3.2【 隔振体系及参】数
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3.2.!。。2, , 本条规定了—要缩:短隔振体系的质心与!扰力作用线之间的距!。离目:。。的是尽量减》小,由扰力引起的—。偏心距同时》还要求隔《振器:的刚度中心》与隔振体系》质量:中心:宜在:同一竖直线上这也是!为了:避免偏心振动总之隔!振体系最好能设计成!为单自由度》振动体系《
! 相对隔振对—象而言隔振器刚度】相对:较,小通常的隔》振设计将隔》振体系?作为单?质点系统这样—的假定是合理、简】。便,、,适用:。的在:工程:。中应用广泛该假定的!前提:条件是要《。求隔振器的刚—度中心?、隔振体系的质【量中心以及扰力【作用的合力中心需要!尽,可能重合《这样不?。会产生?回转运动符》合三点?合一的条《件,各自由?度不耦合隔振体系可!。以按照单自》由,。度设计
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【在实际工《程,中,。要想实现上述三点合!一的难度较大当三点!偏离且对振动体【系的响应造成影响例!如引起隔振》对,象出现摇《摆或回转运》动时:可以考虑按两自由】度体系?设计计入振动耦【合作用
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一般情况!下隔:振器要求布置在同】一标高但大型—装备基础隔》振器亦可布置在【不同标高处
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3.2.】3 为了确保设备!的正:常使用对于有水平位!移限制要《求,的设备或《者水平?位移超过隔振器或阻!尼器变形限值时需】要设置水平限—位器在既能保—证隔振效果又避免由!于水:平位移过《大而影响设备—的,正常使用或导致隔】振器或?阻尼器破坏
】
3.2.4 ! 当被隔振设备的质!量较大时需》要在底部设》置刚性?台座尽量使其成为】单质点的刚体单元如!。果被隔?振对象本身具有单质!点刚体单元的特【征且其底部》面积能?设置:。。所需的隔《。。。。振,器数量?则可不设置刚性台座!
3【.,2.5 管道【与被隔对象连接时宜!采用柔性接》头以避免振动—沿管线的传播—同时也可防止接头】处,管线损坏或破裂为】了达到更好的隔振】效果柔性接头可以设!置多个柔《性连接和弹性支【承也可以同时—使用
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3.?。2.6 主动隔振!。。时阻尼?起到重要作用—;,特别是?在,机,器启动和停机过【程中通?过共振区时为了防】止出现过大的振【动隔振体系要—具有足够的》阻尼在冲击作用下】如,锻,锤基础中其隔振体系!要有阻尼的》作用其目的是在【一次:冲击后振动很快衰减!在下一次《冲击之前《可以使砧《座,回复到平衡位—置或振动位移—很小的状《态以避免《锤头与砧座同相运】动而使打击能量【损,失为此?本条给出阻尼的规定!
— 振动位移】可,按下式计算
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》。 将式(2】。。)的两?边取自然对数即可】得到式(3.2.】6-3)《当为冲击《力矩:时将ζ、wnφ【、u:pφ、uaφ分【别,替代式(3.—2.6-3)中的】ζ,。v、wn、up【、ua即可》得到式(3.2【.6-?4)
》。
3.2—.8: 本条规定—是对:隔振设?。计,的基本要《求为:了达到较好的—隔振效果根据隔振】原理扰力的》频率与隔《振体系的《圆频率之比不低【于2.5倍通常【取2.5倍~5倍】。。;扰力的频》。率与隔振体系的圆】频率之比不》小于否则很难发挥】隔振作用
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3.2.10 !本条给出了隔振体系!固有圆频率的—计算公式《其中单自由度体系指!单质点体系中各自】由度不耦合情况【的简:称在各类隔振公式中!其振型的《。独立:与耦合可分为—。下列三?。种情况?。
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? 支承式【[图3?.1.3(a)]当!隔振体系的质—量中心Cg与—隔振:。。器刚度中心Cs【在同一铅垂线上【但不在同一水平轴】线上:时z与?。φz为单自》由度体系x与φy相!耦合y?与φx相耦合当【隔,振体系?的质量中《心Cg与隔振器刚度!中心Cs重合—于一点时[》图,3.1.3(b)]!x、y、z、—φx、φ《y、φz均为—单自由度体系
】
《 悬》挂式[图3.1.】3(c)、图—3.:1.3?(d)]当》刚性:吊,杆的平面位》置在:以R为半径的圆周】上时x、y、z【与φz?为单自由《度体系其《余均受约束
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》 对?于独立振型如图【1所示?。沿x轴向自由振【动的微分方程为
】
【
— 式?中Cx体系》沿x轴向的总阻【尼系数(N》·s/m);—
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! : :nx体?系沿x轴向总的【阻尼特征系数;
】
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《。 — Kx—。体系沿x轴向—总的:弹簧刚?。度(N/m)—;
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《 】 m?x,隔,振体系沿x》。轴向参振总质量【(kg)《
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图—1 独《立振型
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— 《式中wnx体系【沿,x向:。无阻尼固有圆频率】;
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《 】 wdx体—系沿x向有阻—尼固有圆《频率;
【
: 》 ? ζ?x体系沿x向的阻尼!比
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【。将式(6)代入式】。(5)得式(3【)的:。解为
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《
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— 同《理,对沿y、《z,轴的单自由度体系】的自由振动可—将上述有关》。式中的?位移和标《脚x改为《y、z即《。可对绕?φx、φ《y、φz轴旋转的单!自由度?体系的自由振动可】将位移和标脚的【符,号x改为x、y、】z另外将mx分别】改为Jx《、Jy、Jz即可则!。有
》
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图2 x轴【向与绕y轴旋转的两!个自由度水平回转耦!合振动体系》
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》 式(14)【中有:一,。项,由自重产《生m:gh2φy因其数】。量相对?很小故忽略不—计公式中《的h2即为标—准正文中的z—i
! 将上式写—成矩阵形《式,可简化为
》
》。
】
》 若要求—上式{uk》},为非零?解只有其系数行列】式等于零隔振体【。系无阻?尼的固有频率方程为!。
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?3,.2:.11 本条给】出,隔振器?刚度的计算》公式
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【 当n《个隔振器并联、扰】力Fz作用》线通过刚《度中心时所有隔振】器的变位uzi相】同,即uzi《=uz如果隔振器】的刚度不同分别为K!z则n个隔振器【的受力将《不同分别为Fz1、!Fz2、…、—Fzi、…》、FzN故》。。有
《。
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图3 ! 悬挂式隔振—装置产?生x轴向或y—轴向振?动变位示意图
【
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3.2.1—3 当弹簧隔振器!布,。置在梁板上时弹【。簧,在恒荷载作用下压】缩量宜大于同条件下!支承梁板挠度的【10倍这主》要是为了避免耦合振!动在进行弹簧—隔振体系动力—分析时可不》考虑梁的挠度当梁板!挠度:大于弹簧《压缩量?1/10《时对隔振体系固【有频率?的,精度影?。响误:差大约为4.9【%需要进《行,耦,合分析
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