Проников А.С. 1995 Т.2 Ч.2 (830967), страница 54
Текст из файла (страница 54)
ДВ 62 Хб 1.В Еа ДВ Уб Ла Рис. !2Л. Завнсимость жесткости пружин в гориаон. тальном направлении от Х)Н , Н,/Н и и, Статическую осадку (см) пружины, при которой виброизолированная установка имеет заданную частоту собственных колебаний рассчитывают по формуле Хж25/~,'. В пружинный виброизолятор могут входить одна или несколько пружин, состоящих из двух-трех концентрически рсположенных пружин сжатия, совместно воспринимающих нагрузку. Полная нагрузка, приходящаяся на одну составную пружину, равна сумме нагрузок, воспринимаемых составляющими пружинами.
Для согласованной работы необходимо, чтобы были одинаковыми: высота Н пружины в предельно сжатом состоянии; напряжения при кручении; индексы составляющих пружин с,=Р,/г1,, После определения жесткости виброизоляторов в вертикальном ,(й,) и горизонтальном (й„л) направлениях подбирают их расположе- 266 ние применительно к выбранной конструктивной форме фундаментного блока. Виброизолирующий фундамент на резиновых ковриках (см. рис. 12.1,д) представляет собой бетонный короб, углубленный в грунт, внутри которого размещают фундаментный блок на упругих прокладках из резиновых ковриков.
Широко применяют гамму отечественных виброизолирующих ковриков КВ-1 и КВ-2 11]. Они изготовляются из маслостойких резин с малой ползучестью. Коврики гаммы КВ-1 (рнс. 12.5, а) имеют на обеих сторонах ци- а) Рис. 12.5. Конструкции виброиаолирунипих ковриков КВ-1 (а) и КВ-2 (б) и их частот- ные характеристики (а) линдрические выступы, расположенные в шахматном порядке относительно друг друга.
Для уменьшения жесткости выступов на сжатие их выполняют полыми, что уменьшает их площадь по сравнению с площадью сплошных ковриков в 1,5 раза и коэффициент формы в 2 раза. Основа коврика деформируется в большей степени на сдвиг, нежели на изгиб. Такая конструкция обеспечивает весьма малые значения т1„, т1„(табл. 12.3) прн сравнительно больших удельных нагрузках ршах (рис.
12.5, в). Коврики гаммы КВ-2 (рнс. !2.5,б) рассчитаны на ббльшие удельные нагрузки. Суммарная площадь выступов коврика, которая контактирует с нагружаюшими поверхностями, составляет 0,5 номинальной площади (у ковриков гаммы КВ-1 — 0,2). При горизонтальном нагружении сжатого коврика перпендикулярно к направлению выступов происходит не только сдвиг, но и частично сжатие резины; при нагружении в направлении выступов происходит только сдвиг.
При этом т1„Фт)„, что весьма целесообразно. Коврики гаммы КВ-1 и КВ-2 могут обеспечить частоты ),-и 12.3. Характеристики ковриков гамм КВ-1 и КВ-2 Высота а ненагРуженном со стоянии, мм КоаРнк КВ-1-1 КВ-1-2 КВ-1-3 КВ-2-1 КВ-2 2 КВ-2-3 21 21 21 21 26 26 1,5/1,4 1,1/0,6 1,3/1,1 1,8/3,4 1 1,1/2,3 0,6/2,3 0,7/2,5 1,3/1,7 1,2/1,5 Примечание. Для ковриков КВ-1 и КВ-2-1 значение в числителе определено пря деформации сжатия 1,4 мм, в знаменателе — при 3,0 мм; для КВ-2<2 — при 1,8 и 3,9; для КВ-2-3 — при 2,1 и 4,5 мм. ~9... 11 Гц в широком диапазоне нагрузок (рис. 12.5, в). Если необходимо обеспечить ),(9...
11 Гц, коврики можно укладывать в несколько (п) слоев, прокладывая между ними тонкие железные листы; при этом 7", уменьшается в )Уи раз; логарифмический декремент колебаний 6=0,4... 0,7. При использовании ковриков фундаментный блок опирается не на дискретные опоры, а на всю поверхность и может быть сделан тоньше; демпфирование в системе виброизоляции может быть весьма большим; могут быть получены близкие к оптимальным значения т1 и 71я,.
стоимость ковриков существенно меньше стоимости пружинных опор. Прокладки из ковриков гамм КВ-1 и КВ-2 могут использоваться не только для установки под фундаментные блоки, но и для непосредственной установки под станину станка. Плошадь Г„, виброизолиругоших ковриков, которые укладывают под бетонный блок (илн станок), определяют в зависимости от частоты 1, и веса сг станка с блоком (или станка): Гм,=г//рт, ГдЕ рг — даВЛЕНИЕ, МПа, СООтВЕтСтВуЮщЕЕ ЧаетОтЕ 1,. В большинстве случаев требуемая площадь прокладок меньше, чем площадь подошвы фуйдаментного блока или станины станка, и коврики укладываются рядами.
Ширина каждого ряда обычно принимается равной размеру стороны коврика (350 мм). При выборе типа коврика следует исходить также из частоты горизонтальных колебаний системы виброизоляции и учитывать, что горизонтальная жесткость коврика гаммы КВ-1 во всех направлениях одинакова, а ковриков гаммы КВ-2 — разная (см. табл.
