Проников А.С. 1995 Т.2 Ч.2 (830967), страница 53
Текст из файла (страница 53)
Последовательность выбора параметров виброизоляции, типа и размеров фундамента следующая. 1. Выбирают параметры виброизоляции в зависимости от аотн.дап а, 7; определяют тип и ориентировочные размеры фундамента. 2. Определяют амплитуды колебаний под действием возмущений в станке (расчетом по значениям возмущающих сил или пересчетом амплитуд, измеренных при испытаниях станка) и, если необходимо, углы наклона в результате перемещения тяжелых узлов станка. Сравнивая полученные значения с допустимыми, уточняют размеры фундамент- ного блока и параметры опорных элементов. 3.
Проверяют правильность выбора параметров и способа виброизоляции, вычисляя амплитуды относительных колебаний инструмента и заготовки, вызываемых колебаниями основания заданного уровня, и сравнивают их с допустимыми. Если в паспорте станка нет рекомендаций по поводу способа его виброизоляции и перечисленные выше сведения, характеризующие станок, не приведены, то дополнительно проводят соответствующие измерения (2) нли используют известные общие данные по аналогичным станкам.
Материалом для фундаментов станков служит, как правило, мало- армированный бетон. Он хорошо сопротивляется действию усадочных напряжений, позволяет сохранить монолитность конструкции в местах рабочих швов н не требует большого расхода арматурной стали. Для фундаментов станков применяют тяжелые бетоны при средней плотности не менее 1800 даН/м'.
Монтаж оборудования допустим при достижении бетоном прочности на сжатие не ниже 50% проектного значения, что примерно характерно для семидневного бетона. К моменту пуска станков прочность бетона должна быть не ниже 70% проектного значения, что примерно характерно для пятнадцатидневного бетона. Качество бетона контролируют по прочности контрольных кубов. На практике прочность бетона может быть приблизительно оценена по звуку и ударам. Под влиянием воды и агрессивных сред бетон корродирует. Попадание волы и химических веществ, содержащихся в маслах, эмульсиях, вызывает растворение цементного камня. Поэтому при опасности проникновения грунтовых вод нли попадания масел поверхность бетона защищают (прнменяют специальную гидроизоляцию, маслостойкие покрытия и т.
д.). Предварительный выбор способа виброизоляции станка осугцествляют исходя из частот ), и (в ответственных случаях) 1„— соответственно собственных частот вертикальных и горизонтальных колебаний станка вместе с фундаментом. Если в паспорте станка не оговорено, что станок должен устанавливаться на индивидуальный фундамент, то при 1,)10 Гц для станков с жесткими станинами (1/6<4... 5) как предварительный вариант рассматривают установку станка на виброизолирующие опоры.
Окончательно возможность такой установки проверяют сравнением амплитуд колебаний, вызываемых возмущениями в станке, с допустимыми значениями. Если в паспорте станка указано, что станок должен устанавливаться на индивидуальном фундаменте, а также при 1,<10 Гц и 1/Ь>5 в качестве предварительного варианта рассматривается установка станка на отдельном фундаменте. Использовать фундаменты на естественном основании можно в том случае, если требуемая частота 1„ собственных колебаний станка с фундаментом больше некоторой средней частоты 1,р„ зависяшей от свойств грунта.
Ориентировочно принимают следующие значения ),р. у„, Гц Нежесткое — глины и суглинки текучепластичные, супеси текучие................ 12 Малой жесткости — глины и суглинки мнгкопластичные, супеси пластичные, пески водонасыщенные рыхлые..... Ш вЂ” 18 Средней жестиости — супеси пластичные, песни.... 20 — 21 При 1„>)ср в качестве предварительного варианта рассматривают фундамент на естественном основании.
Использовать фундаменты на свайном основании можно при 1„>(0,3... 0,4)),р. При 5 Гц<);<15 Гц в качестве предварительного варианта рассматривают фундамент на ,резиновых ковриках, а при 1,<5 Гц — на пружинах. Если требуемая частота виброизоляции 1,<2 Гц, то изготовление системы виброизоляции, обеспечивающей столь низкие частоты, сопряжено со значительными техническими трудностями. Размеры фундаментного блока задают ориентировочно исходя нз конструктивных соображений, в частности, исходя из габаритных размеров станка (при высоте фундамента не менее 1 м). При массе станка до 15 т для виброизолированных фундаментов на ковриках или на пружинах масса блока должна быть больше массы станка в 2 — 3 раза, а при низких значениях 1, — в 4 — 5 раз. Рекомендации по установке станка в зависимости от типа фундамента.
