Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

REZGÉSVÉDELEM Koren Edit 6.. A rezgőmozgás Harmonikus rezgés: a rezgő testre a nyugalmi helyzetétől mért kitéréssel egyenesen arányos, azzal ellentétes.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "REZGÉSVÉDELEM Koren Edit 6.. A rezgőmozgás Harmonikus rezgés: a rezgő testre a nyugalmi helyzetétől mért kitéréssel egyenesen arányos, azzal ellentétes."— Előadás másolata:

1 REZGÉSVÉDELEM Koren Edit 6.

2 A rezgőmozgás Harmonikus rezgés: a rezgő testre a nyugalmi helyzetétől mért kitéréssel egyenesen arányos, azzal ellentétes irányú erő hat F(x) = – D ·x T Kitérés A Rezgés fizikai jellemzői: frekvencia és szögsebesség f = 1/T =  / 2  amplitúdó: maximális kitérés az egyensúlyi helyzettől mért egyik irányban

3 kitérés: x(t) = A · sin (  t +  0 ) sebesség: v(t) = A ·  · cos (  t +  0 ) = v 0 · cos (  t +  0 ) gyorsulás: a(t) = – A ·  2 · sin (  t +  0 ) = – a 0 · sin (  t +  0 ) Rezgésállapotok: szabad rezgés: pillanatnyi erőhatás után a rendszert magára hagyjuk  súrlódás és külső csillapító erő hiányában állandó amplitúdójú és frekvenciájú (sajátfrekvencia) rezgés jön létre csillapított szabad rezgés: x = x 0 · e –  t sin  t, ahol  a csillapítási állandó

4 kényszerrezgés: a rezgésre állandó, periodikus külső erő (gerjesztőerő) hat  a rendszer állandó amplitúdóval és a gerjesztőerő által rákényszerített frekvenciával rezeg,  fáziskéséssel a gerjesztéshez képest csatolt rezgések: ha két energetikailag kapcsolatban álló (pl. rugóval összekötött) rezgőképes rendszer egyikét rezgésbe hozzuk, akkor a másik is rezgésbe jön (az energiaátadás akkor a legnagyobb, ha a két rendszer sajátfrekvenciája megegyezik) Rezonancia: az amplitúdó végtelen nagyra nőhet, ha a gerjesztési frekvencia megegyezik a rendszer sajátfrekvenciájával A gyakorlatban a rezgések különböző frekvenciájú szinuszos jelek eredőjeként jönnek létre!

5 Környezeti rezgés Környezeti rezgés: lakó-, üdülő- vagy középületek emberi tartózkodásra szolgáló helyiségeiben a külső környezetből származó rezgésgerjesztés hatására (pl. ipari üzem, közlekedés) az emberre nézve kellemetlen (káros) ún. „egésztest-rezgések” jönnek létre Egésztest-rezgések: az egész emberi testben terjedve fejtenek ki kellemetlen rezgésérzetet, vagy komfortérzet-csökkenést. általában alacsony frekvenciájú: max. 100 Hz Ha f  100 Hz  helyi problémát okozhat a test azon környékén, ahol azt a rezgés éri (pl. végtagrezgések)  munkahelyi rezgés

6 Környezeti rezgésforrások 1. Közlekedéstől származó rezgés Talajban terjedő rezgés: –kerekek és az útburkolat/sín érintkezési felületének változásai  feszültséghullámok keletkeznek az útfelületben, amelyek a talajban továbbterjednek –földalatti vasút  talajrezgések Levegőben terjedő rezgés: –motorból, kipufogóból származó infrahangok megremegtetik az épületek ablakait, ajtajait

7 2. Gépek, berendezések üzemeltetéséből származó rezgés –ipari üzemben, építkezésnél használt gépek rezgése a talajon és az épület alapozásán keresztül testhangként terjed az épületben Környezeti rezgés frekvenciája: általában 1-90 Hz (épületekben leggyakrabban 1-45 Hz, hidakban 1-20 Hz)

8 A környezeti rezgés erőssége Egyenértékű súlyozott rezgésgyorsulás – élő szervezetre gyakorolt hatás Súlyozott rezgésgyorsulás (a s ): az érzetet jellemző mérőszám; a gyorsulást olyan súlyozó szűrővel mérik, amely az emberi szervezetre károsabb frekvenciákat kiemeli, Egyenértékű súlyozott rezgésgyorsulás: a s időfüggvényének a megítélési időre (T) vonatkoztatott effektív értéke a eq = 1/T 0  T a s 2 (t) dt [m/s 2 ] Gyorsulásszint: L a = 20 lg (a/a 0 ) [dB], ahol a 0 = 10 –6 m/s 2

