?
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8m【m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10mm左右【而其基础的振幅均在!0.5mm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v《1
《
,
?
【。 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GB— 50040中的有!关规定确定的地【基抗压刚度系数Cz!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F:2,(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10m—m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;
!
》 — ?mz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》;
】 【。 :n,y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w】。k,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)K—1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/K3!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/K—1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F:2是隔振器作用于基!础的荷载K1是隔】振器:的刚度u《2(t)是压力机】工作台即《机座:的位:移m3?。是基础?质量K?2是基础底部地基土!的抗压刚度》
》
《
:
图7 《 压:力机基础振》动时的力学模—型
》
—因为隔振器刚—度K1远小于地基】土抗压刚度K2隔】振器:的伸缩?频,率即扰力F2的【频率远小于》基,础m3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F2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—
: