Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
Расчет пружинных изоляторов
|
|
При использовании пружины в качестве виброизоляции расчет ведут в следующей последовательности.
Определяют коэффициент передачи Кп по формуле (7.3), частоту собственных колебаний по формуле (7.8), статическую осадку Хеш по формулам (7.10, 7.15).
Определяют суммарную жесткость пружины по формуле
Z 25
Ьст
(7.24)
где Q - вес виброизолируемого агрегата, Н;
Затем выбирают число пружин, рассчитывают суммарную жёсткость и жесткость одной пружины по формулам (7.13), (7.14).
Рассчитывают диаметр прутка пружины (см. рис. 7.7) по формуле (м)
(7.25)
где D - диаметр пружины, м; при выборе D учитывают, что D = Cd, где С - индекс пружины (принимается от 4 до 8); Q - вес агрегата, Н;
[т ] - допускаемое напряжение кручения для материала пружины, Н/м; (для стали [т] = 4,3 108 Н/м2)
Рис. 7.7.К расчету диаметра прутка пружины Число рабочих витков пружины определяют по формуле
(7.26)
где а - модуль упругости на сдвиг для материала пружины, Н/м2 (для стали а= 8-108 Н/м2);
D - диаметр пружины, м;
d — диаметр прутка пружины, м;
k1 — жесткость виброизолятора, Н/м. Число "мертвых витков " i2 принимают: i2 =1,5 витка на оба торца пружины при /<7; i2 = 2,5 витка при i>7: Высота ненагруженной пружины определяется по формуле
H0=iS+(i2+0,5)d
{121)
где S - шаг пружины, м; принимают S=(0,25... 0,5)D; i - число рабочих витков; i2 - число мертвых витков; D - диаметр пружины, м.
При расчете пружин, работающих на сжатие, отношение H0/D < 1,5i иначе пружины будут неустойчивыми.
Полная длина проволоки пружины определяется по формуле
(7.28)
где i - число рабочих витков;
S - шаг пружины, м;
D - диаметр пружины, м. Выбор пружин, работающих на сжатие, производится по табл. 7.6 [17].
Таблица 7.6 - Параметры опорных пружин (проволока стальная, углеродистая, пружинистая класс П, ГОСТ 9389)
| Наименование величины | Обозначение и единица измерение | Отношение среднего диаметра пружины к диаметру проволоки t | |||||||
| 7 8 9 10 | |||||||||
| Число рабочих витков | |||||||||
| 4,5 | 5,5 | 4.5 | 5,5 | 4,5 | 5,5 | 4,5 | 5,5 | ||
| Диаметр проволоки 5x103 м | |||||||||
| Максимальная рабочая нагрузка на пружину | Ртах, Н | ||||||||
| Минимальная собственная частота вертикальных колебаний установки, при максимальной рабочей нагрузке | Foг, Гц | 4,2 | 3,9 | 3,7 | 3,3 | ЗД | 2,9 | 2,9 | 2,6 |
| Жесткость пружины в продольном направлении | kz, Н/мх103 | ||||||||
| Средний диаметр пружины | D, м х10-3 | 40; |
| Высота пружины в нагруженном состоянии | Д мх 103 | ||||||||
| Полная высота пружины в ненагруженном состоянии | Но, м x l0-3 | ||||||||
| Шаг незагруженной пружины | S, м х103 | 15,6 | 12,7 | 17,8 | 14,5 | 20,0 | 16,4 | 22,5 | 18,2 |
Продолжение таблица 7.6
| Полная длина проволоки | L, мх 103 | ||||||||
| Максимальная рабочая нагрузка на пружину | Диаметр проволоки 6x10 " м | ||||||||
| Рмах, Н | |||||||||
| Минимальная собственная частота вертикальных колебаний установки, при максимальной рабочей нагрузке | Foz,Гц | 3,9 | 3,5 | 3,3 | 3,0 | 2,9 | 2,6 | 2,7 | 2,4 |
| Жесткость пружины в продольном направлении | kz,Н/м х103 | ||||||||
| Средний диаметр пружины | D, м х103 | ||||||||
| Высота пружины в нагруженном состоянии | Д мх 103 | ||||||||
| Полная высота пружины в ненагруженном состоянии | Но, м х 103 | ||||||||
| Шаг незагруженной пружины | S,мх103 | 18,7 | 15,3 | 21,4 | 17,4 | 19,6 | 26,7 | 21,8 | |
| Полная длина проволоки | L, м х103 | ||||||||
| Максимальная рабочая нагрузка на пружину | Диаметр проволоки 7x10-3 м | ||||||||
| ±max, П- | |||||||||
| Минимальная собственная частота вертикальных колебаний установки, при максимальной рабочей нагрузке | Foz, Гц | 3,6 | 3,2 | ЗД | 2,8 | '2,7. | 2,4 | 2,5 | 2,2 |
| Жесткость пружины в, продольном направлении | kz,Н/м х103 | ||||||||
| Средний диаметр пружины | D, м х103 | ||||||||
| Высота пружины в нагруженном состоянии | Д mx10j | ||||||||
| Полная высота пружины в ненагруженном состоянии | Hо, м х103 | , 147 | |||||||
| Шаг незагруженной пружины | S, м х103 | 21,8 | 17,8 | 24,9 | 20,4 | 28,0 | 23,0 | 31,1 | 25,4 |
| Полная длина проволоки | L, м х103 | ||||||||
| Максимальная рабочая нагрузка на пружину | Диаметр проволоки 8х103 м | ||||||||
| -Онах, -П- |
| Минимальная собственная частота вертикальных колебаний при максимальной рабочей нагрузке | Fоz, Гц | 3,3 | 3,0 | 2,9 | 2,6 | 2,5 | 2,3 | 2,3 | 2,1 |
