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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
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【 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
》
:。
《。 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
—。
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?
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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
】
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
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振动!位移可?。按下式计算
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,
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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、《wn:。φ、up《φ、uaφ分别替代!。。式(3.2.6【-,3)中的ζ》v,、wn、up、u】a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!
《。
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
】。 , : 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φ!z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);
【
》 ? 》nx体系沿x轴向】总的阻尼特征系数】;
】 , K!x体系沿x轴向总的!弹簧刚度(N/m】);:
《。
,。。
, 《 —mx:隔振体系沿x轴向】参振总质《量,(,kg)?
—
:
图》1 ?独立振型
】
?
】 式中wnx—体,。系沿x?向无阻尼固有圆【频率;
】
《 — ,wd:x体系沿x》向有阻尼固有圆【频率;
【
》 , ? ζx体系【沿x向的阻尼比
】
》 将》。式(6)代入式【(5)得式(3)】的,解为:
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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:
【
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(1!4)中有一》项由自重产》生mgh《2φ:y因其?数量相对很小故【忽略:不计:。公式中的h》2即:为标准正文中—的zi
! 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】
—。 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uz!i,=uz如果隔振【器的:刚度不同分别为Kz!则n个隔振器—的受:力将不同《分别为Fz1、【Fz2、…、—Fz:i、…、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.!13 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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