то при его выборе ориентируйтесь на указанные параметры мощности и количества оборотов.

Решая, как сделать вибростол своими руками, нужно сначала начертить его схему, на которой указать основные размеры и участок, где будет зафиксирован вибромотор. Поскольку вибрация раскручивает резьбовые соединения не хуже гаечного ключа, позаботьтесь о том, чтобы они были снабжены фиксаторами (контргайками и шплинтами).

К работе вибростола предъявляется несколько важных требований:

Небольшой самодельный вибростол для удобства в работе должен иметь высоту не менее 80 и не более 90 см. Размеры столешницы подбирают в зависимости от габаритов форм, которые будут использоваться для вибролитья.

Станину такого стола можно сварить из уголка 80 мм, сделав на его ножках площадки для крепления к анкерам. Без такого дополнения ваш стол под действием вибрации будет «гулять» при работе как ему вздумается.

Для изготовления столешницы лучше взять стальной лист толщиной не менее 6 мм. В этом случае вам не придется приваривать к нему снизу косынки для увеличения жесткости. К краям листа нужно приварить стальной уголок 50 мм для создания бортиков.

Стаканы и пружины станины вибростола

Если металла нужной толщины вы не нашли, можно взять более тонкий лист и усилить его, приварив по периметру и в центральной части квадратную трубу или уголок 40х40 мм. В центральной части столешницы нужно приварить два отрезка швеллера с отверстиями для крепления вибромотора.

Стаканы, в которых будут установлены пружины, приваривают по углам станины. Перед тем, как зафиксировать сваркой стаканы на столешнице, нужно точно разметить их положение относительно стаканов станины, чтобы избежать перекоса пружин.

Для изготовления стаканов подойдут отрезки труб длиной 5-7 см и диаметром немного большим, чем диаметр используемых пружин.

Завершив все сварочные работы, к швеллерам под столешницей при помощи болтовых соединений крепится вибродвигатель.

После завершения сборки вибростола, нужно провести его испытание для корректирования амплитуды вибрации, проверки устойчивости и жесткости пружин.

Полезное видео по теме:

Как я сделал вибростол своими руками

     Купив частный дом, я решил обустроить территорию и выложить дорожки тротуарной плиткой. С супругой объездили не один магазин в поисках подходящей под интерьер двора модели, но ничего не нашли.

    Имея кое-какие навыки строителя, я принял решение изготовить плитку прямо у себя во дворе. Обговорив со второй половиной все детали, подсчитали семейный бюджет, выгоднее оказалось сделать тротуарную плитку в домашних условиях.

    Первым делом задумался об изготовлении вибростола. Без него никак не обойтись, ведь технология изготовления любого изделия из бетона или гипса требует уплотнения и выведения лишнего воздуха из изделия. В противном плитка будет непрочной и быстро сломается.

   Изначально подразумевалось, что это будет вибростол только для изготовления плитки, но можно сделать его многофункциональным. При прочном основании и съемной столешнице он превращается в подставку для отрезного станка и циркулярной пилы.

Для изготовления вибростола понадобится:

 

       Высота стола напрямую зависит от роста человека. Каждый изначально задает высоту под свой рост, чтобы не пришлось подкладывать под основания стола опору или самому вставать на дополнительную высоту. Площадь столешницы 60 на 80 см считается идеальным размером.

       Железная квадратная труба размером 40*40 мм в магазинах продается по 1,5 метра длиной – это и будет основанием стола. Нарезаем трубу нужных размеров для четырех ножек и восьми перекладин: 4 верхних и 4 нижних. 

     На ножки стола необходимо приварить небольшие квадраты из железа, чтобы стол был устойчив на любой поверхности. Еще понадобится кусок листового железа для крепления сбоку стола выключателя и розетки.

     Когда конструкция стола сварена, сверху по углам основания привариваются болты, на которых в результате и будет крепиться столешница.

       Столешница изготавливается из железного листа размером 60 * 80 см. Необходимо предварительно сварить рамку из железной трубы по диаметру столешницы. По углам готовой рамки приварить гайки М12 для крепления пружин амортизации. Посередине будущей столешницы привариваются два швеллера No8 и просверливаются в каждом по два отверстия ф15, в итоге к ним будет крепиться вибромотор. 

      Многие совершают ошибку, прикрепляя швеллера для поперечного размещения вибромотора, в результате вибромотор не проходил в рамку, и приходилось приваривать дополнительные швеллеры. Важно знать, что при излишних сварочных работах можно добиться искажение железной плиты и это может существенно повлиять на работу стола в целом.

     Идеальным вариантом для амортизации подойдут любые пружины от мопеда или автомобильные клапаны внутренним диаметром 21 мм и внешним 27 мм, например, от грузовой машины. Благо в магазинах их достаточное количество и по цене приемлемые. 

      Главное, чтобы они выдерживали груз более 55 кг. Ошибкой может стать излишняя длина пружин – это может привести к раскачке столешницы по горизонтали при вибрации прямо во время работы.

    Проверенный многолетним опытом и получивший массу положительных отзывов вибромотор ярославского производства был выбран в качестве вибратора. Модель ЭВ-98Е с идеальными характеристиками (220В, 0,9 кВт, вынуждающая сила от 5,6 до 11,3) является универсальным и самым прочным вибромотором для вибростола

     Вибромотор прикрепляется болтами М14 к швеллерам через шайбы и закрепляется гайками. При правильной установке и регулировке вибромотора, а именно вынуждающей силы, амплитуда вибрации составляет 1 мм.

    Вибростол изначально задумывался как многофункциональный предмет и, возможно, будет перемещаться, то рациональным будет применение электрической переноски или удлинителя, а на основании стола прикрепление розетки. К кабелю съемного вибромотора лучше всего вмонтировать вилку, которая подойдет для розетки на основании стола. Все элементы электрической цепи рассчитаны на ток в 16 А.

     По окончанию всех работ по изготовлению вибростола необходимо его покрасить специальной краской для защиты от ржавчины. Желательно нанести три слоя краски.

     В результате всех работ получилась конструкция весом около 55 кг. Немного труда и смекалки, и готовое производство тротуарной плитки в домашних условиях готово.




Как выбрать детали для самодельного вибростола

Перед тем, как начать укладывать плитку каждый сам для себя решает, нужно ли ее покупать или можно сделать самостоятельно, а, может быть, на ней можно еще и заработать? Отличная идея заработка для районов новостроек упирается в основном в материалы.

Что стоит учитывать в первую очередь?

Практически все методы изготовления такого вибростола одинаковы, но имеют небольшие нюансы, которые стоит учитывать во время производства такого инструмента. Учитывая некоторые детали на стадии проектирования, вы избегаете вероятности испортить сборку.

Двигатель для вибростола

Конечно, можно опять же сходить в магазин и приобрести двигатель для вибростола – в продаже достаточно большой ассортимент. Но, возможно, у вас в гараже найдется старый двигатель или же у знакомых есть старая стиральная машина. Тут вам необходимо учитывать соответствие мощности двигателя и габаритов вибростола. Так, например, для стола до 250кг и порядка двух метров в длину необходим двигатель 0,75 – 1,1кВт, а для моделей поменьше размером, скажем, 1х1м, хватит двигателя 0,23кВт.

Но вбирая маломощный двигатель, вы должны учитывать, что крупное производство невозможно с такими мощностями. Максимум, на что они способны, - это произвести порядка 30 циклов. После этого нужен небольшой ремонт – замена подшипников и укрепление разболтавшейся оси.

Столешница для вибростола

Для такого инструмента гораздо проще взять металлическую столешницу, поскольку, ее гораздо проще и быстрее очистить от грязи, но можно рассмотреть и плиту ОСП в качестве основы для столешницы.  При выборе ОСП, вы облегчаете всю конструкцию, поскольку, сама плита не будет нести конструкционную нагрузку, а будет исполнять свою непосредственную функцию – защиту двигателя вибростола, а также механизма вибрации от раствора, который нужен для производства плитки.

