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)