Приведенные на рис. 12.1,г свайные фундаменты применяют, когда площадка под станок (цех) образована неравномерно сжимаемыми грунтами, которые не разрешается использовать в качестве естественного основания, или когда ограничены габаритые размеры подземной части фундамента. Наличие свай всегда снижает уровень колебаний фундамента. Для свайных фундаментов под прецизионные металлорежущие станки применяют, как правило, призматические же. лезобетонные сваи.
Использовать круглые полые сваи не разрешается, так как при атом уровень горизонтальных колебаний фундамента, вызываемых колебаниями. основания, оказывается выше. Применять деревянные сваи, снижающие уровень колебаний, допустимо, если положение уровня грунтовых вод позволяет избежать загнивания свай. Число и размеры свай назначаются по их несущей способности.
Для уменьшения уровня колебаний рекомендуется по возможности уменьшать размеры сечений свай, сокращать их количество и увеличивать шаг и длину. Шаг свай (расстояние между их осями) должен быть не менее Зд (И вЂ” размер стороны сечения сваи) и не более указанных ниже значений: Длина сваи, и..... Менее 6 6 — 10 более 10 Максимально допустимый шаг свай, м...... 6а' — 9еГ 7,И 1Ы 9Н вЂ” 130 При возведении фундаментов на площадках, сложенных слабыми грунтами, подстилаемыми более плотными, рекомендуется погружать сваи в слой плотных грунтов на 1 — 1,5 м. Фундаменты на пружинах (см.
рис. 12,1ее) являются самым совершенным, но в то же время самым дорогим средством виброизоляции. Стальные пружины допускают большие статические упругие перемещения на величину до 350 мм, поэтому с их помощью могут быть получены весьма низкие частоты собственных 'колебаний виброизолированной установки. Пружины могут быть точно рассчитаны и изготовлены для получения любой заданной (лииейной и нелинейной) характеристики; они могут работать Ори различных температурах.
Чаще используют спиральные пружины, навиваемые из круглого прутка. Так как для стальных спиральных пружин характерен низкий логарифмический декремент колебаний (5=0,05), в большинстве случаев они работают в комплекте с демпфером. Внброизолированный фундамент (рис. 12.3, а) представляет собой фундаментный блок, размещенный внутри ограждающего короба и связанный с коробом через виброизоляторы.
При этом чаще используют два варианта — опорный, когда виброиозляторы расположены под блоком (рис. 12,3, б), и подвесной (рис. 12.3,в), когда фундаментный блок подвешен на пружинах, закрепленных выше его подошвы. Рис. 12.3. Схемы виброиаоляпии с помощью упру- гоопертого блока: а — па всей диене; б — нв атдевьвый ввбвовваввтор; е — подвесной вввввнт При проектировании фундамента на пружинах основными параметрами системы виброизоляцни являются частота 1, собственных вертикальных колебаний и ориентировочные размеры, т. е. масса фундаментного блока.
По этим данным должны быть определены число, расположение и жесткость упругих элементов и демпферов, а затем проверена правильность полученных результатов: вычислены собственные частоты колебаний системы и амплитуды колебаний под действием возмущений в станке.
Общую суммарную жесткость К, виброизоляторов при вертикальных колебаниях определяют по частоте ), и массе т станка вместе с фундаментным блоком: К,=4п*1',*и. Число виброизоляторов и выбирают, исходя из соображений удобства их размещения и установки (удобство монтажа и замены пружин, а также возможность наблюдения за их состоянием в процессе эксплуатации).
Пружины следует располагать симметрично относительно центра тяжести станка с блоком. При этом все виброизоляторы будут иметь одинаковую статическую осадку и связь вертикальных колебаний с колебаниями по другим координатам исключается. Жесткость каждого виброизолятора в вертикальном направлении Й,=К,/п. Для виброизоляторов используют как одиночные цилиндрические пружины сжатия, так и составные (концентрические). Для одиночных пружин по й, и нагрузке на пружину Р=Ст/и (сг — вес станка с блоком) по общим формулам расчета пружин определяют основные размеры пружины: диаметр г( проволоки, средний диаметр й пружины, высоту Н, ненагруженной пружины и др. Жесткость й„л пружины в горизонтальном направлении определяется в зависимости от высоты Н пружины под нагрузкой Р(Н =Н,— Х), осадки Х пружины под нагрузкой Р, среднего диаметра й пружины и жесткости й, (рис. 12.4).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