Если же вы решитесь использовать в качестве материала для столешницы металл, то обратите внимание на вес получившейся плиты. Стоит также смотреть и на толщину материала. Чтобы снизить нагрузку на конструкцию, вы предпочтете более тонкий материал, но если он окажется недостаточно прочным, а двигатель мощным, то столешницу просто сорвет. А вот в сочетании с двигателем от стиральной машинки толстый материал будет совершенно бесполезен, поскольку, вы не добьетесь необходимой вибрации.

Основание вибростола

Вибростолы, как и обычные, имеют основанием четыре ножки, но возможен вариант основания в виде буквы Н. Такая форма основания устойчива и надежна, а также имеет возможность подхода с любой стороны. Работник не будет цепляться за перегородки во время перетаскивания плитки, да и расходы на изготовление существенно сократятся. Классический вариант основания требует дополнительного укрепления крестообразными планками, помимо основной рамы.

А вот для изготовления секционного бетонного забора необходим овальный вибростол размерами более двух метров, в то время, как для изготовления плитки достаточно всего лишь столешницы с минимальными габаритами – 50х50см. высота стола подбирается исходя из удобств – кому-то необходимо выше 1,2м, кому-то достаточно и метровой высоты.

Что взять – резиновые подушки или пружины?

Это основной вопрос, который возникает при устройстве вибростола. Но вы должны понимать, что если в случае с двигателем от стиральной машины будет достаточно резиновых подушек, то для изготовления заборов и массового производства все же рекомендуется ставить пружины.

Дело в том, что стол во время процесса изготовления находится в постоянной вибрации, а резина постоянно сталкивается со столешницей. Если не приварены ножки, то вибрация дает некоторые толчки и по всей станине, что также негативно сказывается и на всем столе, и на поверхности, на которой он стоит.

Для нашей конструкции вполне подойдут обычные пружины от мопеда или авто, которые можно распилить пополам. Высота пружины в среднем 8-12см. есть, конечно, и мягкие пружины, но они имеют вероятность сжатия, что крайне не рекомендуется в такой работе.

Для диагностики пружин необходимо нагрузить их двойным весом предполагаемой нагрузки. Если при этом груз не соприкасается сто станком, то пружины можно считать годными.

Проблема выбора мотора

К сожалению, и здесь есть свои нюансы, которые необходимо учитывать. Можно найти пару старых моторов и попытаться установить их, но будут ли они работать – вот в чем вопрос. Да, будут, но при условии, если они абсолютно одинаковы. Разные частоты моторов могут привести к «закипанию» материала, из которого изготавливаются заборы и плитка.

Если вы надеетесь, что сможете выровнять частоту и мощность мотора вручную, то вы должны помнить, что с помощью эксцентриков сделать частоту можно, но на это может понадобиться достаточно много времени и сил, а в процессе экспериментов один из моторов может попросту сгореть.

Вибростол своими руками - видео

Вибростол - Проекты в работе

Сейчас дописывю статью по вибростолам. Пока рано выкладывать, но тезино попробую:

 

В этой теме пишу о том, как сделать вибростол для изготовления тротуарной плитки и других изделий.

 

2 причины, по которым пишу.

 

1) Хорошенько покопавшись в и-нете, не нашёл нормального описания работающих столов.

Как будто все прячут друг от друга секреты.

 

2) Столы мы производим. Вибростол есть самая простая и,наверное поэтому, самая малодоходная позиция. Большого интереса

как для производителя он не представляет.

 

Зачем он нужен? На вибростоле (при наличии нескольких десятков пластиковых форм) можно неспеша сделать

кучу плитки и уложить двор. Потом можно продать или наладить небольшой бизнес. Вариант выкладываю

проверенный и работоспособный. Может быть использован в промышленных цехах. Повторен много раз.

 

Итак, начинаем строить стол. Правильный и рабочий.

Для начала нужно сварить раму из угла 63х63х5(6) или 75х75х6. Именно раму (как в аквариуме), а не стол с ножками.

Раму усиливаем косынками 100х100х5(6). То, что раму сварить нужно ровно и прочно - рассказывать не буду.

Это обязательно.

 

Еще нужна столешница. Она будет из 8-10мм листа. Размер - 1000х1000, 1200х800 или что-то около того. Меньшие размеры

неудобны для размещения форм, большие - более затратны. Столешница должна быть прочной и ровной - тоже аксиома.

Столешница усиливается сверху бортами, а снизу - швеллерами. Сдесь важно не "накосячить", ибо потом исправлять тяжело.

Мы делаем так. На готовую раму кладём лист 10мм и прихватываем.Затем кладём швеллера №10-12. Тоже не абы-как. Швеллера

кладутся по диагонали стола (не доходя по 100-150мм до краёв). Один длиннный, второй - из двух половин. Всё

прихватываеся, а потом обваривается крепко, но не "сплошняком". Чтобы лист не превращался в "пропеллер", нужно варить от

центра к краям и чередуя швеллера, а не приваривать один, затем другой. Столу даём остыть, привариваем бортики, отрезаем

от рамы, переворачиваем. Уровнем или правИлом проверяем "ровность" плиты. И по сторонам и по диагоналям. Стараемся не вы

ходить за 1мм на 1м.

 

Теперь нужно прикрепить вибратор. И он крепится тоже не абы-как. Не буду заниматься рекламой, но мы стараемся

использовать ИВ-99 завода "Красный Маяк". Украинские аналоги дешевле и менее качественные. Китайские не рассматриваем.

Согласно паспорта на вибратор, он должен быть установлен на плиту 12мм размером 250х200мм. И уж только потом - плита

приваривается к столу.

 

Далее - самое главное. Нужно связать раму и столешницу. Проще всего поставить пружины. Но делать этого не стоит

ни в коем случае. Пружина имеет один недостаток. Она работает на сжатие, аккумулируя энергию. На обратном ходу эта

энергия высвобождается и складывается с энергией вибратора. При этом края стола начинают подскакивать вместе с формами,

а в центре стола вибрации почти нет. Есть такая хорошая вещь, как опора двигеля ВАЗ-2101 (но лучше ВАЗ-2121). Это

резиновая подушка с двумя пружинами внутри. Пружины работают на сжатие, а резина - на растяжение. Именно она не

позволяет столешнице взлетать по углам. Вибрация распределяется более равномерно. Стол работает тише и мягче.

 

Грунтовка и покраска - по вкусу.

 

 

Предвидя вопросы, рассмотрим разные варианты изготовления.

 

Удешевить стол можно, применив тонкую столешницу (2-3мм). Вибрация - штука сильная, плюс ещё знакопеременная нагрузка.

Швеллер от такой столешницы отрывается "с мясом" очень быстро.

 

Подвесить стол можно на ремнях и на транспортёрной ленте. Тоже вариант, но есть одна особенность. Столешница должна

быть строго горизонтальна (иначе формы будут убегать в угол, а плитка будет иметь косое дно). Если рама не

горизонтальна - как всё это отрегулировать, учитывая, что все ремни должны быть одинаково натянуты?

 

Вместо достаточно дорогого вибратора можно применить вибровал + двигатель. Мощность двигателя нужна 250-370 Вт. Обороты

1500 или 3000 об/мин.Только вибровал должен быть на таких же (или бОльших) подшипниках.

 

 

Отдельная тема - вибростол 2000х700мм для формовки плит и столбов еврозаборов. Столешница держится не на 4, а на 6

виброподушках. Швеллера располагаются вдоль стола. Борта делаются вдоль длинных сторон.

Вибростол для тротуарной плитки своими руками. Пошаговая инструкция

Для качественного изготовления своими руками тротуарной плитки или секций бетонного забора необходим вибростол, который можно приобрести, а можно сделать самостоятельно. Изготовить его несложно и экономически оправдано. Большинство материалов для него есть в любой мастерской или гараже.

