Расчет виброизолирующих оснований

Расчет пружинных виброизоляторов

Сначала определяют расчетную частоту вращения n_Р и требуе­мую эффективность виброизоляции ΔL_Т (таблица 1).

 

Таблица 1- Эффективность виброизоляции различного оборудования

Вид оборудования	Значения ΔLТ, дБА
Поршневые компрессоры мощностью, кВт:
до 15
от 20 до 60
от 75 до 150
Центробежные насосы
Автономные кондиционеры
Вентиляторы с частотой вращения, мин-1:
200…300	11…17
350…500	17…20
500…800	20…26
более 800

 

Далее находят расчетную частоту возбуждающей силы, Гц,

(1)

где n_У - частота вращения частей установки, мин^-1.

Если в работающей установке существуют части, вращающиеся с различной частотой, то в качестве расчетной принимают наи­меньшую из них.

Параметр С определяется отношением расчетной частоты возбуждающей силы f_В к пре­дельно допустимой частоте собственных вертикальных колебаний f_ОД виброизолированной установки и принимают в зависимости от требуемой эффективности виброизоляции ΔL_Т из следующих зна­чений (таблица 2).

 

Таблица 2 – Зависимость параметра С от требуемой эффективности виброизоляции ΔL

ΔLТ, дБ		7,5
С = fВ/ fОД	1,65	1,8		2,6	3,3	4,2	5,4

 

По выбранному значению параметра С определяют предельно допустимую частоту, Гц

(2)

Требуемую общую массу, кг, виброизолированной установки рассчитывают по формуле

(3)

где ε - эксцентриситет вращающихся частей, мм;

m_В - масса вращающихся с час­тотой n_У частей установки, кг;

А_д - максимально допустимая амплитуда смещения центра тяжести установки, мм.

Если величины ε и А_д неизвестны, то, например, для вентиля­ционной установки можно приближенно принять ε_Д = 0,2...0,4 мм при динамической балансировке и ε_С = 1...1,5 мм при статической балансировке.

Максимально допустимую амплитуду смещения центра тяжести установки А_д принимают из следующих значений (таблица 3).

 

Таблица 3 – Определение максимально допустимой амплитуды смещения центра тяжести установки А_д

Частота вращения nУ, мин-1
Ад, мм	0,2	0,18	0,16	0,145	0,13	0,11	0,09	0,07	0,04

 

Далее вычисляют суммарную массу, кг, установки с рамой

(4)

где m_У - масса установки, кг;

m_Р - масса рамы, кг.

При этом должно соблюдаться условие

(5)

Если суммарная масса установки m₀ (например, вентилятора с электродвигателем и рамой) меньше требуемой массы m_Т, то необ­ходимо увеличить ее, частично или полностью заполнив внутрен­ний объем рамы железобетоном или смонтировав установку на общей железобетонной плите.

Определяют статическую Р_С и расчетную максимальную Р_{Р max}нагрузки на одну пружину, Н

(6)

где n_В - число виброизоляторов;

х - число пружин в одном виброизоляторе.

Требуемую суммарную жесткость, Н/м, виброизоляторов в вер­тикальном направлении рассчитывают по формуле

(7)

Требуемая жесткость, Н/м, одной пружины в продольном на­правлении

(8)

Марку применяемых в виброизоляторах опорных пружин вы­бирают с соблюдением условий

(9)

где Р_{Т max} - максимальная рабочая нагрузка на пружину, Н (таблица 4);

К_Т - жест­кость пружин в продольном направлении, Н/м (таблица 4).

Таблица 4 - Параметры типовых значений опорных пружин

Параметр	Марка пружины
ДО-38	ДО-39	ДО-40	ДО-41	ДО-42	ДО-43	ДО-44	ДО-45
Максимальная рабо­чая нагрузка на пру­жину, Н
Собственная частота вертикальных колеба­ний при максималь­ной рабочей нагруз­ке, Гц		2,7	2,5	2,4	2,1	2,1	1,9	1,8
Жесткость пружины в продольном направ­лении, Н/м	0,46	0,62	0,83	1,26	1,68	3,0	3,64	4,5
Диаметр проволо­ки, мм
Диаметр пружи­ны, мм
Высота пружины в ненагруженном состоянии, мм
Число рабочих витков	6,5	6,5	6,5	6,5	6,5	6,5	6,5	6,5
Полная высота пружи­ны в ненагруженном состо-янии, мм
Шаг ненагруженной пружины, мм

 

Пример расчета пружинных виброизоляторов

Исходные данные

Установленный за пределами производственного помещения центробежный вентилятор серии Ц4-70 № 8 создает уровень звукового давления L= 104 дБА.

Частоты вращения коле­са вентилятора и вала электродвигателя одинаковые - 960 мин^-1.

Масса вентилятора с электродвигателем и рамой m₀ = 376 кг.

Допустимый уровень звукового давления L_ДОП = 60 дБА.

Масса 1 м² стены толщиной в половину кирпича, за которой находится установка, принять равной 208,5 кг.

Оп­ределить, превышает ли уровень шума в помещении L_П после ус­тановки вентиляционной установки на пружинные виброизолято­ры.

Решение

1. Из таблицы 1 для вентилятора с частотой вращения более 800 мин^-1 требуемая эффективность виброизоляции ΔL_T = 26 дБА.

2. Определяем расчетную частоту возбуждающей силы по формуле 1

3. По таблице 2 методом интерполяции определим параметр С =4,44.

4. При этом значении параметра С по выражению 2 вычислим пре­дельно допустимую частоту

5. По выражению 3 определим требуемую общую массу виброизолированной установки

где ε = 0,2 мм - эксцентриситет вращающихся частей установки при ее динами­ческой балансировке, мм;

m_В =78 кг - масса вращающихся частей установки (колеса вентилятора и вала электродвигателя);

А_Д = 0,106 мм – максимально допустимая амплитуда смещения центра тяжести установки (по таблице 3 методом интерполяции).

6. Проверим соблюдение условия 5 m₀≥m_Т, так как 376 кг > 367,9 кг, то условие выполняется.

7. Принимая число виброизоляторов n_В = 4 и число пружин в од­ном виброизоляторе х=2, определим статическую нагрузку на одну пружину по выражению 6

8. По выражению 6 определим расчетную максимальную нагрузку на одну пружину

где А_Д = 0,106 мм - рассчитанная с использованием интерполяции максимально допустимая амплитуда смещения центра тяжести установки (по таблице 3).

9. Требуемую суммарную жесткость виброизоляторов в вертикаль­ном направлении определим по выражению 7

10. Требуемую жесткость одной пружины в продольном направле­нии определим по выражению 8

11. В качестве опорных примем пружины марки ДО-41 (таблица 4), для которых проверим соблюдение условий 9

12. После монтажа вентиляционной установки на виброизолирую­щие опоры уровень шума в помещении будет

что меньше допустимого уровня звукового давления L_ДОП = 60 дБА.

123	Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: