3.3 Исходные данные для расчета амортизаторов

3.3.1 Вес агрегата Р_а, Н.

3.3.2 Вес основания крепления агрегата Р_о, Н.

3.3.3 Число оборотов вала агрегата n, об./мин.

3.4 Пример расчета пружинных амортизаторов

Вентиляционный агрегат с электродвигателем установлен на общей раме. Вентилятор весом Р_в = 4600Нс числом оборотовn_в = 520 об/мин. Электродвигатель весомР_э = 1300Н с числом оборотовn_э = 970 об/мин. Вес общей рамыР_о = 1000Н.

Рассчитать пружинные амортизаторы при установке рамы с агрегатами на массивное железобетонное перекрытие.

3.4.1 Суммарный вес агрегатов с рамой по формуле (3.4):

Р = Р_в + Р_э + Р_о = 4600 + 1300 + 1000 = 6900 Н.

3.4.2 Основная частота вибрации вентиляционного агрегата по формуле (3.2): .

Колебания инфразвуковые, неслышимые.

3.4.3 Частота, определяемая работой электродвигателя, по формуле (3.2):

.

3.4.4 Зададим частоту собственных колебаний системы f₀ = 5 Гц, что соответствует числу оборотовn = 300 об/мин. По графику рис. 3.1 определим величину статической осадки:

x_ст = 0,01 м.

Из графика следует, что амортизаторы с такой осадкой будут ослаблять вибрации:

• с частотой 8,7 Гц на 70 %;

• с частотой 16 Гц на 10%.

3.4.5 Жесткость пружин амортизаторов по формуле (3.3) составит:

.

3.4.6 Принимая монтаж агрегатов на четырех амортизаторах, получаем жесткость каждого амортизатора по формуле (3.5):

3.4.7 Вводя запас прочности (принимая расчетную нагрузку Р = 2000 Н), определим статическую осадку пружины по формуле (3.6):

3.4.8 Приняв средний радиус витка пружины по конструктивным соображениям r = 0,018 м и допустимое напряжение на кручение для пружиной сталиR_s = 4,310⁸Па, по формуле (3.7) определим диаметр проволоки пружины:

3.4.9 Число рабочих витков пружины по формуле (3.8):

.

3.4.10 Полное число витков пружины по формуле (3.9) составляет:

3.4.11 Высота пружины в свободном состоянии по формуле (3.10):

3.4.12 Высота пружины под рабочей нагрузкой по формуле (3.11):

3.4.13 Проверяем пружину на устойчивость по формуле (3.12):

Условие 3.12 выполняется.

3.4.14 Длина проволоки, необходимая для навивки пружины, по формуле (3.13):

5. Пример расчета амортизаторов с использованием упругих материалов

Агрегат весом Р_а = 6000 Н имеет рабочее число оборотовn = 3000 об/мин. Смонтирован на плите весомР_o = 4000Н. Агрегат укреплен шестью фундаментными установочными болтами. Рассчитать упругие прокладки под машину.

3.5.1 Основная частота возмущающей силы по формуле (3.2):

f = 3000 / 60 = 50 Гц.

3.5.2 Выбираем частоту собственных колебаний системы в три раза ниже частоты возмущающей силы:

3.5.3 По графику рис. 3.1 при частоте собственных колебаний f_о = 17 Гц (n = 1000 об/мин) величина статической осадкиx_ст = 0,001 м, при частоте 50 Гц коэффициент виброизоляции составит 10 %, или ослабление в 20 дБ.

3.5.4 Выбираем по табл. 3.1 в качестве материала прокладок резиновую ребристую плиту с допустимым напряжением = 110⁵ Па и динамическим модулем упругостиЕ_Д = 410⁶Па.

3.5.5 Высота прокладки по формуле (3.14):

3.5.6 Общая площадь прокладок по формуле (3.15):

3.5.7 Площадь каждой прокладки для шести установочных болтов по формуле (3.16):

S_п = 0,1 / 6 = 0,0167 м².

3.5.8 Принимая прокладки квадратного сечения, длина стороны квадрата составит:

L = 0,0167^1/2 = 0,13 м.