Изучая цены на тротуарную плитку и бетонные заборы, многие решаются изготовить их самостоятельно. Во-первых, это выгодно, а во-вторых, на последующем изготовлении можно неплохо заработать, особенно если вы живёте в районе с большим количеством новостроек и пустых участков. Для реализации идеи достаточно подобрать формы и сделать вибростол.

Нюансы при подготовке к работе

Несмотря на то что все методы изготовления вибростола во многом схожи, существуют нюансы, которые необходимо выяснить на этапе создания чертежа. Чтобы не пришлось всё переделывать после запуска в работу, разберём основные из них.

Подбираем двигатель

Специальный вибродвигатель можно приобрести в магазине, но стоит он недёшево. Большинство людей предпочитают приобрести у знакомых двигатели от стиральных машин или найти подходящий вариант в гараже. В целом можно опираться на такие показатели: для больших столов весом 200–250 кг и длиной столешницы от метра до двух — двигатель от 0,75 до 1,1 кВт. Для маленьких вибростолов до двухсот килограмм и размером 1х1 метр или меньше — мощностью 0,23 кВт.

Не забывайте и о том, что маломощные двигатели не предназначены для массового производства и выдерживают около 30 циклов, после чего придётся менять подшипники, а также может разболтаться ось.

Какой материал выбрать для столешницы

Чаще всего используют металл, так как его легче очищать от раствора, но в нашем примере будет показан вариант с плитой из ОСП. Выбран материал неслучайно, главной целью было облегчить конструкцию. Плита не несёт конструкционной нагрузки, а служит только защитой двигателя и механизма вибрации от попадания на них раствора, поэтому делать её из металла нет необходимости.

При выборе металла обращайте внимание не только на габариты, но и на вес плиты. Если двигатель будет мощный, а столешница из тонкого металла — её может сорвать или погнуть. Если выбран толстый металл и мотор от стиральной машины, его мощности не хватит, чтобы создать нужную вибрацию.

Форма основания

Заводские столы опираются на четыре ножки, в нашем примере будет показано H-образное основание. По прочности и устойчивости оно не уступает классической форме, но таким образом удалось добиться удобного подхода с любой точки. При перетаскивании раствора или плитки, человек не цепляется за перегородки, да и расход на изготовление значительно сокращается. При классическом варианте приходится варить не только раму, но и укреплять её крестообразными планками.

Для изготовления секций заборов придётся делать продолговатый вибростол, длиной чуть больше двух метров, а для плитки подойдёт небольшой, вплоть до 50х50 см. Высоту каждый подбирает под свой рост.

Пружины или резиновые подушки

Для изготовления вибростола используют резиновые подушки или пружины. Если стол сделан для себя и работает от маломощного мотора — можно поставить резиновые подушки. Для крупной плитки или забора нужны пружины.

При сильной вибрации плита сталкивается с тугой резиной. Эти удары со временем разрушат не только подушку, но и саму столешницу. Кроме того, удары передаются станине и если не наварить на ножки площадки — они разобьют пол или неравномерно войдут в землю.

Пружины можно получить бесплатно, спросив у своих друзей. Другие просто приобретают на рынке пружины от мопеда или автомобиля и распиливают пополам. По высоте они должны быть от 8 до 12 см. Мягкие пружины создают меньше шума, но могут сильно сжиматься. Учитывая, что подбирают их опытным путём, лучше не рисковать.

Чтобы проверить подходят пружины или нет, следует в собранном состоянии нагрузить площадку весом, вдвое превышающим планируемую нагрузку. В таком состоянии столешница не должна соприкасаться со стаканом под пружины.

Два мотора или один с регуляцией эксцентриками

Бывает ситуация когда человек нашёл два старых мотора от стиральных машин и решил установить их на вибростол. Нормально работать такие двигатели будут при условии, что они абсолютно одинаковые. Иначе разная частота приведёт к «закипанию» бетона.

Некоторые намеренно идут на такой шаг, планируя регулировать силу вибрации, включая один или два мотора одновременно. Лучше приобрести один мощный и регулировать силу эксцентриками, это уменьшит процент брака.

Инструменты и материалы для изготовления вибростола

Так как режим вибрации очень агрессивный, материал для будущего стола надо выбирать с запасом прочности.

Для изготовления вибростола потребуется:

Необходимые инструменты для работы:

Пошаговая инструкция сборки вибростола

Для основания отрезаем шесть кусков от трубы 100х80, длиною 600 мм и один двухметровый кусок. Для верхней подвижной плиты отрезаем четыре куска от профильной трубы 100х80 длиною 440 мм и два куска на 2200 мм. От листа толщиной 12 мм отрезаем прямоугольный кусок размером 600 на 400 мм.

Теперь приступим к сборке. Начнём с основания, которое состоит из двух Н-образных опор, поставленных набок и жёстко соединённых друг с другом перекладиной при помощи сварки, из отрезков трубы длиною 600 мм.

На нижней горизонтали опор устанавливаются винты 20х100, для регулировки стола по уровню. На верхних приваривается 6 отрезков трубы высотой в 1 см и диаметром под пружины.

Хорошо подходят для этого пружины от клапанов двигателя автомобиля ЗИЛ или любого другого большегрузного автомобиля. Отрезки трубок привариваются по три штуки на каждую опору. Трубки исполняют роль стаканов под пружины.

Верхняя плита вибростола представляет собой жёстко сваренную прямоугольную раму, по краям которой отрезки профильной трубы длиною 2200 мм соединены между собой частями труб 440 мм, на равных расстояниях друг от друга.

К раме посередине приваривается 12-миллиметровый лист, размером 600х400 мм, на который крепится вибродвигатель. По краям рамы привариваются такие же гнёзда для пружин, как и на нижней её части. Гнёзда с обеих сторон должны быть размещены строго напротив друг друга, чтобы вставленные в них пружины стояли вертикально.

Особенность этого стола в том, что вибрация происходит в горизонтальной плоскости, исключая закипание смеси. Именно поэтому механизм вибрации необходимо изготовить самостоятельно, а не устанавливать заводской, у которого вибрация вертикальная.

Сам механизм вибратора состоит из обоймы для подшипников и полого цилиндра. С двух концов установлены подшипники, а сам цилиндр — приваривается к пластине на верхней половине вибростола.

1 — цилиндр; 2 — обоймы для подшипников; 3 — подшипники; 4 — вал; 5 — эксцентрики; 6 — шкив; 7 — гайка

В подшипники впрессовывается вал, на который надевается шкив, а уже на него устанавливают два эксцентрика, которые крепятся к шкиву шестью болтами. Так как болты расположены по кругу на одинаковом расстоянии, это даёт возможность поворачивать эксцентрики по отношению друг к другу, регулируя этим силу вибрации. Всё это закрепляется гайкой, накручиваемой на резьбу в верхней части вала.

На противоположной стороне пластины крепится фланцевый электродвигатель при помощи четырёх болтов. На вал двигателя напрессовывается шкив. Вращение от двигателя к механизму вибрации передаётся посредством текстропного ремня. Все это накрывается ОСБ плитой, выпиленной по размеру стола.

Вот, в принципе, и всё. Стол проверен достаточно хорошо, за год на нём отвибрировали около четырёхсот тонн бетона, поломок и сбоев за это время не было.

Распространённые ошибки при изготовлении

Некоторые ставят пружины не в стаканы, а надевают на стальные пальцы. При вибрации в момент надавливания они могут слегка гулять в разные стороны. Такая неравномерная нагрузка быстро изнашивает пружины.

Столешницу обрамляют по краям, чтобы формы не съезжали на пол, но один угол следует отогнуть для слива. Тогда не придётся выковыривать остатки раствора мастерком.

Чтобы определить, где приварить стаканы на станине, можно пружины смазать солидолом и прижать раму к ним, тогда на её поверхности останутся метки.