| Жесткость пружинь в продольном направлении | kz, Н/м х103 | ||||||||
| Средний диаметр пружины | D, мx103 |
Продолжение таблицы 7.6
| Высота пружины в нагруженном состоянии | H, мx103 | ||||||||
| Полная высота пружины в ненагруженном состоянии | Но, м х103 | ||||||||
| Шаг незагруженной пружины | S, Мх1<103 | 24,9 | 20,4 | 28,5 | 23,2 | 32,0 | 26,2 | 35,6 | 29,1 |
| Полная длина проволоки | L, м х103 | ||||||||
| Максимальная рабочая нагрузка на пружину | Диаметр п | роволоки 9х 10 м | |||||||
| Рmax, H | |||||||||
| Минимальная собственная частота вертикальных колебаний установки, при максимальной рабочей нагрузке | Foz,Гц | 3,2 | 2,9 | 2,7 | 2,5 | 2,4. | 2,2 | 2,2 | 2,0 |
| Жесткость пружины в продольном направлении | kz, Н/м х103 | .28 | |||||||
| Средний диаметр пружины | D, м x103 | ||||||||
| Высота пружины в нагруженном состоянии | H,мх103 | ||||||||
| Полная высота пружины в ненагруженном состоянии | Н0мх103 | ||||||||
| Шаг незагруженной пружины | S,мх103 | 28,0 | 22,9 | 32,0 | 26,2 | 36,0 | 29,4 | 40,0 | 32,8 |
| Полная длина проволоки | L, м х103 |
| 1 - рельс пути бетоноукладчика; 2 - фундамент виброплощадки; 3 - железобетонная плита; 4 - виброизоляторы; 5 - пол цеха |
На рис. 7.8 приведена схема пассивной виброизоляции с использованием пружинных виброизоляторов.
Рис. 7.8. Схема пассивной виброизоляции рабочего места
Комбинированные амортизаторы, состоящие из стальных пружин и резиновых элементов, применяются в тех случаях, когда затухание в амортизаторах из одних стальных пружин оказывается недостаточным.
Комбинированные амортизаторы могут существовать в виде "кустов" из пружин и резиновых элементов или в виде отдельных пружин и резиновых элементов, устанавливаемых под агрегатом, как показано на рис. 7,9,
Виброизоляторы следует располагать в плане симметрично относительно центра тяжести виброизолируемой установки, как правило; в четырех точках по углам прямоугольника.
а - кустовое расположение виброизоляторов; б - раздельное расположение; «+» - пружины, «о» - резиновые элементы
Рис. 7.9. Схемы комбинированных виброизоляторов
Превышение h центра тяжести установки (Х0, У0, Z0) над верхней плоскостью виброизоляторов и расстояния (bх и bу) виброизоляторов в плане от центра тяжести определяют по установочным чертежам (рис. 7.10).
Рис. 7.10. Установочный чертеж вентилятора
Пример 7.3. Рассчитать виброизоляцию центробежного вентилятора с частотой вращения 900 об/мин, используя пружинные виброизоляторы (рис. 7.10). Общий вес виброизолированной установки Q = 2000 Н.
Решение. Так как расчетная частота вращения вентилятора 900 об/мин, требуемая эффективность виброизоляции ALV = 26 дБ (табл. 7.3).
Определяем расчетную частоту возбуждающей силы по формуле (7.12)
f=n/60 = 900/60 = 15 Гц Определяем коэффициент передачи вибрации по формуле (7.6)
Kп =io-AKL"'20 =1(Г2б/20 =1(Ги =0,5
При известном Kn частоту собственных колебаний определяем из выражения (7.9)
f0"
Статическую осадку виброизолятора рассчитываем, используя формулу (7.8)
Хеш = (5 /fo)2 = (5/8,6)2 = 0,34 м
Используя формулу (7.10), определяем суммарную жесткость виброизоляторов
К = Q/Xcm = 2000 /0,34 = 5765 Н/м
Исходя из соображений продольной устойчивости выбираем 4 пружины и рассчитываем жесткость одной пружины k1 = kz/4 = 5765/4 = 1441 Н/м.
Принимаем индекс пружины C=D/d = 5
Рассчитываем диаметр прутка пружины по формуле (7.25), приняв допус-каемое рабочее напряжение на кручение [т]к = 4,3x108 Н/м2 и задавшись диаметром пружины D =0,09м
, &-Q-D 8-2000-0,09
d = з-?Ц =-з ^— = 0,01м
V [т]-л- 3 4,3 -108- 3,14
Принимаем диаметр проволоки 9x10-3 (табл. 7.6). Определяем диаметр пружины D = C-d = 5x0,009 = 0,045м. Число рабочих витков пружины определяем по формуле (7.26), принимая модуль упругости на сдвиг для материала пружины а =8 -10 Н/м
i = (7-d4 /(в*! 1 £>3)= 8• 108 • 0,014 /(8• 1441 • 0,0453)^ 8витков
Число "мертвых витков" i2 принимаем i2 = 2,5 витка, т.к. i >7. Находим высоту ненагруженной пружины по формуле (7.27), приняв шаг пружины S = 0.25D = 0,25x0,045 = 0,01 м
Но = i-S + (i2 + 0,5) d =80,01+ (2,5+0,5) 0,01 = 0,11м
Полную длину проволоки пружины (м) определим по формуле (7.28)
+ S2 = (8 + 1,5Х/(л"-0,045)2 + 0,012 = 1,33 м.
Вывод. Для виброизоляции вентиляционной установки используем 4 пружинных изолятора, диаметр пружины 0,01м, длина проволоки пружины 1,33 м, жесткость одной пружины 1441 Н/м.
Date: 2015-07-01; view: 1773; Нарушение авторских прав