9 Kitérés – gépek rezgésvédelme Kitérésszint: L x = 20 lg (x/x 0 ) [dB], ahol x 0 = 10 –11 m Rezgéssebesség – épületekre gyakorolt hatás Sebességszint: L v = 20 lg (v/v 0 ) [dB], ahol v 0 = 10 –9 m/s

10 A rezgés hatásai az emberre egésztest-rezgés kézre ható rezgés külön vizsgálandó Egésztest-rezgés: a test külső gerjesztő rezgések hatására rezgésbe jön. Gerjesztés: –álló ember: talpon –ülő ember: altesten –fekvő ember: háton keresztül azaz azaz azaz ayay ayay axax axax axax

11 –legnagyobb a gerincoszlop irányában (a z ) –mellkasra merőlegesen (a x ) és a mellkas irányában (a z ) kisebb érzékenység: Az emberi szervezet reagálása rezgésekre Frekvencia, Hz Rezgésgyorsulás g-hez viszonyítva érzékelhető kellemetlen nem tolerálható

12 rezgések következtében fellépő panaszok: –gerincbántalmak, légzési nehézség, szívritmus- rendellenesség, idegi panaszok, látászavar, –tengeribetegségre jellemző tünetek (0,1-3 Hz között) –pszichikai hatások: zavartság, félelem Kézre ható rezgések hatásai (munkahelyi ártalom): – ízületi, csont- és érrendszeri elváltozások az egyes szervek rezonancia-frekvenciái (legkárosabb rezgések): · 3-6 Hz : csípő-váll-fej · 5-9 Hz: máj-lép-gyomor · 7 Hz: agy · 9-15 Hz: száj, torok · Hz: szemgolyó · Hz: állkapocs

13 A rezgések épületre gyakorolt hatásai Értékelés alapja: a rezgés sebessége Az épületben okozott kár: –a szerkezetek teherbírása csökken a tervezetthez képest –a szerkezetek élettartama csökken a tervezetthez képest –egyéb károsodás: pl. vakolatrepedés MSZ Rezgések épületre gyakorolt hatása: Olyan tapasztalati rezgési irányértékeket határoz meg (különböző épületfajtákra), amelyek alatt várhatóan nem keletkeznek az épület használati értékét csökkentő károsodások

14 Épületre ható rezgések kategóriái: –rövid idejű rezgések –nem rövid idejű rezgések: a szerkezetben kifáradási jelenségeket okozhat Az épületalapon fellépő rövid idejű rezgések megengedett irányértékei Frekvencia, Hz Rezgéssebesség, mm/s Ipari épület Lakóépület Rezgésérzékeny épület

15 –többszintes épületek vizsgálata: vizsgálandó a legfelső szint födémsíkjában az épület vízszintes irányú rezgése is – födémrezgésre vonatkozó megengedett irányérték: a födémre merőlegesen max. 20 mm/s Nem rövid idejű rezgések: –ipari- és lakóépületek esetén max. 5 mm/s vízszintes irányú rezgés a legfelső szinten –a födémre merőlegesen max. 10 mm/s

16 A rezgésekre vonatkozó előírások emberre irányuló rezgés környezetre (épület, berendezés) irányuló rezgés különböző előírások Emberi szervezetre ható rezgés: ISO 2631 –ajánlott és megengedhető rezgésgyorsulás értékeket adja meg 1–80 Hz frekvenciatartományra (egész test rezgések)

17 Hosszirányú rezgésgyorsulás határértékek Keresztirányú rezgésgyorsulás határértékek

18 Épített környezetre vonatkozó előírások: A rezgés sebessége a mérvadó: az épület jellegétől függően 2–10 mm/s engedhető meg. 4/1984. (I. 23.) EüM rendelet a zaj- és rezgésterhelési határértékek megállapításáról –az újonnan létesülő lakó-, üdülő- és közösségi épületekben a külső környezetből származó rezgés megengedett határértékei

19

20 A rezgés mérése MSZ 18163/2-83.: környezeti rezgés vizsgálata Tárgya: az épületek emberi tartózkodásra szolgáló helyiségeiben fellépő, a külső környezetből származó rezgések vizsgálata Méréskor az egyenértékű rezgésgyorsulást kell meghatározni: a eq = 1/T 0  T a 2 (t) dt [m/s 2 ], ahol T – a megítélési idő (sec) a(t) a rezgésgyorsulás időfüggvénye m/s 2

21 A rezgésmérést a födémen (padlón) a legnagyobb rezgésgyorsulást adó helyen kell végezni. Háttérrezgés estén meg kell határozni külön a háttérrezgés egyenértékű gyorsulását (a mérési eredményt a háttérrezgés függvényében a szabvány szerint korrigálni kell). Az egyenértékű gyorsulást súlyozó szűrővel kell meghatározni. A mérést 3 egymásra merőleges irányban kell elvégezni; ezek közül a legnagyobb egyenértékű gyorsulás a mértékadó.

