4.4 】 冲:击式:机器
【
Ⅰ 】锻锤
?
》
4.4》.1 ? 锻锤隔振后需要】满足下列基本要【求
【 : 基础和砧座的】最大竖?向振动位移要小于】容许振动《值是指隔振后基础】和砧座的竖向—振动位移值小于用】户提出?的,容许振动值或—有关规范标准规定的!容许值若用户规【定的容?许值是离锻》。锤一定距离处—的容许值时则需【要,根,据具体地质条件【和振动在《。地,基,中的传播《。规律换算出》锻锤基础的竖向容】许振动值通过控【制基础的振》动值:来控制距锻锤一定距!离处:振动容许值国内外大!量的锻锤隔》振实践已经证明砧座!振幅接近20mm】时既不影响生产【操作也不影响—打击效率并可—有,效地节省投资—;而在砧座下设【置钢筋混凝》土台:。座即设有《浮动的块体式基【础时砧座与》块体基础一起运动因!运动部分质》量增大其竖向振【动位移很容》易达到小于8mm的!要求从而使砧座运】动更为平稳
【
:
锻【。锤在下一次打击前】砧,座基本停止振动锻锤!打击后隔振》器上部质量》不与隔?。振器分离《这是锻?。锤,生产操作的实际【。需要
《
4》.4.2 —锻锤隔振后砧座【最大竖?向位移值的计—算采用单自由度模】型是因?为锻锤隔振》后砧座的振幅均【在10?mm左右而其基础】。的振幅均在》0.5?mm以?下,二者相差一个数【量级以上计算砧【座,振幅时认为基—础不动误差较小
】
《
,。4.:4,.3:、4.4.》4, 砧座与基础【的最大位《移,值的计算《采用:。下列:。方法
《
》 标准中图4.!4.2-1所—示单:自由度?振动模型锤头—质量m0以速度【v0冲击《后按质心碰撞理论】砧座ms将获—得,初,始速度?v1
《
—
《 式》。(63)中》e1为无量纲—的,回弹系数《
》
按单【自由度有《。阻尼系统振动理论】受初始速度v1【激励后质量m—s将:按图6?。。所示曲?线,做衰:。减的自由振动—。即砧座的位》移随时?间变化的规律可【由下式?描述
—
《
!
? 计算隔振后基础!最大竖向位》移采用本标准图4.!4.2-2所示【单自由度强迫振动模!型是因为隔振后【砧座振动《频率:比,基础自?振频率小得多二者】耦合的影响很小隔】振系统?对基础的激扰可【。以近似看成按本标】准图4.4》.2:-,1,所示砧座单自由度振!动模型?计算出?的砧座位《移与速度引起的隔】振器中弹性力与阻尼!力对基础的激扰本标!准图:4.4?.,2-2中F(t)为!隔振器?施加给基《础的动载荷包—括弹性力与阻尼力】图中:所示地基刚度—K2为折算》刚度是按《现行:国家标准动》。。力机器基础设计规范!G,B 50040中】的有关规定确定【的地基抗压刚度【系数C?z乘以基础底面积计!算出地基的抗压刚】度Kz?之后:乘以修正系数2.】67后?得到的修正系—数,2.67实》际上是综合考虑了】基础侧面回填土的影!响和地基土阻尼作】用,得到的因而Kz也反!。映了地?基阻尼的影》响力学?模型中未直接—表示出阻尼则可以】使计算大为简化
】
,。
】通过隔振器作用于基!础的振动载》荷F(t)包括两部!分与砧?座位移成《比例:。的弹:性,力F1(t)和与砧!座速度成《比例:的阻尼力F2—。(t)
》
:
:。。 其中—
《
?
《
,4.4.5 设计!锻锤隔振装》置需要注意以—下几点
《。
!当锻锤砧座》质量较大依靠砧【座质量能有效承载】振动能量《、控制?砧座振?幅时可以《只对砧?座隔振(称砧—下直接?隔振)以减少隔振】工程量;当砧—座质量相对较—小时:可在砧座《下增设钢筋混凝【土台座(称惯—性块)或《通过钢筋混凝土台】座将砧座《与锤身结为一—体将隔振器设在【钢,筋混凝?土台座?下部对砧座》惯,性块实行整体隔振】(称有?惯性块式隔振)以】控制打击后的—砧座振幅
—
,
:
? 使锻锤的—打击中心《、隔:振器的刚度中心【和隔:振器上部质量的质】心尽可能布置在同】一铅垂?线上若对砧座与【锤身实行整体式隔】振设计单臂锻锤【联结砧座与锤身【的,钢筋混凝土台—座(:即惯性块)时需要】将,惯性块的重心—置于与锤身对—称的一?侧使砧座锤身惯【性块的整体重—心尽量与《。砧座重心即锻锤【的打:击中心重合
—。
】 当砧座或惯性【块底:面积较大且》重心与底《面之间的距离较小】时可直接将隔振【器置:于砧座或《惯性块的下部构【成支承式隔振—结构;当砧》座底面积较小砧【座重心?的位置?相对于砧座》底面较高又》不采用钢筋混凝土】台座(惯性块)时可!将,。。整个砧座《悬吊在隔振器下部隔!振器则布《置在砧座旁与砧座】重心高度相近—。。的,水平面上构成悬吊式!隔振结构以增加砧座!运,行的稳定性
【
》。 锻锤》隔振:后砧:座的振?动位移一般控制在】。10mm《左右为防《。。止打击后砧》座侧向晃《动宜对?砧座或惯性块设置】导向或防《偏摆的限位装置
!