12.3). Срок службы ковриков по техническим условиям составляет 15 лет. 12.2. Виброизолирующие опоры Вибронзоляцня станков, имеюших достаточно высокую жесткость несущей системы, в большинстве случаев осуществляется установкой на резинометаллические опоры, Существуют два типа резинометаллическнх виброопор для установки станков: с линейной характеристикой жесткости и с нелинейной характеристикой жесткости. Если применяют виброопоры с линейной характеристикой жесткости, необходимо определить положение центра тяжести станка и реакций опор; при перемещении узла станка или изменении массы заготовки изменяется распределение нагрузок на опоры, что влияет на коэффициент связанности вертикальных и горизонтальных колебаний станка. Близкую к линейной характеристику жесткости имеют виброопоры ОВ-ЗО, которые могут обеспечить значение частоты собственных колебаний в вертикальном направлении ~,)10 ...
11 Гц при нагрузках до 5000 даН. Опоры ОВ-30 применяют в тех случаях, когда нужно получить частоты, отличные от получаемых с помощью опор с нелинейной характеристикой (равночастотных опор). Основные размеры опор ОВ-30: диаметр О=105 мм, высота Н=43 мм, регулировочный болт М12. Логарифмический декремент колебаний 5=0,4... 0,6.
Частотные характеристики опор гаммы ОВ-30-1 приведены в табл. 12.4. Каждую опору, устанавливаемую под станком, подбирают по табл. 12.4 так, чтобы при той нагрузке, которая возникает на данную опору под действием веса станка, обеспечивалась заданная частота собственных колебаний станка на опорах. Нагрузка на опоры может определяться приближенно, в частности, из уравнений равновесия сил и уравнений деформировання, составляемых в результате рассмотрения перемещений станка на опорах как абсолютно жесткого тела.
12.4. Характеристики опор гаммы ОВ-30 Нагрузка, лаН. лри собстаеииоа частоте, ГП Наибольшая рабочая иагрузка. лаН тил оиорм ПА гб пг тб 2,8 2,4 1,9 1.4 2,0 1 б ОВ-30-1-1 ОВ-30-1-2 ОВ-30-1-3 160 400 100 250 63 600 250 400 160 1000 630 250 160 * В числителе аначения Ч определены при деформации сжатия 1,5 мм, и знаменателе — при 3 мм. Недостатков опор гаммы ОВ-30 нет у виброизолирующих опор с нелинейной характеристикой жесткости, пропорциональной весу станка. Благодаря этому частота собственных колебаний станка на опорах мало зависит от нагрузки на них. Поэтому опоры с равночастотной характеристикой получили широкое применение. Основные технические параметры виброопоры: собственная частота 1, (Гц) для равночастотных опор .г;г— Г'ззгго з~/Рго 269 где й, — коэффициент жесткости виброопоры в направлении оси а, ,даН/см; д — ускорение свободного падения, см/с', 6 — вес, даН; демпфирование, оцениваемое логарифмическим декрементом колебаний б; соотношения между жесткостями (й„, йш й,) виброопоры в разных .направлениях т1„=й,/й„; т)„=й,/й„; тип устройства для регулирования высоты установки; долговечность упругого элемента.
Качество виброизоляции характеризуется для каждого направле- ния Х, У, Е «крнтериями внброизоляции» Фы Например, для вертикального направления Га У» ~ 1 у отн.хоп г г (12.1) где 1„ 6 — соответственно собственная частота (Гц) и логарифмический декремент колебаний системы внброизоляции; а„шд„ вЂ” допустимое смещение в зоне обработки, мм; а — амплитуда колебаний пола, мм; агут — отношение амплитуды колебаний в зоне обработки к амплитуде колебаний станины при частоте 7,. Формулой (12.1) пользуются для определения собственной частоты 7, вертикальных колебаний при установке станка не только на виброизолирующих опорах, но и на фундаменте на резиновых ковриках или пружинах.
При установке станков нормальной точности на виброопоры может повыситься уровень колебаний станка под действием внутренних возмущающих сил, а также может снизиться внброустойчивость при резании. В частности, неблагоприятное воздействие на виброустойчивость способа установки станка на виброопоры может проявиться при неудачной конструктивной компоновке станка, когда, например, масса инструментального блока соизмерима с массой станины и т.
д. Это очевидно на примере эксплуатации консольных вертикально-фрезерных станков. Установка подобных станков на виброопоры нецелесообразна, так как приводит к ухудшению показателей их динамического качества по сравнению с динамическим качеством этих станков, установленных на фундамент с помощью болтов.
Среди широко применяемых конструкций средств виброизоляции ОО ОО УОО ООО УОО Яйр йВО УОУО ОВОО Р.ВОУ о) Рис. 12.6. Конструкция (а) и частотные характеристики (б) равночастотной реаинометаллической опоры: ! — гайка;  — шайба;  — пружвна: и — крышка; и — реаиновый влемент; 6 — стержень; У вЂ” ребро жесткости;  — основание;  — внладыш 270 известны резинометаллические опоры с равночастотной характеристикой гамм ОВ-31 и ОВ-33 (рис. 12.6,а) конструкции Е. И.
Ривина [Ц. Принцип работы резинометаллических опор ОВ-31 и ОВ-33 основан на непрерывном уменьшении свободной поверхности резины без изменения площади нагруженной поверхности. При малых нагрузках площадь свободной поверхности равна сумме площадей наружной цилиндрической поверхности, внутренней и наружной цилиндрических поверхностей резины, внутренней цилиндрической поверхности резинового элемента; при этом жесткость опоры минимальна. При увеличении нагрузки резина выпучивается по всем свободным поверхностям, При дальнейшем увеличении нагрузки (увеличении деформации сжатия) расширяющаяся резина постепенно заполняет зазоры; площадь свободной поверхности уменьшается и соответственно увеличивается жесткость опоры.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