Не торопитесь и делайте всё качественно, тогда оборудование можно будет продать и получить намного больше денег, чем было вложено. Таким образом, вы не только сэкономите на плитке и заборе, но и окупите часть материала, потраченного на их изготовление.

Колебания связи, инфракрасная спектроскопия и модель «мяч и пружина»

Мысленная модель «шарик и пружина» для инфракрасной спектроскопии

Содержание

  1. Почему УФ-спектры имеют такие широкие пики?
  2. Аналог «стадиона». Введение в уровни колебательной энергии.
  3. Визуализация различных уровней энергии колебаний
  4. Полезная аналогия: модель «шарик и пружина» для колебаний связей
  5. ИК-спектроскопия: инструмент для наблюдения колебаний связей
  6. Чем отличается ИК-спектроскопия от УФ-спектроскопии
  7. Простой ИК-спектр: h3O (вода).Как отличить пики от базовой линии?
  8. Определены некоторые термины: пропускание, поглощение, волновое число
  9. О, черт возьми: более сложный ИК-спектр. Что мы делаем? (Не паникуйте!)
  10. [Бонусный трек: использование «модели шарика и пружины» для интерпретации ИК-спектров]
  11. Примечания

1. Почему пики в УФ-спектрах такие широкие?

В прошлой серии публикаций по УФ-спектроскопии мы видели, что УФ или видимый свет может продвигать электроны с орбитали с более низкой энергией на орбиталь с более высокой энергией, при этом энергетический зазор дельта E (ΔE) примерно соответствует длине волны света .

Под «примерно» я подразумеваю, что мы видели, что УФ-спектры нечеткие .

Посмотрите, например, на 1,3-бутадиен (ниже). Λ max составляет 240 нм, но посмотрите, насколько широка эта область спектра: фотоны с длинами волн примерно от 235 до 245 нм (и выше) будут способствовать тому же переходу.

Так почему же уровни энергии в молекулах так «размыты»?

В конце концов, мы узнаем в общей химии, что уровни энергии квантуются, как разница в энергии между ступенями на лестнице.Почему так много свободы действий?

Знаете, что такое острое? Спектры поглощения Atomic . Посмотрите на натрий (внизу слева). Посмотрите, насколько четко выделяются линии 589,0 нм и 589,6 нм.

Вот как! Мы можем визуализировать разницу менее 1 нм света в этом спектре поглощения атомов .

Так в чем разница?

2. Электронные и колебательные уровни энергии: аналогия со стадионом

Краткий ответ заключается в том, что электронные уровни энергии в атомах довольно просты: они представляют собой чистые переходы между орбиталями.Есть несколько мелких технических деталей (спин-орбитальная связь: не войдет в этот ), но пики острые.

Ситуация усложняется, когда в картину входят ковалентных связей .

Химические связи похожи на гибкие пружины, соединяющие два шара: они могут вибрировать. - общий термин, который мы будем использовать для обозначения таких движений, как растяжение, изгиб, скручивание и другие. На молекулярном уровне энергии этих движений квантуются : , как ступеньки на лестнице или лестнице, каждое движение имеет конкретный энергетический уровень .

Шаги между этими «колебательными» уровнями энергии на меньше , чем «шаги», которые мы видели между электронными уровнями энергии (то есть орбиталями). Другими словами, для переходов между колебательными уровнями энергии требуется на меньше энергии, чем на энергии, необходимой для электронных переходов.

Вы можете визуализировать это примерно так. Это не идеально, но ясно передает суть.

Думайте о «колодах» как о энергетических уровнях орбиталей, а о «рядах» как о вибрационных уровнях энергии.

Существование этих уровней колебательной энергии объясняет, почему дельта E может принимать различные значения и, следовательно, почему УФ-спектры молекул могут быть широкими.

Почему? Поскольку каждый из следующих элементов будет действительным электронным переходом между орбиталями:

и т. Д.

Значения ΔE должны соответствовать серии пиков поглощения, разделенных разницей в энергии между уровнями колебательной энергии (или «расстоянием между рядами» в нашей аналогии).

Теоретически мы должны иметь возможность наблюдать расстояние между этими пиками (так называемая «тонкая структура»). На практике мы не делаем этого по причинам, не столь важным для наших целей. [Если вы отчаянно хотите знать, почему бы и нет, вот сноска.]

Однако в редких случаях мы, , можем видеть тонкую структуру в УФ-спектрах.Например, посмотрите на УФ-спектр бензола ниже. Видите эти отдельные пики? Они представляют собой переходы на индивидуальные уровни вибрационной энергии.

Иногда мы представляем переходы из основного в возбужденное состояния с помощью диаграммы Франка-Кондона. Вы можете думать об этом как о более строгой версии нашей аналогии со стадионом.

Нижний уровень (зеленая линия) пытается показать расстояние между уровнями колебательной энергии в основном состоянии. При поглощении фотона с энергией ΔE электрон переводится из основного состояния на один из колебательных уровней в возбужденном состоянии (красная линия). [Дополнительная деталь: «минимум» зеленой и красной линий соответствует длине связи в основном и возбужденном состояниях соответственно; они не перекрываются, потому что длина связи в возбужденном состоянии больше. Диаграмма F-C является полезной моделью, поскольку электронные переходы происходят быстро по сравнению с перемещениями атомов.]

Это больше деталей, чем вам, вероятно, нужно. «Аналогия со стадионом» - прекрасная интуитивно понятная модель.

3. Визуализация уровней вибрационной энергии: модель «мяч и пружина»

Итак, как мы можем точно визуализировать, как эти «уровни колебательной энергии» различаются и как они выглядят? А как они относятся к энергии?

Модель «мяч и пружина» - отличная мысленная модель для начала.

  • Представьте себе два атома (шара), прикрепленных пружиной (связью).
  • Пружина допускает возникновение вибрации. Мы можем визуализировать эту вибрацию как стоячих волн.
  • В состоянии покоя мы можем представить простую стоячую волну без узлов (то есть без точек, где амплитуда равна нулю) по ее длине.
  • Если энергия увеличивается на определенное целое число, соответствующее ΔE, происходит переход на более высокий уровень колебательной энергии, где волна теперь имеет единственный узел.Это первое «возбужденное» колебательное состояние.
  • По мере того, как в систему подается больше энергии, с увеличением числа узлов будут появляться дополнительные уровни энергии, примерно с целым приращением ΔE

Основная идея увеличения уровней вибрационной энергии передана в этом GIF-изображении [Адаптировано из этого видео ]

через GIPHY

Более высокая частота = больше энергии.

Это простая картинка, которой здесь достаточно для наших целей.

[Для более строгого математического описания вы можете прочитать о квантовых гармонических осцилляторах.Более подробно: не все атомы или колебания «ИК-активны». Правила отбора для колебательных переходов требуют изменения дипольного момента. Это приводит к нескольким различным типам вибрации, таким как изгиб, скручивание, надрезание и другие, которые описаны в статье в Википедии].

4. Два быстрых взгляда на модель «Ball and Spring»

Модель Ball and Spring также может помочь нам сделать две важные визуализации, которые помогут сделать интерпретацию молекулярной вибрации более интуитивно понятной.

  1. Эффект массы. [Увеличение массы = более низкая частота вибрации]

  • Возьмите два шара, соединенных пружиной. При поступлении энергии они будут вибрировать с заданной частотой.
  • Сейчас: увеличить массу одного из шаров. Что происходит с частотой?
  • Идет вниз. Это немного похоже на разницу в звучании между тонкой металлической гитарной струной и более толстой и тяжелой гитарной струной.

Перевод: увеличение массы атома уменьшит частоту, с которой колеблется связь. (и наоборот: уменьшение массы увеличивает частоту колебаний)

2. Эффект натяжения. [Больше натяжения = более высокая частота вибрации]

  • Возьмите два шара, соединенных пружиной, как указано выше.
  • Теперь увеличивает силу пружины, делая ее более жесткой. Что будет с частотой вибрации?
  • Повышается на .Если вы когда-либо настраивали гитарную струну, вы можете визуализировать это по увеличению высоты звука, полученному при нажатии одной из клавиш настройки.

