РГР расчет виброизоляции (работа 1)
Задание на проектирование.
Масса падающих частей молота:
G>0> = 50 кг.
Скорость падающих частей молота в момент удара:
V>0> = 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:
А>ш> = 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:
Rн = 0,2 МПа
Коэффициент упругого равномерного сжатия грунта в основа-
–нии фундамента:
С>z>= 40 106 н / м3
Плотность грунта:
>z> = 1800 кг / м3
Угол естественного откоса грунта:
= 250
Уровень грунтовых вод на 2м ниже пола цеха.
Временная нагрузка на пол цеха и перекрытия фундаментного короба:
F = 20000 н / м2
Проверка напряжений в подшаботной прокладке при ударе падающих частей.
= 0,05 G>0> V>0> Е>п> / G>1>А>ш>b
= 0,05 0,05 6 500 / (2,1 105 0,15) = 0,058321
Определение массы и размеров фундамента.
( 1 + ) G>0> V>0>
G>ф> = ----------------------- - G>ш > - G>ст>
а>ф > >z>
Принимаем коэффициент неупругого сопротивления виброизоляции
>в> = 0,12
Частоту собственных колебаний установленного на виброизолятор фундаментного блока принимаем:
f>z> = 4,5 Гц
Производим проверку возможности возникновения резонанса при работе молота с непостоянной частотой ходов.
60 f>z> 60 4,5
n>к> = ---------- = ------------- = 2,7 = 3
N>max > 100
= 1,36
Коэффициент восстановления скорости при ударе (для ковочных молотов):
= 0,25
( 1 + 0,25) 0,05 6 0,375
G>ф> = ------------------------ 1,36 – 2,1 = --------- 1,36 – 2,1 = 3,916т
0,003 2 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
>ф> = --------- + 1,9 1,1 0,55 = 2,78 м3
2,4
Полагаем min толщину подшаботной части фундаментного блока 0,45м.
Общая высота фундамента:
Н>ф> = 0,45 + 0,55 = 1 м
Площадь подошвы фундамента:
2,78
А>ф> = --------- = 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.
Ш
ирина
прохода между боковыми гранями
фундаментного блока и подфундаментного
короба 0,6м.
Площадь подошвы подфундаментного короба:
А>к> = 3,91 3,11 = 12,16 м2
Допускаемая амплитуда колебаний подфундаментного короба:
( 1 + ) G>0> V>0 >>z> (1+ 0,25) 0,05 6 28,3
а>к> = ------------------------ = ------------------------ 1,36 =
А>к> С>z > 1,7 12,16 40 106
10,6
= ---------------- 1,36 = 0,013 10-6
826,88 106
Расчёт виброизоляции. ь
К>z>>в >= 1090000 Н/м
F>в> = 174620 Н
G>у >= 2,1+ 4,58 = 6,68т.
Общая жесткость всех виброизоляторов:
К>z> = G>у> 2>z> = 6680 (6,28 4,5)2 = 5334832
Число пружинных виброизоляторов с учётом прочности пружин и веса установки:
G>у> >x >g
n>в> = ---------------------------
F>в >– 1,5 а>ф> К>z>>в>
66800 66800 n>в> = --------------------------------------- = ------------- = 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.
К>z>>п> = К>z>>в > n>в >= 1090000 0,4= 43,6 104 Н / м
Определяем жёсткость всех резиновых элементов.
К>z>>р> = К>z>> >- К>z>>п> = 5334832 – 43,6 104 = 4898832 Н/м
Коэффициент неупругого соединения всех виброизоляторов
К>z>>п> >п > + К>z>>р >+ >р> 43,6 104 0,01 + 4898832 0,21
>в> = --------------------- = ------------------------------ = 0,193
К>z> 5334832
Часть веса установки воздействующая на резиновые виброизоляторы:
G>р> = а>ф> К>z>>р> = 0,003 4898832= 14696,496Н
Часть веса установки воздействующая на пружинные виброизоляторы:
G>п> = G>у> - G>р> = 66800 Н – 14696,496 Н = 4,5453 Н
Статическая осадка пружинных виброизоляторов:
G>п> 4,5453 стп = ----------- = ---------------- = 0,00001 м = 0,01 мм
К>z>>п > 43,6 104
Площадь поперечного сечения всех резиновых элементов:
G>р > 14696,496
А>р> = --------- = --------------- = 0,03674124 м2
400000
= 0,4 МПа
Рабочая высота резиновых элементов:
Е>д > А>р> 10 106 0,0367 Н>1р> = --------- = ----------------------- = 0,075м
К>z>>р> 4898832
Поперечный размер b резинового элемента:
75 b 1,5 75
75 100 112
Принимаем b = 100 мм
Полная высота резинового элемента ( в ненагруженном состоянии)
b 100
Н>р> = Н>1р >+ ------ = 75 + ----- = 87,5 мм
8 8
Выбираем резиновый виброизолятор состоящий из восьми резиновых элементов размером: 100 125 125
Жёсткость одного виброизолятора:
К>z>>р> = 8160000 Н/м
Максимальная рабочая нагрузка:
F>р> = 36000 Н
Количество резиновых виброизоляторов:
1. По условиям жёсткости
К>z>>р> 4898832
n ------ = ----------- = 0,6 шт
К>z>>р> 8160000
Принимаем 6 пружинных виброизоляторов с характеристиками в 10 раз слабее данного виброизолятора.
2. По условиям прочности:
G>р> 14696,5
n ----- = --------- = 0,4шт
F>р> 36000
Принимаем 4 резиновых виброизоляторов с характеристиками в 10 раз слабее данного виброизолятора.(состоящий из 4 эл-ов)
Осадка резиновых виброизоляторов от статической нагрузки:
G>р> Н>1р> 14696,496 0,075
стр = ----------- = ---------------------------------------- = 0,001 м= 1мм
Е>ст > А>р> 0,125 0,125 4 4 4,2 106
Е>ст >= 4,2 МПа (статический модуль упругости резины)