3.1 Оценка вибронагруженности с помощью СКЗ виброускорений
Средние квадратичные значения (СКЗ) виброускорений являются наиболее точной (подробной) оценкой вибронагруженности объекта. Показатель позволяет оценить вибронагруженность для каждого из трех направлений действия вибрации во всем диапазоне рассматриваемых частот. Диапазон частот устанавливается ГОСТ 12.1.012-90 в виде 1/3 октавных полос со среднегеометрическими частотами 0.8, 1, 1.25, 1.6, 2, 2.5, 3.15, 4, 5, 6.3, 8, 10, 12.5, 16, 20, 25, 31.5, 40, 50, 63, 80 Гц.
Полученные СКЗ виброускорений для каждой частотной полосы и для каждого направления проверяются на соответствие нормативам, установленным для уровня усталости. Таблица 1 – приведены предельные СКЗ виброускорений, соответствующие уровню усталости для восьми часового времени воздействия.
Таблица 1. Предельные СКЗ виброускорений, соответствующие уровню усталости для восьмичасового времени воздействия
|
Среднегеометрические
частоты полос,
Гц
|
СКЗ виброускорений,
 | |
|
Вертикальных
(Z)
|
Горизонтальных (X, Y)
| |
|
0.8
1.0
1.25
|
0.7
0.63
0.56
|
0.224
0.224
0.224
|
|
1.6
2.0
2.5
|
0.50
0.45
0.40
|
0.224
0.224
0.280
|
|
3.15
4.0
5.0
|
0.355
0.315
0.315
|
0.365
0.45
0.56
|
|
6.3
8.0
10.0
|
0.315
0.315
0.400
|
0.71
0.90
1.12
|
|
12.5
16.0
20.0
|
0.50
0.63
0.80
|
1.40
1.80
2.24
|
|
25.0
31.5
40.0
|
1.0
1.25
1.6
|
2.80
3.55
4.50
|
|
50.0
63.0
80.0
|
2.0
2.5
3.15
|
5.60
7.10
9.00
|
Зная численные предельные значения горизонтальных и вертикальных виброускорений, соответствующих граничному уровню усталости, можно определить пропорциональные граничному уровню усталости численные значения этих виброускорений соответствующих граничным уровням безопасности и комфорта, за счет соответственно умножения на 2 и деления на 3.15.
Величины предельных СКЗ виброускорений, соответствующие граничным уровням безопасности, усталости и комфорта, зависят от продолжительности воздействия вибрации. С увеличением времени действия вибрации величины предельных СКЗ виброускорений, соответствующие граничным уровням, уменьшаются в соответствии с графиком, приведенным на рис. 2.
Рис. 2. Зависимость коэффициента пересчета предельных СКЗ виброускорений
от продолжительности действия вибрации
В соответствии с [1] воздействие вибрации нормируется для 1, 16 и 25 минут и для 1, 2.5, 4, 8, 16 и 24 часов. Таблица 2 – приведены численные значения коэффициента пересчета предельных СКЗ виброускорений для нормируемых времен.
Таблица 2. Коэффициент пересчета СКЗ виброускорений
|
Время действия вибрации
|
1 мин
|
16 мин
|
25 мин
|
1 ч
|
2.5 ч
|
4 ч
|
8 ч
|
16 ч
|
24 ч
|
|
Коэффициент пересчета
|
1.00
|
0.75
|
0.625
|
0.425
|
0.25
|
0.184
|
0.112
|
0.068
|
0.05
|
Формула для пересчета предельных СКЗ виброускорений, соответствующих граничным уровням, для другой продолжительности действия вибрации:
, (1)где 
и 
– СКЗ виброускорений и коэффициент пересчета для времени действия вибрации;
и – СКЗ виброускорений и коэффициент пересчета для времени действия вибрации;
и 
– предельные СКЗ виброускорений и коэффициент пересчета для восьмичасового воздействия вибрации.Данную оценку вибронагруженности удобно изображать на графике в виде 1/3 октавных полос СКЗ виброускорений и граничных уровней вибронагруженности для конкретной продолжительности вибрационного воздействия во всем рассматриваемом диапазоне частот. Пример оценки с помощью СКЗ вертикальных виброускорений приведен на рис. 3.
Рис. 3. Оценка вибронагруженности объекта с помощью СКЗ виброускорений
(граничные уровни вибронагруженности соответствуют 8-ми часовому воздействию)
Таблица 1 и зависимость (1), являются основополагающими при пересчете граничных уровней для различной продолжительности воздействия вибрации, а также при оценки вибронагруженности с помощью других показателей (корректированные по частоте СКЗ виброускорений и обобщенный параметр вибрационного воздействия).