Перевод: увеличение прочности соединения увеличивает частоту вибрации соединения. (и наоборот: ослабление связи приведет к уменьшению частоты колебаний)

Помните об этих двух факторах по мере продвижения вперед, потому что они помогут вам интуитивно нащупать свой путь через наш обзор ИК-спектроскопии.

5. Инфракрасная (ИК) спектроскопия используется для наблюдения за колебаниями связи

В УФ-видимой спектроскопии мы увидели, что фотоны с длиной волны 200-700 нм стимулировали электронные переходы между орбиталями.

С помощью УФ-видимой спектроскопии мы можем определить важные ключи к разгадке молекулярной структуры: а именно, это дает нам представление о том, сколько пи-связей присутствует в молекуле, присутствуют ли карбонилы (C = O), есть ли пи связи сопряжены и так далее.

Уровни энергии колебаний в связях стимулируются фотонами с длиной волны 2500 - 25000 нм.[Напомним, что, поскольку E = h ν и c = νλ, более длинная длина волны на также означает, что эти фотоны имеют более низкую энергию , чем фотоны видимого света.]

Это соответствует средней инфракрасной (ИК) области спектр.

Это дает идею: , если мы измеряем, где молекула поглощает инфракрасный свет , , возможно, , мы можем получить некоторые подсказки о природе связей в молекуле!

Это основная идея, лежащая в основе инфракрасной (ИК) спектроскопии ! Мы подвергаем образец воздействию инфракрасного света и измеряем его поглощение в зависимости от частоты.Затем мы исследуем структуру пиков и спадов в полученном спектре.

Оказалось, что это полезный и мощный спектроскопический метод.

6. Энергии, задействованные в УФ-видимой спектроскопии, примерно в 30-40 раз выше, чем энергии в инфракрасной спектроскопии

Прежде чем мы приступим к изучению этой идеи, две диаграммы, которые помогут разобраться в ситуации.

Во-первых, давайте вызовем картину электромагнитного спектра, чтобы дать вам представление о том, где подходящие длины волн для ИК-спектроскопии подходят по сравнению с длинами волн для УФ-видимой спектроскопии.Нас интересует желтая полоса ниже. [Обратите внимание, что не , а все инфракрасное излучение одинаково актуально для стимулирования колебаний связей: для наших целей нас будет интересовать только область в желтом окне (от 2500 нм до 25000 нм; альтернативно от 2,5 мкм до 25 мкм).]

Во-вторых, давайте рассмотрим энергии в перспективе.

Напомним, что типичная связь C-H имеет прочность (т.е. энергию диссоциации связи) примерно 100 ккал / моль , а разница между затменной и шахматной формами этана составляет примерно 3 ккал / моль .

Это довольно хорошее сравнение энергий, используемых в УФ-видимой спектроскопии и в ИК-спектроскопии.

Ультрафиолетовое излучение достаточно энергично, чтобы продвигать электроны с орбиталей с более низкой энергией на орбитали с более высокой энергией, потенциально приводя к диссоциации связей. [Мы пользуемся солнцезащитным кремом не зря! Мутация одной пары оснований, вызванная случайным УФ-фотоном, может привести к повреждению ДНК и, возможно, к раку.]

Напротив, ИК-излучение гораздо более мягкое.

Вот быстрая таблица, в которой сравниваются энергии, длины волн и частоты УФ-видимого и среднего ИК-излучения.

7. Простой ИК-спектр: вода

В УФ-видимой спектроскопии мы обычно строим график зависимости поглощения образца от длины волны света. Это дает нам «базовую линию» на нижних графика, которая поднимается до пиков (максимумов поглощения) в областях, где образец поглощает УФ-видимое излучение. Это похоже на разрез горного хребта.[Здесь, по общему признанию, есть некоторые вариации - спектры UV-Vis часто также выполняются в режиме «пропускания», например, спектр бутадиена в верхней части сообщения]

В ИК-спектроскопии мы обычно наносим пропускания образца по оси y по сравнению с волновым числом по оси x. Это дает нам «базовую линию» наверху с «пиками» (фактически «впадинами»), направленными вниз. Это похоже на поперечное сечение измерения дна океана или озера.

Раньше устройство, называемое дифракционной решеткой, использовалось для сканирования образца с диапазоном длин волн (спектроскопия «непрерывных волн»), и тогда можно было получить график зависимости длины волны от поглощения.В более современное время мы используем метод, называемый инфракрасной спектроскопией с преобразованием Фурье (FTIR), обрабатываем образец сразу всеми частотами и деконволюционируем результаты с помощью математики. Это выходит за рамки того, что я здесь собираюсь. Ройш и многие другие имеют больше информации о том, как работают спектрометры.

8. Коэффициент пропускания, поглощение, волновое число

Определим некоторые термины:

  • Коэффициент пропускания является обратной величиной поглощения. Прозрачное бесцветное стекло имеет почти 100% пропускание видимого света.Кусок цветного стекла будет иметь 100% пропускание на определенных частотах и ​​меньшее пропускание (то есть сильное поглощение) на других частотах. Когда мы строим график зависимости коэффициента пропускания от длины волны, мы получаем вид, который «перевернут» по отношению к типичному УФ-спектру. Базовый уровень находится на вершине , а «пики поглощения» указывают на внизу , в зависимости от силы.
  • Волновое число является обратной длиной волны (1 / λ): оно соответствует количеству циклов в данной единице длины и, таким образом, является мерой частоты . Левая часть спектра (на 4000 см -1 ) высокочастотная ; правая область (около 400 см -1 ) - низкочастотная .

Вы можете спросить: почему «волновое число» вместо длины волны? Хороший вопрос! См. Эту сноску.

Теперь давайте посмотрим на относительно простой инфракрасный спектр. Вот ИК-спектр воды.

Несколько замечаний:

  • Область слева (около 4000 см -1 ) соответствует высокой частоте и короткой длине волны; область справа (около 400 см -1 ) соответствует низкой частоте и длинной длине волны.
  • «Базовая линия» вверху страницы не очень плоская. Это нормально. Обычно мы делаем так называемую «коррекцию базовой линии», чтобы попытаться улучшить внешний вид, но это редко делает его идеальным.
  • Основные «пики» для воды находятся на уровне примерно 3200-3600 см -1 (очень широкий и сильный), 1600 см -1 (относительно острый), а затем еще один пик около 700 см -1 , то есть тоже довольно широкая.
  • Видите пик около 2200, слабый, широкий и несколько неопределенный? Это тот пик, который мы обычно игнорируем.

Наиболее важно отметить, что каждого из этих пиков соответствует вибрации химической связи в образце, которая усиливается инфракрасным светом.

Следовательно, с другой точки зрения, каждая молекула даст характерный «ИК-отпечаток», соответствующий связям, присутствующим в молекуле.

9. Непростой ИК-спектр. О, черт, что нам делать?

Для некоторой перспективы давайте посмотрим на непростой ИК-спектр.

Вот ИК-спектр глюкозы. Вы могли ожидать, что он должен быть более сложным, чем вода, и вообще-то.

Дерьмо , можете подумать вы. Посмотрите на все эти вершины !!!!

«Я действительно должен знать, что означает каждое из них? «

Хорошая новость - . Тем более в районе ниже 1000 см -1 .

10. Не паникуйте!

Мы увидим, что для большинства целей мы можем свести анализ ИК-спектра к относительно короткому упражнению, так как мы в основном будем использовать ИК-спектр как инструмент для определения присутствия (или отсутствия) определенных функциональных групп.

