Проников А.С. 1995 Т.2 Ч.2 (830967), страница 55
Текст из файла (страница 55)
Выбором зазоров Л~ и Ьз (см. рис. 12.6, а)' можно изменять характер зависимости жесткости я, от сжимающей нагрузки Р, и, в частности, обеспечить в некотором диапазоне Р„, зависимость я.=0,04Р.).', где 1,=сонэ( — заданная собственная частота. На рис. 12.6, б показаны зависимости 1.=)(Р,) для некоторых вариантов виброопор (крнвые 1, 2 соответствуют характеристикам опоры ОВ-31, кривые 8 — 5 — гамме равночастотных опор ОВ-ЗЗ). В связи с тем, что при нагрузках на опору ОВ-31, равных 200— 300 даН, 1, слишком велика, для уменьшения критерия виброизоляцин Ф„в упругий элемент опоры введен демпфер жидкостного трения. Демпфер представляет собой пластину, соединенную с верхним основанием опоры, на котором имеются штырьки в виде гребенки, погруженные в вязкую жидкость, заполняющую полость в толще упругого элемента опоры.
Это обеспечивает демпфирование колебаний в разных направлениях. Для опоры ОВ-31 без демпфера (кривая 1) при колебаниях в вертикальном направлении 6=0,4... 0,6, с демпфером (кривая 2) 6=0,5... 0,7. Для обеспечения постоянства т1, и т1„в рабочем диапазоне нагрузок к нижнему основанию виброопоры прикреплено ребро жесткости 7 (см. рис. 12.6,а). При этом горизонтальная жесткость при малых нагрузках определяется жесткостью на сдвиг внутреннего кольца резины и верхней части (над ребром 7) наружного кольца. При увеличении нагрузки, когда начинают закрываться промежутки Ь| и Ль горизонтальная жесткость определяется жесткостью на сдвиг тонкого дискообразного элемента резины между плоскостями, проходящими через нижнюю кромку крышки 4 и через верхнюю кромку ребра 7, а также жесткостью на сжатие кольца резины между ребром и наружной поверхностью резины.
При увеличении Р. и деформации сжатия толщина диско- образного элемента быстро уменьшается, что приводит к увеличению горизонтальной жесткости. Изменяя высоту ребра 7 и твердость резины, значения ц для опор такого типа можно получить от 10 — 12 до 1,5 — 2,5. Жесткость равночастотных опор может быть изменена с помощью вкладыша 9, уменьшающего площадь свободной поверхности в промежутках Л~ и Ла и таким образом увеличивающего жесткость по всем направлениям.
В регуляторе высоты установки опоры предусмотрена гофрированная пружина 3, с которой сцеплена гайка 1, имеющая опорную поверхность для установки станка. Наличие гофров и форма пружины, приближающаяся к форме балки равного сопротивления, позволяют умень- 271 шить силу, необходимую для деформирования пружины, и увеличить предел регулирования высоты. Основные размеры опоры ОВ-31: диаметр .0=142 мм, высота без вкладыша Н=47 мм (высота с вкладышем Н=50 мм), регулировочный винт с резьбой М16, высота установки до 15 мм. Срок службы виброопор не менее 10 лет. За рубежом выпускают большую номенклатуру виброизолирующих опор, различающихся материалом упругого элемента и конструктивными признаками.
Широко распространены опоры с упругими элементами из объемной проволочной сетки фирм Ч15гоз(госк, 8(орз)тоси (Германия). Элементы получают из стальной холоднотянутой проволоки. Из проволоки диаметром 0,1 — 0,6 мм на специальных ткацких станках изготовляют сетку, которую затем сворачивают в круглые подушки и подвергают в холодном состоянии обжиму в пресс-формах при давлении до 100 МПа.