:
《。 锻锤的砧座【和惯:性块:。结构庞大起》吊困:难通常需要在安【装隔:振器:的基础坑内留出【便于工人维修—和调整隔《。振器的空间并预【设放置?千斤顶的位置为清除!锻锤工?作时落入基》础坑内的氧化—皮和:润滑液坑内要有积液!池和清除氧化—皮的工作空间
!
为满!足以上?要求锻?锤隔:振系统的阻尼比【通,常在0.25~【。0.30的范—围内较为合理—
【
Ⅱ 压力机【
【
4.?4,.6 压力机【。。隔振参数的计算要】求,说明如下
【
? 压力—机隔振参数》的计算是指机—械压力机隔振参数的!计算机械压力机传动!。系统中因《设有离合器与—制,。动,器运行?时离:合器结合、制动【器制:。。。动以及冲压》工件都会激起振【动离合器结合与制动!器制动激起的振【动性:。质与强度相》同只是方向相—反因:而可以只计算离合】器结合时的》振,动,而不再计《算,制动器制动》时的振动即本—条第1款中启动【产生的冲击振—动冲压工件时激【起的:振动因性质不—同而需单独计—。算由于压《力机隔振后其基【础振动远小于—压机自身《。的振动分《析压机自《。。身振动时近似认【为基础不动》。;分析基《础振动时则把因压机!振动引?起隔振器伸缩—而作用于《基础:的动载荷看作基础】振动的扰力》
,。
】 离合器结合—时,曲柄连杆机构突【。然加速的《惯性力通《过轴承?水平作用在机身上】激起压力机作摇摆】振,动其力学模型见标准!中的:图4.4.》6-1?因,为离合器结合—过程时间很短作用】于轴承?处的冲击《力,的大小难《以计算但结合过程】中,。通过主轴轴承作【用于机身《的冲量N正好等于曲!柄连杆?机构所获得的动量可!用下式表示
【。
】
《 式中N通过主】轴由轴承O′作用于!机身:的冲量?;
?
! m—z主轴偏心质量【与连杆折合质量之】和连杆折合质量【可取连杆质量的1】/3;
》
— 【 r:曲柄:半径;
—。
,
【 ny压】力机主轴《的额定转速
【
因!为压力机主轴—轴承:。O′的位《置较高在此冲量作用!下压力机将产生摇摆!振,。。动
【 由于—设在压力《机机脚处的隔振器】的横:向刚度通《常都远大《于竖向刚度振动时】压力机机《脚处的横向位—移,趋近:于零可近似》。认为隔振器横—向刚度为无穷大【。
:
【 压力机绕质心的】回,转半径R1
—
《
,
?
【式,(73)即本标准中!的式:(4.4.6-【2)
】 在水—平扰力激励下按【标准中图《4.4.6-1所】示,力学模型压力机【将绕底部《中点作?单自由度摆动—其微分方程为
【
!
?
】 式(74》)中第1项是压【。力,机的摆?动惯性力矩第—2项是压力机承受的!来自隔振器的—阻尼力?力矩:第3项是压力机承受!来,自隔:振器:的弹性反力》矩摆动的固》有频率?wk和系统》阻尼比为
》
【
【 冲压工件》时忽略掉《。基础:的振动则隔》振压力机的力学模型!如本标准图》4.4.6-2所】。示,图中:mt:为压力机头部—的质量mg》为压力机工作—台的质量K3—是压力机机身的刚度!(包括立柱》刚度和拉杆》刚度)K1是隔【振,器的:刚度F是压》力机工作压》力
【 因为冲压工!艺力一般《是从小到大然后突然!消失而最典型的工】况是冲?裁,当冲裁?力达到最大值—。时工件断裂使机身突!然失:。去载荷而引起振动压!力机最严重的振【动发生在以额—定压力?冲裁工件时为使【分析:。简化可以近似认【为冲裁加载阶段只引!起机身静变》形u1=F/K【3突然失荷时机身因!弹性恢复而产生自由!振动按?本标准图4.4.6!。-2所示双自由度振!动模型其自》由振动?微分方程为
!
《
《 实际—上压力机《隔振器的刚度—。K1远小于机身【刚度K3比值K3/!K1均在50以上】用式(83》)计算冲压》时压力机头》部与工?作台的最大》竖向位移有足够的可!信度
】 冲压工件】时基础?竖向位移《的计算将隔振压力机!基础的振《动看成是通过隔振】器作用于基础的动】荷载激?起的振动忽略隔【振器的阻尼力可得到!图7所示力学模型】图中F2是隔振器作!用于:基础的?荷载K1是隔—振器的刚度》u2(t)是—压力:机工作台即》机座的位《。移,m3是基础质量【K2是基础底—部地基土的》抗,压刚度
】
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图7 压!力,机基础振动》时的力?学模型
《。
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》 , 因为《隔振器刚《度K1远小于—地基土抗压刚—度K:2隔振器的伸缩【频率即扰力F—2的:频率远小于基础m】3的自振频率—按单自由度》强迫振动理论此时】。基础的位移可近似看!。。成扰力F《2作用下基础的【静位移即
【
—
4.4.【7 ?闭式多?。点机械压《力机机?身质量较大工—作台面宽《通常可将《隔振器直《接,装在:机,脚处而?不,另设钢筋混凝土台】座
! 对于动力系统】在机身上部、工【作台面较《。窄的闭式《单点压力机可—在机身下《设置:钢制台座《在台座下安装隔振器!以,加大隔振《器之间?的距离提高压力机的!稳定性?
《
开式压!力机工作《。台,的中心与机》身,重心不在一条铅垂线!上,需在:机身下设置台座【在台座?下再安装《隔振器?以调整隔振器上【部质量重心的—位置使其尽可能【靠近:工,作台中心线并—拉开隔振器之间的距!离使:隔振器刚度》中心:靠近工作台中心【避免压机工作时摇】晃
?