Мы оставим это до следующего поста: Интерпретация ИК-спектров, Краткое руководство

[Вы можете остановиться здесь, если хотите, не пропуская много. Однако, если вы хотите получить дополнительную информацию о том, как более интуитивно читать ИК-спектры, я привожу два дополнительных примера ниже. ]


Бонус-трек: модель вибрации связки «мяч и пружина», проиллюстрированная двумя примерами

В статье выше мы коснулись модели «шарик и пружина» для вибрации связки.Здесь давайте расширим это на некоторых конкретных примерах из ИК-спектроскопии.

1. Эффект массы

Во-первых, мы сказали, что увеличение массы одного из шаров должно приводить к уменьшению частоты вибрации.

Один из простых способов сделать это - исследовать влияние изотопов на частоту колебаний.

Например, мы уже видели, как выглядит ИК-спектр H 2 O.

А теперь: что происходит, когда мы заменяем водород дейтерием?

Это фактически удвоит массы одного из «шариков» в каждой связке.

Как вы прогнозируете, какое влияние это окажет на частоту вибрации? Он должен значительно уменьшиться на .

И это именно то, что мы видим:

Обратите внимание на то, как тот большой «шарик», который находился на высоте 3200-3600 см -1 (синяя звездочка), переместился в область между 2200-2700 см -1 (нижняя частота), как и прогнозировалось. Это соответствует частоте колебаний связи O-D.

Это также происходит для другой вибрации OH, которая обозначена розовой звездочкой.

Обратите внимание, что мы видим такой драматический эффект из-за огромной разницы в массе между H и D (200%). Эффект для других изотопов будет значительно ниже. Например, масса 13, C только примерно на 8% больше, чем масса 12 C, и мы должны ожидать, что эффект намного меньше.

2. Влияние прочности связи

Второй компонент нашей мысленной модели состоит в том, что увеличение натяжения пружины должно увеличивать частоту. Это коррелирует с увеличением прочности связи между атомами.

Давайте сначала проведем тест в уме.

Сравните C-C с C = C с C≡C. Какая связь самая сильная?

Тройная связь C≡C, безусловно (835 кДж / моль или 200 ккал / моль, по сравнению с 346 кДж / моль или 82 ккал / моль для одинарной связи C-C).

По модели «шарик и пружина» это означает, что частота ее вибрации должна быть максимальной.

Это действительно то, что мы наблюдаем; чем прочнее связь, тем выше частота вибрации.

Это применимо к порядку связи (одинарная или двойная или тройная связи), как показано в этой таблице:

Это также относится к связям водорода, связанным с sp 3 , sp 2 и -гибридизованные угли, прочность связи которых составляет (примерно) 100 ккал / моль, 110 ккал / моль и 130 ккал / моль соответственно.

Мы могли бы продолжить. Но это похоже на хорошее место, чтобы остановиться. Мы можем вернуться к этой теме по мере продолжения публикаций по IR.

Последний вопрос.

Как вы думаете, что будет иметь более высокую частоту поглощения: связь C = O в кетонах или связь C = O в амидах? Это напрямую связано с тем, что мы только что обсуждали.

Совет: подумайте о наиболее важных резонансных формах каждого из них.

Ответ в самом низу поста.


Примечания

Примечание 1: Обычно мы их не наблюдаем, потому что эти уровни колебательной энергии далее разбиваются на более мелкие вращательные уровни энергии, которые имеют еще меньшие энергетические промежутки (в микроволновом диапазоне).Эти вращательные уровни энергии можно наблюдать в газофазных спектрах очень простых молекул, таких как HCl. Одна из причин, по которой бензол имеет видимую тонкую структуру, заключается в том, что его жесткость снижает количество доступных состояний вращательной энергии.

Примечание 2:

В более ранней литературе (например, при определении структуры феромона тарзальной железы оленя) ИК-пики были даны в единицах длины волны λ (в единицах мкм или микрометрах). Со временем обычная практика изменилась на волновое число, 1 / λ (в см -1 ).Я думаю, это потому, что «волновое число» - более интуитивная единица для использования:

  • Говоря о вибрации, полезно использовать ментальную модель «шарик и пружина».
  • Частота - это наиболее интуитивно понятная единица измерения, которую можно использовать при обсуждении вибрации (в отличие от длины волны), благодаря нашему обширному опыту работы со звуком (например, более прочная связь = более жесткая пружина, аналогично более высокому натяжению струны = вибрация с более высокой частотой).
  • Когда мы используем «длину волны» на оси x, большие числа соответствуют низкой энергии (низкой частоте), а низкие числа соответствуют высокой энергии (высокой частоте).Это вызывает диссонанс, поскольку в уме вы постоянно меняете длину волны и частоту.
  • Инвертирование длины волны λ (в нм) для получения волнового числа 1 / λ (в см -1 ) устраняет диссонанс. Более высокое волновое число теперь соответствует более высокой частоте.

Обсуждение на Chemistry Stack Exchange здесь.

[ответ на вопрос: рассмотреть резонансные формы. нарисуйте резонансную форму для каждого, где C-O является одинарной связью. В какой функциональной группе эти резонансные формы будут важнее: для кетона или для амида? В этом и заключается ответ]

.

Анализ снижения вибрации с помощью демпфирования с использованием простого аналитического моделирования

Обсуждается эффективность различных решений по глобальному снижению вибрации с использованием внешнего демпфирования. Решением является либо неравномерное распределение структурного демпфирования, либо использование гасителей вибрации. С этой целью проводится сравнительное исследование, построенное на простых аналитических моделях. Показано, что грамотно подобранное решение позволяет существенно снизить уровень глобальной вибрации. Кроме того, показано, что общий эффект демпфирования критически зависит от взаимодействия между применяемым демпфирующим устройством и демпфирующей конструкцией.Предоставляются качественные рекомендации по выбору соответствующих параметров, влияющих на характеристики демпфирования.

1. Введение

Демпфирование вибрации считается эффективным только в условиях резонансной вибрации упругой конструкции. Частотная характеристика системы с одной степенью свободы, управляемой силой, хорошо иллюстрирует эту особенность. С точки зрения конструкции, демпфирование рассматривается как средство от высоких уровней вибрации, если (а) возбуждение является стационарным и локализовано на частотах, близких к системным резонансам, или если (б) вибрация носит переходный характер.Когда речь идет о моделировании вибрации, демпфирование обычно не считается серьезной проблемой. Используя понятие структурного демпфирования, рассеяние энергии внутри упругой конструкции часто выражается коэффициентом потерь, равным отношению необратимой и обратимой энергии вибрации [1]. В случае гармонического движения это объясняется простым приписыванием упругим постоянным мнимой части, пропорциональной. В большинстве случаев к данной системе применяется уникальный; типичное значение моделирования - 0.01 (1%).

Хотя затухание простого резонатора действительно эффективно только вблизи его (уникальной) резонансной частоты, сложная система с большим перекрытием резонансов будет чувствительна к затуханию в широком диапазоне частот. В таком случае способ распределения демпфирования по системе может существенно повлиять на реакцию системы.

В этой статье будет проведен простой анализ с целью изучения того, как величина демпфирования и способ его распределения влияют на уровень вибрации конструкции.Для ясности предполагается плавный степенной закон возбуждения по частоте, то есть плоский или линейный. При отсутствии какой-либо конкретной цели относительно местоположения вибрационного отклика будет рассматриваться общая вибрация, представленная кинетической энергией соответствующей части анализируемой системы. Моделирование будет выполнено аналитически, чтобы облегчить понимание основ физики.

2. Неравномерное распределение демпфирования

Для начала возьмем простой осциллятор с массой и пружиной с гистерезисным демпфированием, возбуждаемый силой с однородной спектральной плотностью мощности.Его кинетическая энергия может быть вычислена с помощью теоремы о вычетах. Энергия обратно пропорциональна произведению, где - коэффициент потерь, - жесткость и - масса:

Коэффициент будет называться «сопротивлением» осциллятора; его размер соответствует обычному сопротивлению сила / скорость. Отсюда следует, что при заданном возбуждении энергию широкополосного возбуждаемого генератора можно уменьшить, увеличивая либо его затухание, либо сопротивление. Эти две величины, коэффициент потерь и сопротивление, в дальнейшем будут использоваться в качестве отличительных черт конкретного осциллятора или определенной степени свободы, появляющейся при анализе.