Кроме того, из коррозионно-стойкой проволоки диаметром 0,03 — 0,25 мм плотно навивают спираль диаметром 0,15— 1,0 мм, которую затем растягивают в 4 — 6 раз и укладывают в прессформу, где обжимают для придания заданной формы. Объемно-проволочные элементы работают в основном на сжатие, реже на сдвиг и изгиб. При увеличении нагрузки увеличивается число контактов между отдельными проволоками, что приводит к увеличению статической жесткости. Например, при увеличении нагрузки в 2 раза жесткость увеличивается примерно в 1,5 раза. Допустимое максимальное давление р , =3...20 МПа в зависимости от диаметра проволоки и технологии переплетения; динамические перегрузки могут достигать (8 10) )унтах.
Для этих элементов как жесткость, так и относительное рассеяние энергии не зависят от частоты нагружения, но существенно зависят от амплитуды колебаний (при увеличении амплитуды коэффициент рассеяния энергии увеличивается, жесткость уменьшается). В частности, широкая гамма упругих опор на основе объемно-проволочных элементов создана фирмой 8(орз(тоси (рис. !2.7, а). Она предусматривает возможность установки металлорежущих станков, начиная с самых легких (Ч164Р, Ч164О и т.
д.) и кончая супертяжелымн (Ч46, 8Р442 и т. д.). В табл. 12.5 приведены все разновидности опор типа Ч43. Аналогичные разновидности имеют опоры типов Ч44, Ч45, Ч46, а также типов 8Р430, 8Р440, 8Р441, 8Р442. Индексация опор внутри ряда обусловлена Рис 12.7, Конструкции упругих виброиволируюших опор фир- мы З1орвьоск: а — о объемно-проволочным влементом; б — о комбинацией иру- жиннмх элементов 12.6. Технические характеристики опор с объемно-прополочным влементом фирмы 8!орв!тес!с Максвмальная динамическая ударная аагруак», даН Максимальные размеры. мм Статическая нагруака.
шаН Реаонансная частота, Гв тап опорм Масса. кг высота Л диаметр Ы либо отличными характеристиками, либо конструктивными особенностями: ЧЧ соответствует нижнему диапазону резонансных частот, $2 — высшему диапазону резонансных частот; С указывает на наличие в конструкции двух штифтов, Н вЂ” на наличие установочного винта с контргайкой, индекс Д вЂ” на наличие в конструкции двух или трех объемно- проволочных элементов; опоры с индексом Р используют для установки станков, станины которых не имеют стационарных сверлений и т.
д. Характеристики виброопор на основе комбинации пружинных эле- 12.6. Технические характеристмкн опор с пружинным влементом фирмы 8!орв!тес!г Максимальные раамеры. мм жесткость пружвн а вертикальном направлении, даН!мм Резонансная частота, Гк Статическая нагруака на пружину.
даН тип опоры Масса. кр высота Л длина ах Хшнрниа Ь 5,1 6,4 8,2 10,6 15,0 БР 307-1 БР 307-2 БР 307-3 'БР 307-4 БР 305-5 75 — ! 80 95 — 220 120 †2 160 †3 225 †5 2.7 — 4 160 230Х230 14,5 — 16 500 600 750 900 8000 †!6000 8000 †!6000 12000 — 24000 12000 †240 БР 5798-511 БР 5798-512 БР 5798-515 БР 5798-516 600Х284 600Х284 60ОХ414 600Х414 130 133 190 195 3 — 5 218 273 Ч164Р Ч164ьт Ч402-СтБ Ч43е Ч43С Ч4397 Ч4382 Ч43Н 'Ч43%Н Ч43Н82 БР430 Ч!18-СтБ Ч120 БР440 Ч44 ЧЗ!8 Ч19 Ч125 Ч539 67539Д 'Ч45 БР441 Ч46 БР442 5 — 30 20 — 250 30 — 700 50 — 250 50 — 250 30 — 250 50 — 250 50 — 250 30 — 250 50 — 250 50 — 500 50 — 900 120 †25 200 †12 200 †30 250 †70 250 †70 250 †70 250 †70 250 — 7000 500 †35 1000 — 2000 1500 †80 1800 †30 150 1250 3400 !250 1250 1250 1250 !250 1250 1250 1250 4500 12500 3000 7000 22500 22500 22500 22500 22500 7500 5000 15000 7000 15 — 22 15 — 22 15 — 20 25 — 30 25 — 30 15 — 20 35 — 40 25 — ЗО 15 — 20 35 — 40 25 — 30 18 — 25 15 — 20 25 — 30 25 — ЗО 18 — 25 25 — 30 15 — 20 15 — 20 13 — 18 25 — 30 25 — 30 20 — 25 25 — 30 43 43 56 21 21 25 21 31 35 31 43 71 36 57 20 97 87 36 91 121 27 57 34 57 77 77 98 70 70 70 70 87 87 87 70 130 150 100 80 220 220 165 198 198 130 100 170 100 0,18 0,18 0,85 0,25 0,25 0,25 0,25 0,7 0,7 0,7 1,0 1,7 2,3 2,5 0,42 10,0 9,5 3,5 9,1 12,2 1,3 2,6 2,1 2,6 ментов фирмы 81орзЬоск (рис.
