Книга - Охрана окружающей среды - Белов (1991) (994567), страница 52
Текст из файла (страница 52)
являющееся источником инсйоазвчка. Основные нормируемые параметры вибрации — среднеквадратичные величины /.к (дБ) уровней виброскорости (виброускорения или вибросмещения) в октавных полосах со среднегеометрическими значениями частот 2; 4; 8; 16; 31,5 и 63 Гц, выраженные в виде Суммарная длительность воздеяствня внбраднй в дневное врсмя за нанболес ннтснснвные зо «, е1 56 — 100 18 — 56 6 — 18 Менее 6 0 +5 +1О +15 В нормативные уровни вносят поправки на характер вибрации и длительность ее воздействия, а также время суток.
При этом постоянной считают вибрацию, уровень которой при измерении прибором с характеристикой «медленно» в течение не менее 1О мин изменяется на +-3 дБ. Для временных вибраций 1например, при проведении строительных работ) допускается в дневное время вводить дополнительную поправку, равную + 10 дБ. Методы и средства защиты от вибраций Для исключения воздействия вибраций на окружающую среду необходимо принимать меры по их снижению прежде всего в источнике возникновения или, если это невозможно, на путях распространения. Снижение вибраций в источнике производится как па этапе проектирования, так и при эксплуатации. При создании машин и технологического оборудования предпочтение должно отдаваться кинематическим и технологическим схемам, исключающим или предельно снижающим динамические процессы, вызванные ударами, резкими ускорениями и т.
п. Причиной низкочастотных вибраций насосов, компрессоров, двигателей является дисбаланс вращающихся элементов 1роторов), вызванный неоднородностью материала конструкции (литейные раковины, шлаковые включения) и неравномерностью его плотности, несимметричным распределением вращающихся масс (начальное искривление валов и роторов), нарушением указанной симметрии крепежными соединениями, неправильным выбором допусков на обработку и рода посадок, а также различием коэффициентов объемного расширения или износостойкостн отдельных элементов вращающейся системы.
Во всех случаях смещение центра масс относительно оси вращения приводит к возникновению неуравновешенной центробежной силы 7=теста, где лев масса вращающейся системы; со — угловая скорость вращения; е — эксцентриситет (радиус-вектор) центра рассматриваемой массы относительно оси ротора. Действие неуравновешенных динамических сил усугубляется плохим креплением деталей, их износом в процессе эксплуатации. Для снижения уровня вибраций, возникающих из-за дисбаланса оборудования при монтаже и эксплуатации, должна применяться балансировка неуравновешенных роторов колес лопаточных 248 машин, валов двигателей и т. п. Требования к балансировке и методы расчета дисбалансов изложены в ГОСТ 22.061 — 76 «Машины и технологическое оборудование. Системы классов точности балансировки».
В процессе эксплуатации технологического оборудования должны приниматься меры к устранению излишних люфтов и зазоров, что обеспечивается периодическим освидетельствованием источников вибрации — машин и механизмов. Весьма эффективный метод снижения вибрации в источнике— исключение резонансных режимов работы оборудования. В этом случае даже при малых значениях дисбаланса и относительно небольших возбуждающих воздействиях уровень вибрационных параметров резко возрастает.
Для снижения уроння производственных вибраций важно исключить резонансные режимы работы технологического оборудования. При проектировании это достигается выбором рабочих режимов с учетом собственных частот машин и механизмов. В процессе эксплуатации возможно уменьшить жесткость агрегатов, а в некоторых случаях и их массы, что приводит к изменению значения собственных частот. Возможно изменение рабочих режимов оборудования. Все это следует учитывать, если машины и механизмы в процессе эксплуатации со временем становятся источником вибраций. Учитывая, что собственная частота колебательной системы =уз где б и гп — соответственно жесткость и масса системы, изменяя любую из этих характеристик, можно исключить режим резонанса.
Если не удается снизить вибрации в источнике возникновения, то применяют методы снижения вибраций на путях распространения, это — виброгашение, виброизоляция или вибродемпфирование. Виброгашение. Использование этого метода связано с увеличением реактивной части импеданса колебательной системы.
Виброгашение реализуется при увеличении эффективной жесткости и массы корпуса машин или станин станков за счет их объединепчя в единую замкнутую систему с фундаментом с помощью анкерных болтов или цементной подливки. С этой же целью относительно малогабаритное инженерное оборудование жилых зданий (вентиляторы, насосы) устанавливают на опорные плиты и виброгасящие основания (рис. 112). Следует иметь в виду, что колебания сварных фундаментов в -2 раза ниже, чем ленточных.