2.1. Две простые подсистемы

В этом разделе будут проанализированы две основные механические конфигурации. Для упрощения анализа будет считаться, что движение является чистым переносом и происходит только в одном направлении. Каждая из конфигураций будет смоделирована как система с двумя степенями свободы, состоящая из двух подсистем, как показано на рисунке 1. Более сложное моделирование на этом этапе будет препятствовать анализу, поскольку оно будет включать слишком много независимых параметров, что делает его невозможно сделать общие выводы.


Первая конфигурация представляет собой вибрационную машину, упруго подвешенную к резонансной опоре. В этом случае подсистема 1 является источником, то есть машиной, вместе с первой ступенью подвески, моделируемой в виде пружины. Подсистема 2 - опора, то есть рама со второй ступенью подвески. Возбуждение обеспечивается силой, действующей на источник, то есть на массу подсистемы 1.

Вторая конфигурация типична для оборудования, подвешенного к вибрирующему корпусу.Хотя архитектура двух подсистем остается такой же, как и в первом случае, разница заключается в возбуждении. Последнее теперь обеспечивается движением грунта и передается на массу подсистемы 1 через пружины подвески 2 и 1.

В любом из двух случаев рассеяние учитывается, предполагая, что пружины подвески обладают гистерезисным демпфированием. Математическая модель системы и расчет полной кинетической энергии приведены в Приложении A.

Показанная система имеет шесть независимых параметров: массу, жесткость и коэффициент потерь каждой из двух подсистем.В то время как осциллятор с одной степенью свободы полностью определяется с точки зрения его сопротивления и коэффициента потерь, когда речь идет о возбуждении широкополосной частоты, нынешней системе потребуется другой дескриптор, который управляет ее откликом: положение собственных частот двух подсистем. Принимая это во внимание, параметры системы будут здесь представлены в следующей безразмерной форме: - это отношение сопротивлений опоры и источника, и - отношение несвязанных собственных частот опоры и источника,.Вместе с двумя коэффициентами потерь и эти параметры обеспечат основу для сравнительного анализа эффектов демпфирования.

В [2] проанализированы основные характеристики осцилляторов с 2 степенями свободы, управляемых движением базы однородного спектра. Было обнаружено, что реакция системы становится все более чувствительной к значениям ее параметров, если несвязанные собственные частоты были одного порядка. В [3] авторы обнаружили, что отношение масс двух подсистем ниже 0,1 вызывает реакцию системы, очень чувствительную к этому соотношению, которая довольно сложным образом зависит от параметров системы.Совершенно неожиданно приближение «без нагрузки» было использовано для упрощения вычисления глобального отклика подсистем. Результаты не выявили какой-либо конкретной зависимости уровней вибрации от параметров системы, которую можно было бы использовать в качестве руководства при проектировании.

Далее анализ вибрации системы будет проводиться без каких-либо приближений и с использованием гораздо большего диапазона значений параметров, чем это делалось ранее. Каждому из четырех безразмерных системных параметров,, и было присвоено 9 различных значений, и были оценены все возможные 6561 комбинация кинетических энергий подсистем, интегрированных по полосе частот.9 значений и параметров находятся в диапазоне от 0,2 до 5 и от 0,2% до 5% для любого из двух коэффициентов потерь. Затем результаты были нормализованы с использованием среднего значения соответствующих кинетических энергий, взятых для всех вычисленных комбинаций. Таким образом, нормализация дала простой способ оценить относительное влияние конкретной комбинации параметров на общий уровень вибрации.

На рисунке 2 показана нормализованная кинетическая энергия как функция входных параметров относительно верхней подсистемы (слева), нижней подсистемы (в центре) и всей системы (справа).Показаны сто наименьших и сто наибольших значений энергии, лицом к лицу с соответствующими значениями четырех параметров системы. Последние представлены 9-уровневой шкалой серого. Верхние графики относятся к силовому возбуждению верхней подсистемы, а нижние - к ускорению возбуждения основания системы. Синяя кривая и нижняя шкала относятся к самым низким уровням энергии; красная кривая и верхняя шкала относятся к самым высоким уровням энергии.


Поскольку результаты охватывают различные комбинации параметров системы с относительно высоким разрешением, можно предположить, что общность удовлетворена.Таким образом, из цифр можно сделать несколько общих выводов.

Что касается управляемой силой верхней подсистемы, то есть источника, приводящего в движение опору, увеличение отношения сопротивления снижает вибрацию как источника, так и опоры. При соблюдении этого условия дальнейшее снижение вибрации источника может быть достигнуто за счет снижения, то есть за счет усиления подвески источника. Добавление поддержки демпфирование помогает уменьшить вибрацию источника, в то время как ни один крупный эффект не создается за счет увеличения затухания источника.С другой стороны, смягчение суспензии источника приводит к увеличению уровня источника. Это, однако, помогает снизить уровень вибрации опоры, как и умеренное увеличение демпфирования источника. Напротив, опускание и уменьшение демпфирования опоры увеличивает вибрацию опоры.

Что касается нижней подсистемы с приводом от основания, то есть корпуса, приводящего в действие оборудование, за счет максимального демпфирования корпуса вибрация оборудования уменьшается вдвое при условии, что собственная частота корпуса ниже, чем у оборудования.Большое несоответствие сопротивлений и высокая резонансная частота корпуса, то есть низкая и высокая, приводят к снижению вибрации корпуса. Напротив, большие значения и низкие значения приводят к увеличению вибрации корпуса. Низкое демпфирование корпуса пагубно сказывается на вибрации как корпуса, так и оборудования, в то время как демпфирование оборудования, похоже, не играет большой роли в снижении вибрации.

Т

.

Пружины для шариковых ручек - The Spring Store

После сортировки продуктов в выбранном вами порядке вы можете начать просматривать список, чтобы решить, какая пружина подойдет лучше всего. Вы можете найти пружину, исходя из максимальной нагрузки или максимального прогиба. Когда вы найдете пружину, которая соответствует вашим требованиям к нагрузке и ходу, вы сможете проверить, соответствует ли жесткость пружины вашим рабочим нагрузкам. Кроме того, вы можете проверить цены на разные количества, нажав на значок Quick View .

Если вам все еще нужна помощь в принятии решения, выберите пружины и « Добавить для сравнения », щелкнув значок двух кружков, соединенных вместе на каждом продукте. Это необходимо для более эффективного сравнения их рядом друг с другом. Чтобы перейти на страницу сравнения продуктов, найдите ссылку вверху страницы. Затем просто быстро добавьте их в корзину, чтобы завершить заказ. Если вам нужна дополнительная помощь в поиске пружин, вы можете связаться с нашей командой экспертов, чтобы помочь вам. Наши инженеры помогут ответить на ваши вопросы и помогут найти подходящую пружину для вашего приложения.

.Пневматические рессоры

, подушки безопасности, вспомогательные пневматические пружины

Устройство, которое вызывает действие или движение со сжатым воздухом, являющимся средой, через которую передается мощность. По функциям аналогичен воздушному баллону.

Гибкий элемент пневматической рессоры в комплекте с компонентами торцевого закрытия (фиксаторами), готовый к установке на место и использованию в качестве пневматического привода или виброизоляционной опоры. Также называется пневматической рессорой или воздушной подушкой.

Акт усиления; увеличение; увеличение.

Пневматическая рессора с одним, двумя или тремя витками гибкого элемента.

Положение для крепления, утопленное в держателе, закрытое снизу для предотвращения потери воздуха. Для крепления пневматической рессоры к механизму можно вставить болт или штифт с буртиком.

Кольцо, используемое для крепления некоторых гибких элементов сильфонного типа к монтажной поверхности.Используется вместо обычных верхних и нижних обжимных фиксаторов.