12.7, б) под станины металлорежущих станков (тип 8Р307) и под фундаменты (тип 8Р5798) приведены в табл. 12.6. Число пружин в опоре под станок варьируется от четырех и выше в зависимости от суммарной статической нагрузки на опору. 12.3. Алгоритм расчета системы виброизоляции станка В качестве примера рассмотрим расчет системы виброизоляции под прецизионный многоцелевой фрезерно-расточной станок с вертикально перемещающимся реверсируемым узлом. Исходные данные Параметры станка: вес станка 6„=120 кН; габаритные размеры опорной поверхности станины 1ХЬ=550Х450 см; высота станины 90 ем; вес вертикального узла, перемещаюшегося возвратно-поступательно, б= 14 кН; скорость движения реверсируемого узла (закон изменения ускорения при реверсе узла по форме близок к полуволне синусоиды) и=30 м/мин; время реверса узла т=0,45 с; коэффициент передачи, характеризующий чувствительность станка к колебаниям на частоте 30 Гц, 7*за=007.
Параметры основания: уровень регулярных колебаний пола или амплитуда вертикальных колебаний в области частот 0 — 20 Гц а,= =2,5 мкм; импульсные колебания основания, вызываемые работой ударного оборудования в соседнем цехе (имеют форму затухающей синусоиды) с максимальной амплитудой аа-20 мкм, частотой еа=62,8 с ' и логарифмическим декрементом колебаний ба=0,6. Допустимые амплитуды относительных колебаний, обеспечивающие получение заданных параметров шероховатости обработанной поверхности: обусловленные регулярными колебаниями основания с амплитудой потна 0,16 мкм; обусловленные импульсными колебаниями основания с амплнтудой аотя,и=0,5 мкм.
Порядок расчета 1. Определим параметры виброизоляции и выберем способ установки станка. 1. Определим собственную частоту 1, (Гц) вертикальных колебаний системы по формуле у ф '),гб 1 зотн. Р ззО "~зуево Для виброизолируюших опор и фундамента на резиновых ковриках при 6=0,6 ),=12,5 Гц. Для фундамента на пружинах при 6=0,051,=3,6Гц.
2. Оценим возможности установки станка на виброопоры типов ОВ-30, ОВ-31, ОВ-32 н фирмы 8(орзпоск. Полученное значение 1,=12,5 Гц может быть реализовано с помощью опор ОВ-30 (см. табл. 12.4), использование же равночастотных опор и опор фирмы 81орзпоск исключается (см. рис.
12.6,б и табл. 12.5) . Из табл. 12.4 выберем опоры ОВ-30-1-3 с максимальной статической нагрузкой 1000 даН; тогда необходимое число опор для станка массой 12 т превышает 12, что нецелесообразно. 274 3. Оценим возможности установки станка на фундамент на резиновых ковриках (5 Гц(~,<15 Гц, см. рис. 12.5, в). Зададим размеры фундаментного блока в зависимости от габаритных размеров станка в плане: 7.4ХВ»=600Х500 см; определим высоту фундамента Н»=120 см. Найдем вес бетонного фундамента (при плотности бетона р= =2500 кг/ма) по формуле 6е=(.эВьоедр=900 кН и вес станка с фундаментным блоком 6,= 6„+6»=1020 кН.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
