РГР расчет виброизоляции

Задание на проектирование.

Масса падающих частей молота
G0 = 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
G1 = Gш + Gст
G1 = 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
аф = 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
Сz= 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 G0 V0 Еп / G1Ашb
 = 0,05  0,05  6 500 / (2,1  105  0,15) = 0,058321

Определение массы и размеров фундамента.

( 1 + )  G0 V0
Gф = ————————   — Gш — Gст
аф  z

Принимаем коэффициент неупругого сопротивления виброизоляции
в = 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

= 1,36

Коэффициент восстановления скорости при ударе (для ковочных молотов)
 = 0,25
( 1 + 0,25)  0,05 6 0,375
Gф = ————————  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
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 + )  G0 V0 z (1+ 0,25)  0,05  6  28,3
ак = ————————   = ————————  1,36 =
  Ак  Сz 1,7  12,16  40  106

10,6
= —————-  1,36 = 0,013  10-6
826,88  106

Расчёт виброизоляции. ь
Кzв = 1090000 Н/м
Fв = 174620 Н
Gу = 2,1+ 4,58 = 6,68т.

Общая жесткость всех виброизоляторов
Кz = Gу  2z = 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  Кzв

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.

Кzп = Кzв  nв = 1090000  0,4= 43,6  104 Н / м

Определяем жёсткость всех резиновых элементов.
Кzр = Кz — Кzп = 5334832 – 43,6  104 = 4898832 Н/м

Коэффициент неупругого соединения всех виброизоляторов

Кzп  п + Кzр + р 43,6  104  0,01 + 4898832  0,21
в = ——————— = —————————— = 0,193
Кz 5334832

Часть веса установки воздействующая на резиновые виброизоляторы

Gр = аф  Кzр = 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 стп = ———— = —————- = 0,00001 м = 0,01 мм
Кzп 43,6  104

Площадь поперечного сечения всех резиновых элементов

Gр 14696,496
Ар = ——— = ————— = 0,03674124 м2
 400000

= 0,4 МПа

Рабочая высота резиновых элементов
Ед  Ар 10  106  0,0367 Н1р = ——— = ———————— = 0,075м
Кzр 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
Нр = Н1р + —— = 75 + —— = 87,5 мм
8 8

Выбираем резиновый виброизолятор состоящий из восьми резиновых элементов размером 100  125  125

Жёсткость одного виброизолятора
Кzр = 8160000 Н/м
Максимальная рабочая нагрузка
Fр = 36000 Н

Количество резиновых виброизоляторов
1. По условиям жёсткости
Кzр 4898832
n  —— = ———— = 0,6 шт
Кzр 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
стр = ———— = —————————————- = 0,001 м= 1мм
Ест  Ар 0,125  0,125  4  4  4,2  106

Ест = 4,2 МПа (статический модуль упругости резины)