РГР расчет виброизоляции 1. Задание на проектирование. Масса падающих частей молота: G 0 = 50 кг. Скорость падающих частей молота в момент удара: V0 = 6 м / с Частота ударов молота в минуту: N = 100 Масса шабота и станины молота: G 1 = G ш + G ст G 1 = 600 + 1500 = 2100 кг = 2,1 т Площадь подошвы шабота: Аш = 1,05м2 (1,5 ´0,7) Отметка подошвы шабота относительно пола цеха: 2,125 м. Допускаемая амплитуда колебаний фундаментного блока: а ф = 3 мм. Толщина подшаботной прокладки из дубовых брусьев: b = 0,15мм. Допускаемая амплитуда колебаний грунта или подфундамент- -ного короба: а = 0,25 мм. Нормативное сопротивление грунта: R н = 0,2 МПа Коэффициент упругого равномерного сжатия грунта в основа- –нии фундамента: С z = 40 ´10 6 н / м 3 Плотность грунта: r z = 1800 кг / м 3 Угол естественного откоса грунта: j = 25 0 Уровень грунтовых вод на 2м ниже пола цеха. Временная нагрузка на пол цеха и перекрытия фундаментного короба: F = 20000 н / м 2 2. Проверка напряжений в подшаботной прокладке при ударе падающих частей. s = 0,05 G 0 V 0 ÖЕ п / G 1 А ш b s = 0,05 ´0,05 ´6 Ö500 / ( 2,1 ´ 105 ´0,15) = 0,058321 3. Определение массы и размеров фундамента. ( 1 + e) ´G 0 V 0 G ф = ----------------------- ´b - G ш - G ст а ф ´wz Принимаем коэффициент неупругого сопротивления виброизоляции gв = 0,12 Частоту собственных колебаний установленного на виброизолятор фундаментного блока принимаем: fz = 4,5 Гц Производим проверку возможности возникновения резонанса при работе молота с непостоянной частотой ходов. 60 ´fz 60 ´4,5 nк = ---------- = ------------- = 2,7 = 3 Nmax 100 b= 1,36 Коэффициент восстановления скорости при ударе (для ковочных молотов): e = 0,25 ( 1 + 0,25) ´ 0,05 ´6 0,375 Gф = ------------------------ ´1,36 – 2,1 = --------- ´1,36 – 2,1 = 3,916т 0,003 ´ 2 p´ 4,5 0,08478 При глубине подшаботной выемки равной 0,55 м и размерах выемки в плане 1,9 ´ 1,1 м получаем объём фундаментного блока вместе с объёмом подшаботной выемки. 3,916 u ф = --------- + 1,9 ´ 1,1 ´ 0,55 = 2,78 м 3 2,4 Полагаем minтолщину подшаботной части фундаментного блока 0,45м. Общая высота фундамента: Нф = 0,45 + 0,55 = 1 м Площадь подошвы фундамента: 2,78 Аф = --------- = 2,78 м2 1 Полагаем размеры фундаментного блока в плане: 2,11 ´ 1,31 = 2,78 м2 Полагаем толщину стенок подфундаментного короба 0,3 м. Ширина прохода между боковыми гранями фундаментного блока и подфундаментного короба 0,6м. Площадь подошвы подфундаментного короба: Ак = 3,91 ´3,11 = 12,16 м2 Допускаемая амплитуда колебаний подфундаментного короба: ( 1 + e) ´G0 V0 wz (1+ 0,25) ´0,05 ´ 6 ´28,3 ак = ------------------------ ´b = ------------------------ ´1,36 = ƒ´Ак ´Сz 1,7 ´12,16 ´40 ´106 10,6 = ---------------- ´1,36 = 0,013 ´10-6 826,88 ´106 Расчёт виброизоляции. ь Кz в = 1090000 Н/м Fв = 174620 Н Gу = 2,1+ 4,58 = 6,68т. Общая жесткость всех виброизоляторов: Кz = Gу ´w2 z = 6680 ´(6,28 ´4,5)2 = 5334832 Число пружинных виброизоляторов с учётом прочности пружин и веса установки: Gу x g nв = --------------------------- Fв – 1,5 ´аф ´ Кz в 66800 66800 nв = --------------------------------------- = ------------- = 0,4 штук 174620 – 1,5 ´0,003 ´1090000 169715 Принимаем 4 пружинных виброизоляторов с характеристиками в 10 раз слабее данного виброизолятора. Определяем жёсткость всех пружинных виброизоляторов. Кz п = Кz в ´nв = 1090000 ´0,4= 43,6 ´104 Н / м Определяем жёсткость всех резиновых элементов. Кz р = Кz - Кz п = 5334832 – 43,6 ´104 = 4898832 Н/м Коэффициент неупругого соединения всех виброизоляторов Кz п ´gп + Кz р + gр 43,6 ´104 ´ 0,01 + 4898832 ´0,21 gв = --------------------- = ------------------------------ = 0,193 Кz 5334832 Часть веса установки воздействующая на резиновые виброизоляторы: Gр = аф ´ Кz р = 0,003 ´4898832= 14696,496Н Часть веса установки воздействующая на пружинные виброизоляторы: Gп = Gу - Gр = 66800 Н – 14696,496 Н = 4,5453 Н Статическая осадка пружинных виброизоляторов: Gп 4,5453 Dстп = ----------- = ---------------- = 0,00001 м = 0,01 мм Кz п 43,6 ´104 Площадь поперечного сечения всех резиновых элементов: Gр 14696,496 Ар = --------- = --------------- = 0,03674124 м2 s400000 s= 0,4 МПа Рабочая высота резиновых элементов: Ед ´Ар 10 ´106 ´0,0367 Н1р = --------- = ----------------------- = 0,075м Кz р 4898832 Поперечный размер bрезинового элемента: 75 £b£ 1,5 ´75 75 £ 100£ 112 Принимаем b = 100 мм Полная высота резинового элемента ( в ненагруженном состоянии) b 100 Нр = Н1р + ------ = 75 + ----- = 87,5 мм 8 8 Выбираем резиновый виброизолятор состоящий из восьми резиновых элементов размером: 100 ´125 ´ 125 Жёсткость одного виброизолятора: Кz р = 8160000 Н/м Максимальная рабочая нагрузка: Fр = 36000 Н Количество резиновых виброизоляторов: 1. По условиям жёсткости Кz р 4898832 n< ------ = ----------- = 0,6 шт Кz р 8160000 Принимаем 6 пружинных виброизоляторов с характеристиками в 10 раз слабее данного виброизолятора. 2. По условиям прочности: Gр 14696,5 n> ----- = --------- = 0,4шт Fр 36000 Принимаем 4 резиновых виброизоляторов с характеристиками в 10 раз слабее данного виброизолятора.(состоящий из 4 эл-ов) Осадка резиновых виброизоляторов от статической нагрузки: Gр ´Н1р 14696,496´0,075 Dстр = ----------- = ---------------------------------------- = 0,001 м= 1мм Ест ´Ар 0,125 ´0,125 ´ 4 ´ 4 ´ 4,2 ´106 Ест = 4,2 МПа (статический модуль упругости резины)