22 Rezgésmérő műszerek A mechanikai rezgés jellemzőit (kitérés, sebesség, vagy gyorsulás) elektromos mennyiséggé (feszültség) alakítják át. rezgésérzékelő előerősítőjelfeldolgozókijelző

23 Rezgésérzékelő: –a gerjesztő rezgéssel arányos elektromos jelet ad –gyakorlatban ált. gyorsulásérzékelő használatos (piezoelektromos ill. ferroelektromos gyorsulásérzékelő működése: mechanikai erő hatására a kristály felületei között elektromos feszültség keletkezik) –integráló rezgésmérő: a súlyozott egyenértékű gyorsulást közvetlenül határozza meg –az érzékelő meghatározott frekvenciatartományban használható (környezeti rezgésmérésnél ált Hz)

24 A rezgés terjedése Rezgésterjedés a talajban: –longitudinális –transzverzális –felületi hullám  Felületi hullám –a közegnek csak a felületén terjed (ha a közeg vastagsága az hullámhossz többszöröse  talaj), a felülettől távolodva az amplitúdó csökken –terjedési sebessége a frekvencia függvénye (magasabb frekvencia esetén nagyobb)

25 Csillapítás a távolság függvényében: –függ a talaj anyagától, rétegződésétől, talajvíz helyzetétől –a távolság kétszerezésével kb. 3-6 dB-t csökken –a forrástól ált m távolságig terjed (max. 100 m)

26 Rezgésszigetelés és rezgéscsillapítás Rezgésszigetelés: az az eljárás, amely megakadályozza, hogy egy test rezgése egy másik szerkezetre átterjedjen, ill. a szerkezetbe került rezgés továbbterjedjen. módja: rezgésszigetelő beiktatása a rezgő és a védett objektum közé  csökkenti a rezgést okozó erő átvitelét a védett objektumra úsztatott padló

27 Rezgéscsillapítás: egyes anyagok (a belső súrlódásuk eredményeként) meghatározott frekvenciájú rezgés mozgási energiáját hővé alakítják Átviteli tényező: a rezgésszigetelés hatékonyságát jellemző mennyiség  a szigetelőn áthaladó rezgés és a gerjesztő rezgés amplitúdójának aránya

28 Jó rezgésszigetelő: jóval kisebb a dinamikai rugalmassági modulusa, mint a szigetelt szerkezetnek Pl. gumi, acélrugó Rezgéscsökkentő anyagok jellemzői: dinamikai rugalmassági modulus: az anyag rugalmas ellenállása dinamikai igénybevétel esetén veszteségi tényező: anyag belső súrlódását, energia- felemésztő képességét jellemzi (pl. egyes polimerek rezgéskor hőt termelnek  a rezgési energia hővé alakul)

29 Rezgésszigetelő anyagok Acél spirálrugó –nagy kitérésű, alacsony frekvenciájú rezgések szigetelésére alkalmas –rugalmassági jellemzői változtathatók  műszerek és nagy tömegű gépek szigetelésére egyaránt használható –hátránya: csillapítás hiánya  rezgéscsökkentő anyagot kell beiktatni a rezonanciafrekvencián kialakuló amplitúdó csökkentésére (pl. olajfék)

30 Gumi –kisebb gépek (műszer, motor) szigetelésére használják –nagy belső csillapítás (nem alakul ki nagy amplitúdójú rezgés a rezonanciafrekvencián) –időjárási körülményekkel, vegyszerekkel, olajjal szemben kevésbé ellenálló (szintetikus gumi: fokozható az ellenállása) Parafa –kis amplitúdójú rezgések esetén alkalmazható Filc –testhangok terjedésének megakadályozására használatos (40 Hz felett) –erős csillapító hatás  rezonancia veszélyes esetén alkalmazható Levegőrugó –gépjárművekben alkalmazzák –speciális műszerek rezgésvédelmére alkalmas

31 Rezgésszigetelő anyagok használata: Sajátfrekvencia, Hz Amplitúdó, cm Spirálrugó Gumi Parafa Filc

32 Gépek és berendezések rezgésének csökkentése –a gép tömegénél 2-3-szor nagyobb tömegű gépágy  kisebb amplitúdójú rezgés –acélrugó  rezgésszigetelő hatás –gumitalp  csillapító hatás

33 Csővezetékek rezgésszigetelése: –rugalmas csatlakozások  rezgés vezetékeken keresztül történő továbbterjedésének megakadályozása

34 Talajban terjedő rezgés szigetelése –árok –földalatti fal


Letölteni ppt "REZGÉSVÉDELEM Koren Edit 6.. A rezgőmozgás Harmonikus rezgés: a rezgő testre a nyugalmi helyzetétől mért kitéréssel egyenesen arányos, azzal ellentétes."

Hasonló előadás


Google Hirdetések