Существуют два пути защиты от вибраций в зданиях:
Ослабление вибрации при ее возникновении
Систематическое изучение вопроса о балансировке машин привело к ряду практических мер по достижению их плавного хода, вызывающего минимальную вибрацию. Выяснилась необходимость добиться не только статического, но и динамического уравновешивания машины. Как показала теория и данные специальных измерений, для наглухо укрепленных машин это достигается уменьшением веса некоторых вращающихся частей.
Ослабление уличного шума было достигнуто заменой трамваев автобусами, конных экипажей автомобилями, применением резиновых шин для колес фургонов и т. д. На основе исследования шума надземной железной дороги разработаны и осуществлены конструкции, которые свели к минимуму вибрации и шум, создаваемые этим видом транспорта
Инженеры стремились достичь «жесткости и основательности надземных путей при возможном снижении вибраций; устранения в поездных соединениях зазоров, вызывающих обычно удары металлических частей при трогании поездов с места и при остановке». Было также обращено внимание на шум моторных вагонов. Специальный тип передачи от мотора к колесам значительно ослабил обычный шум. Чтобы избежать грохота и дребезжания, все соединения вагонов туго затягивались.
С теми же целями, т. е. для уменьшения создаваемого ими шума, были переконструированы вагоны метро. Основные черты новых вагонов: более быстрое трогание с места и остановка; резиновые прокладки в рессорах и колесах для ослабления шума и толчков; большая длина и ширина вагонов; меньший вес и обтекаемая форма.
Можно упомянуть и о других способах уменьшения шума и колебаний: улучшение дорожного полотна путем постройки бетонных дорог, брусчатых мостовых с деревянными или резиновыми брусками, заглушающими шум подвод и лошадей. Шумы в зданиях стараются уменьшить применением бесшумных лифтов, вентиляторов малой скорости вращения и широких канализационных труб с малой скоростью течения сточных вод как из ванных, так и из уборных.
Препятствия распространению вибраций
Вторая важная проблема — создание препятствий распространению вибрации из источника колебаний.
Рисунок 97. Крепление машинного фундамента, уменьшающее вибрацию здания.
Наиболее эффективным методом является нарушение непрерывности среды, препятствующее распространению колебаний. Например, тяжелые машины должны устанавливаться по возможности в подвальных помещениях, изолированно от окружающих частей здания, на массивном фундаменте, покоящемся на щебенке и отделенном от пола узкой щелью, заполненной битумом или резиновой прослойкой. При установке машин в верхних этажах здания необходимо добиваться как можно более жестких креплений, а фундаменты машин изолировать при помощи войлочных или других прокладок, как это показано на рис. 97. Возникающие вне здания колебания можно также частично изолировать подобными же методами. Если настлать дорожное полотно на щебенке, то распространение вибраций, вызванных проходящими грузовиками и трамваями, будет затруднено. Изоляция капитальных стен утрамбованной щебенкой может свести к минимуму передачу уличных колебаний.
Виброизоляция машин
Изоляция колебаний машин, станков и т. п. не является простой задачей. Существует широко распространенное, но неправильное мнение о возможности уменьшить колебания, устанавливая машину на слой пробки. Обычно это приводит даже к усилению колебаний, так как пробка недостаточно «осаживается» под весом станка. Согласно теории, подтверждаемой обширным опытным материалом, ослабления колебаний можно достигнуть, только устанавливая станок на достаточно эластичный фундамент. Трудность заключается в правильном проектировании такого фундамента.
Виброизолирующие фундаменты можно разделить па два класса: во-первых, фундаменты, изолирующие от толчков и ударов и от случайных колебаний низкой частоты; такие фундаменты должны обладать большим
затуханием; во — вторых, фундаменты, изолирующие от колебаний заранее известной постоянной высокой частоты; они должны обладать большой эластичностью при малом затухании.
Рисунок. 98. Виброизоляция машины эластичными пружинами