Расчет фундаментных блоков производят по специальным методикам. Проектирование оснований зданий и сооружений ведут в соответствии с руководством см. (23]. Определение амплитуд вынужденных и свободных колебаний фундамента производят в соответствии с указаниями СНиП 249 2.0205 — 87 и учетом типа машин. Расчетную динамическую нагрузку Рд определяют по формуле: Рд=йт1Ре, где Ь и т! — коэффициенты соответственно надежности и динамичности, характерные для каждого типа машин; Є— нормативное значение динамической нагрузки, соответствующее нормальному эксплуатационному режиму работы машины. Допустимые значения вибраций определяются условием Ар~ее(Адеп, где А,„— наибольшая амплитуда колебаний фундамента по расчету; Ад„,— допустимая амплитуда колебаний фундамента в соответствии с указаниями СНиП. Для машин с кривогпнпночпатунными механизмами расчет амплитуд вертикальных колебаний производят по формуле Лыед = Р,„1!Ь вЂ” т ~2>.
Здесь Є— расчетная вертикальная составляющая возмущающих сил машины в соответствии со СНиП 2.02.05 — 87; т,— суммарная масса машины и фундамента, кг; Ь, — коэффициент жесткости основания при упругом равномерном сжатии, Ь,=се5, где 5— площадь подошвы фундамента; с,— коэффициент упругого равно- Рве. 112. Установка агрегатов на виброгасищсм основании; а — пе фундаменте и грунте, б — ие перекрытии мерного сжатия естественного основания, определяемый по результатам исследований. Значение се (при отсутствии экспериментальных данных) для наиболее распространенных фундаментов с площадью подошвы 5 не более 200 м' допускается определять по формуле сг е аан11 + У 5р!с) где Ьа — коэффициент, м-' (принимается равным 1 — для песков; 1,2 в для суспензий и суглинков; 1,5 — для глин и крупнообломочных грунтов); Š— модуль деформации грунта в тоннах силы 250 Рис.
113. Виды вибровзоляиии инженерного оборудования' à — упругая прокладка. у — железобетонная плита, Л -- встанка (резиновый жлаог), à — хомут с упругой прокладкой, 5 — упругая проклапка Рис. 114 Комбинированные виброизоляторы: ) — Пилиндрияеская пружина; у — набор резиновых прокладок но на виброизолирующих опорах. Такой метод позволяет обеспечить любую степень виброизоляции оборудования. Установка на виброизолирующие опоры технологического и инженерного оборудования удешевляет его монтаж, исключает порчу оборудования и снижает уровень шума, сопутствующий интенсивным вибрациям. Такие опоры могут применяться также и при наличии фундаментов: либо между источником вибраций (машиной) и фундаментом (основанием, опорной плитой), либо между фундаментом и грунтом.
Установка виброизоляторов предусматривается также при прокладке воздуховодов систем вентиляции и разного рода 25! на ! м', тс/мй, определяемый в соответствии с требованиями СНиП по проектированию оснований зданий и сооружений; 5 — площадь поДошвы фУнДамента, м'1 5о= !О м'. Снижение вибраций, создаваемых рельсовым транспортом, обеспечивается укладкой и креплением рельсов на массивные железобетонные шпалы. Виброизоляция.
Методы установки оборудования на фундамент требуют больших затрат времени и приводят к неизбежной порче дорогостоящих покрытий полов. К тому же фунда)ленты таких машин, как молоты, представляют собой сложные строительные сооружения высотой с трех-, четырехэтажный дом, стоимость которых может на порядок превышать стоимость машины. Поэтому на этапе эксплуатации промышленных комплексов в основном используют установку оборудования без фундамента непосредствен- Рис.
115. Схема пневматических виброизо- лвторов: Š— виброплагФорма, а — гибкая резинокордная оболочка, 3 — намера воздушноа подушки трубопроводов внутри строительных конструкций. Это исключает передачу вибраций от стенок воздуховодов и трубопроводов элементам конструкции зданий. Для ограничения распространения колебаний практикуют разделение инженерных коммуникаций на отдельные участки с помощью специальных гибких вставок. Во всех рассмотренных случаях введение в колебательную систему дополнительной гибкой связи приводит к ослаблению передачи вибрации от источника колебаний (рис. 113). В качестве виброизоляторов повсеместно используют резиновые или пластмассовые прокладки, одиночные или составные цилиндрические пружины, листовые рессоры, комбинированные виброизоляторы (пружинно-резиновые, пружинно-пластмассовые, пружинно-рессорные) и пневматические виброизоляторы (воздушные подушки).
Виброизолирующие резиновые прокладки выполняют обычно со сквозными или полусквозными отверстиями или оребрецными, поскольку резина не склонна к объемной деформации. Цилиндрические пружины и рессоры по сравнению с прокладками более стойки в воздействию агрессивных сред, дольше сохраняют упругие свойства во времени н позволяют изолировать низкочастотные колебания, так как при прочих равных условиях обеспечивают большую статическую осадку. Существенный недостаток цилиндрических пружин — малое снижение высокочастот. иых вибраций. Широко используют комбинированные виброизоляторы (рис. 114), состоящие из цилиндрической пружины 1 и набора резиновых прокладок 2, отделяющих пружину как от опорной поверхности, так и от элементов корпуса вибросвалгмй — — — — — — = изолятора. Конструкции тадрадух кого рода позволяют обеспечить эффективное снижение уровня вибраций в широкой полосе частот.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
