機(jī)器基礎(chǔ)隔振簡(jiǎn)介

介紹

為減小動(dòng)力機(jī)器振動(dòng)對(duì)周?chē)娜藛T、建筑物和精密儀表設(shè)備的影響，需要對(duì)動(dòng)力機(jī)器或?qū)軆x表設(shè)備采取隔振措施。研究重點(diǎn)是：分析振源類(lèi)型和提出隔振措施。

振源 ?、偃斯ふ裨础C(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)、車(chē)輛行駛、人類(lèi)活動(dòng)等因素引起的振動(dòng)。人工振源的振幅變化較大，但隨著距振源距離的增加而迅速減小，振動(dòng)頻率的變化范圍較大。②地面脈動(dòng)。由大自然及地殼內(nèi)部的各種變化因素，以及遠(yuǎn)處各種振動(dòng)迭加傳來(lái)的振動(dòng)。地面脈動(dòng)的振幅和振動(dòng)頻率具有隨機(jī)變化的特性，振幅一般在十分之幾至百分之幾微米的范圍內(nèi)變化，振動(dòng)頻率大都在2～3赫左右。

隔振設(shè)計(jì)依據(jù) 　①確定容許振動(dòng)值。為保證周?chē)ㄖ锏陌踩?保證精密儀器和精密儀表的正常工作,需要分別確定動(dòng)力機(jī)器（如鍛錘、壓縮機(jī)等）及精密儀表的容許振動(dòng)值。目前，對(duì)各種動(dòng)力機(jī)器已規(guī)定了適用于各種條件的容許振動(dòng)值。至于精密儀表和設(shè)備的容許振動(dòng)問(wèn)題比較復(fù)雜，現(xiàn)在還缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。中國(guó)已對(duì)各種類(lèi)型的精密儀表和設(shè)備進(jìn)行了大量的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)和試驗(yàn)，并采用平穩(wěn)化隨機(jī)函數(shù)理論，對(duì)上述試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，作出了按振幅和速度衡量的兩種分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。②根據(jù)廠區(qū)內(nèi)外的環(huán)境振動(dòng)，查明有害振源。因?yàn)椴⒎撬械臋C(jī)器都產(chǎn)生有害影響。如各種機(jī)床的振動(dòng)僅在同一車(chē)間傳播，很少通過(guò)圍土傳播給相鄰的建筑物。③量測(cè)各種設(shè)備的振動(dòng)影響范圍。因?yàn)榧词雇瑯右环N振動(dòng)設(shè)備，由于場(chǎng)地的地質(zhì)條件和基礎(chǔ)形式的差異，也會(huì)產(chǎn)生不同量級(jí)的振動(dòng)。在上述基礎(chǔ)上，確定精密儀表、機(jī)器的金工車(chē)間及檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)同振源之間的最短距離及相應(yīng)的隔振措施。

隔振措施 　根據(jù)不同的振源類(lèi)型，采取積極隔振或消極隔振的措施（見(jiàn)工程結(jié)構(gòu)防振）。

隔振效果 　常以隔振系數(shù)η衡量。

采取積極隔振措施時(shí),隔振系數(shù)η可由下式表述：

η=Qt/Q0　(1)

式中Qt為隔振后傳給剛性支承結(jié)構(gòu)的動(dòng)荷載;Q0為未隔振時(shí)傳給剛性支承結(jié)構(gòu)的動(dòng)荷載。

為了取得較好的隔振效果，應(yīng)使擾力頻率ω0大大超過(guò)自振頻率,式中K為隔振器剛度；m為隔振基礎(chǔ)的質(zhì)量;統(tǒng)稱(chēng)為隔振參數(shù)。兩個(gè)頻率的比值(ω0/λ1)一般在3～6之間選擇；比值愈大,隔振效果愈好。故η及隔振基礎(chǔ)的最大振幅將由K和m控制。在設(shè)計(jì)時(shí)，主要是正確地選擇隔振參數(shù)。

采取消極隔振措施時(shí)，應(yīng)根據(jù)精密儀表或設(shè)備的容許振動(dòng)以及環(huán)境振源的特點(diǎn)選擇隔振參數(shù)，以減小環(huán)境振動(dòng)的影響。

消極隔振的隔振系數(shù)，由精密儀表或設(shè)備經(jīng)隔振后的振動(dòng)與地面振動(dòng)的比值大小確定，因?yàn)榫軆x表等的容許振動(dòng)是按其特點(diǎn)分別以振動(dòng)振幅、振動(dòng)速度、振動(dòng)加速度示出，相應(yīng)的隔振系數(shù)分別為

ηA=【A】/A　(2)

ηv=【v】/v　(3)

ηɑ=【ɑ】/ɑ　(4)

式中【A】、 【v】、【ɑ】分別為精密儀表或設(shè)備隔振后的振幅、速度、加速度;A、v、ɑ分別為地面振動(dòng)的振幅、速度、加速度。

消極隔振措施的隔振效果，主要取決于地面干擾振動(dòng)頻率與隔振頻率之比。因此，研究制造隔振器的材料，以降低隔振體系的自振頻率，仍是一個(gè)重要課題。2100433B

《土-基礎(chǔ)的振動(dòng)與隔振》中包括了許多非常珍貴的資料，可供從事結(jié)構(gòu)工程、巖土工程、振動(dòng)控制專(zhuān)業(yè)的工程技術(shù)人員、高等院校師生參考。

氣墊隔振器又稱(chēng)氣體彈簧隔振器，是一種高效隔振器，由橡膠制作充氣而成，振動(dòng)頻率很低，隔振效果比鋼彈簧更好 。一般由橡膠制件充氣而成，振動(dòng)的頻率特別低時(shí)，它的隔振效果比鋼彈簧更佳。固有頻率可低至0.1～5赫。它在共振時(shí)阻尼高，而在高頻時(shí)則阻尼小。缺點(diǎn)是：價(jià)格昂貴，負(fù)載有限，并須經(jīng)常檢查。氣墊隔振器分單向作用和雙向作用兩種。

設(shè)計(jì)機(jī)器基礎(chǔ)前，須收集下列資料作為依據(jù)：①機(jī)器的技術(shù)性能，包括型號(hào)、工作轉(zhuǎn)速、重量(機(jī)器總重、有些機(jī)器還應(yīng)列出轉(zhuǎn)子或定子的重量)、軸的臨界轉(zhuǎn)速、功率、傳動(dòng)方式、重心位置及輪廓尺寸等。②機(jī)器的不平衡擾力和擾力矩及作用位置，其他荷載的分布位置、面積、大小、方向等。③工藝布置圖，包括各種動(dòng)力機(jī)器的位置（如螺栓安裝位置、輔助機(jī)器及管道安裝位置等），需隔振的機(jī)器、儀表的位置及隔振要求。④對(duì)基礎(chǔ)的要求，包括機(jī)器底座的輪廓尺寸和基礎(chǔ)平面位置圖；輔助機(jī)器、管道位置以及溝、坑、洞的位置和尺寸圖；二次灌漿的厚度和尺寸；錨固螺栓、預(yù)埋件的尺寸和位置等。⑤擬建場(chǎng)地的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)資料，包括室內(nèi)或原位測(cè)試所得的土動(dòng)力參數(shù)。