Внутренняя остановка сжатия. Обычно это формованная резиновая деталь, прикрепляемая внутри узла пневматической рессоры. Это помогает предотвратить внутреннее повреждение узла пневматической рессоры из-за больших нагрузок в сочетании с сильным сжатием и помогает предотвратить повреждение в случае потери воздуха.

На пневматической рессоре сильфонного типа часть гибкого элемента, образующая кольцевой выступ, больший, чем O.D. концевых фиксаторов или кольца (колец) пояса.

Циклов в минуту - это единица измерения частоты любой вибрации.

Этот тип узла пневматической рессоры, в котором гибкий элемент постоянно прикреплен к концевым фиксаторам, путем механического изгиба фиксаторов вокруг бортовых проволок, отформованных в гибком элементе.

Сплошное металлическое кольцо, используемое для прикрепления гибкого элемента типа втулки или формованного сильфона к концевым фиксаторам путем обжатия гибкого элемента между обжимным кольцом и концевым фиксатором.

Конкретная площадь, определяемая путем деления нагрузки, поддерживаемой пневматической пружиной, на ее внутреннее давление газа в любом заданном положении пружины. Эффективные площади узлов качающегося кулачка и втулочного типа более постоянны по ходу хода, чем у сильфона. Тем не менее, все пневморессоры, как правило, имеют сужающиеся области воздействия с расширением.

Резиново-тканевый компонент пневматической рессоры, состоящий из специальных армирующих шнуров, зажатых внутри резины.

Число колебаний в единицу времени внешней силы, действующей на массу. Иногда называется тревожной или возбуждающей частотой и измеряется в CPM или герцах. Также см. Собственная частота.

Пучок проводов, покрытый резиной, который ограничивает диаметр гибкого элемента в точке крепления, образуя двойные или тройные витки.

Размер, всегда измеряемый линейно вдоль хода узла пневматической рессоры между параллельными плоскостями поверхностей крепления верхнего фиксатора и нижнего фиксатора или поршня.
  1. Высота контакта бампера: Высота, на которой бампер касается противоположного фиксатора.
  2. Высота в сжатом состоянии: Высота, на которой отклонение узла пневматической рессоры должно быть ограничено внешними средствами, чтобы предотвратить возможное повреждение узла пневматической рессоры. Также называется «Высота в сжатом виде без бампера.
  3. Расчетная высота: Выбранная рабочая высота пневматической рессоры при установке и накачивании с массой в состоянии покоя.
  4. Диапазон проектной высоты: заранее определенный диапазон высот, в пределах которого следует выбирать расчетную высоту для оптимальной работы в качестве изолятора.
  5. Предел высоты (привод): Предел выдвижения узла пневматической рессоры. При превышении этого предела возможно сокращение срока службы из-за повторения высококонцентрированных напряжений. Требуются ограничители выдвижения.
  6. Максимальная выдвинутая высота: максимальная рабочая высота узла пневматической рессоры. Превышение этой высоты может привести к повреждению конструкции узла пневматической рессоры. Требуются ограничители выдвижения.
  7. Высота металла по металлу: Высота, на которой узел пневматической рессоры сжимается до точки соприкосновения металлических или пластиковых фиксаторов.

Циклов в секунду (Гц) - единица измерения частоты любой вибрации.

Устройство, используемое для соединения одного объекта с другим и в некоторой степени ограничивающего передачу вибрации.

Наибольший диаметр пневматической рессоры в сборе будет достигнут при внутреннем давлении 100 фунтов на кв. Дюйм или меньше, включая коэффициент увеличения с течением времени.

Наибольший диаметр пневматической рессоры в сборе будет достигнут при внутреннем давлении 100 фунтов на кв. Дюйм или меньше, включая коэффициент увеличения с течением времени.

Та часть гибкого элемента пневматической рессоры с выступом качения и втулочного типа, которая изгибается (переворачивается) при переходе от рабочего диаметра к диаметру поршня.

Расстояние, измеренное от нижней части мениска до нижней части поршня. Применимо только к узлам пневморессоры с качающимся кулачком и втулкой.

Количество циклов в единицу времени, когда масса вибрирует на своей пружинной среде.Обычно рассматривается только в вертикальном режиме и выражается в герцах (циклы в секунду) или CPM (циклы в минуту).

Это одно- или двухзначное число, которое следует за буквами R, S или B в описании продукта. Это приблизительный рабочий диаметр пневматической рессоры с супер-подушкой.

Американский национальный стандарт Трубная резьба с сухим уплотнением N = национальный (американский) стандарт, P = труба, T = конус, F = топливо и масло. Goodyear рекомендует всегда использовать подходящий герметик для резьбы, например тефлоновую ленту, для дополнительной защиты от протечек.

Жесткая конструкция, по которой катится гибкий элемент. Контур поршня влияет на рабочие характеристики узла пневматической рессоры.

Фунтов на квадратный дюйм, абсолютное.

Фунтов на квадратный дюйм, калибр. Давление, измеренное манометром в закрытой системе. Нулевое значение PSIG = 14,7 фунтов на квадратный дюйм на уровне моря.

Удлинение пневматической рессоры выше проектной высоты.

Структура шнуров, встроенная в гибкий элемент, чтобы контролировать его форму и укреплять структуру его стенки против внутреннего давления газа. Обычно это два косых слоя синтетического шнура.

Жесткий цилиндр, прикрепленный одним концом к плоскости установленной массы. При подборе размеров для ограничения внешнего диаметра пневматической рессоры, она также обеспечивает дополнительную боковую поддержку. Это может устранить необходимость в более сложных схемах стабилизации.

Явление проявляется в вибрирующей системе, которая реагирует с максимальной амплитудой под действием гармонической силы. Резонанс возникает, когда вынужденная частота совпадает с собственной частотой вибрирующего тела.

Пневматические рессоры с подвижными лепестками включают в себя поршень, который позволяет гибкому элементу катиться по поверхности поршня при изменении сил. Также называется пневматической рессорой «поршневого типа».

Концевой кожух узла пневматической рессоры.В каждом узле пневматической рессоры используются два фиксатора. Обычно изготавливается из металла и поставляется с заглушками, выступающими болтами или их комбинацией для облегчения монтажа узла на оборудование.
а. Верхний фиксатор: относится к фиксатору, в котором находится воздушный фитинг. Это не обязательно должно быть в верхнем положении.
б.

Нижний фиксатор: относится к фиксатору без воздушного фитинга.В узле вращающегося кулачка бусиного типа нижний фиксатор проходит через поршень или прикрепляется к нему.

Болт с резьбой и буртиком, который можно вбить в глухой кран только на определенную глубину. Плечо ограничивает глубину и предотвращает поломку дна заглушки.

Гибкий элемент на пневматической рессоре, изготовленный без внутренней бортовой проволоки.

Узел с подвижным лепестком, в котором используется гибкий элемент без бортовой проволоки, отформованной внутри.

Разница между максимальной расширенной высотой и сжатой высотой.

Та часть полного хода, которая может многократно использоваться в приводах. Он измеряется, начиная с высоты в сжатом состоянии, и представляет собой разницу между высотой в сжатом состоянии и пределом высоты привода.

Болт с резьбой, который можно постоянно прикрепить к держателю или вставить в заглушку держателя.Также см. Шпильку на плече.

Такой тип узла пневматической рессоры, в котором гибкий элемент постоянно прикреплен к концевым фиксаторам с помощью обжимных колец. Гибкий элемент сжимается между концевым фиксатором и обжимным кольцом за счет механического уменьшения диаметра обжимного кольца, тем самым создавая воздухонепроницаемое уплотнение.

Отношение передаваемой силы к возбуждающей силе.

Клапан накачивания шинного типа, который можно использовать с пневматической пружиной для накачивания вручную

Единая национальная грубая (резьба).

Единый национальный штраф (резьба).

.

Смотрите также