安全验证
7》.,2  振动计算 ! 7.2!.1  以往—一些设计规定对压】力机基?础设计?均只要求计算和【控制压?力机:完成锻压工序滑块回!升的瞬间锻压—件反作用于上下模的!锻打:力(最大值为公称压!力)突然消火曲轴】。的弹性变形及立柱的!弹性伸长《也随之突然》消失所引起》的竖:向振动位移亦即只计!算和控制锻压阶段】的竖:向振动位移但生【产实践和科》。学试验证明在—压力机起动阶段【即离合?器接合后经过空滑、!工作滑动《及主动部分(大【飞轮)与《从动部分(曲轴)完!全接合共同升—速至稳定转速—时(与此同时滑块】开始下行)的—振动也很大有时甚至!大于锻压阶段这是】因为在压力机锻压工!件的全过程(—包括:起,动、下滑、锻压、回!程及制动五个阶段】)中机?械系:统运动时产》生的竖向扰》力、:水平扰力及扰力【矩以起动阶段为最大!更值得注意的是无论!起动阶段或锻压阶段!。除竖向振《。动外还有水平振【动某些?。水平扰力大》、作用点高、机座】平面尺寸又小的压力!机其:启动:阶段的水平振动位】移甚至远大于竖向振!动位:移根据?对,十几台大、中型【压力机基础上—百条实测的振—动曲线?分析在?整个锻压工件—。的全过程中竖向【振动位移的最大【值约有近2/—3出现在《启动:阶段1/3略多【出现在锻压阶—段;水平振动—位移的最大值约【4/5出《。现在启动阶》段仅:1/5出现在锻【压阶段且其幅度与起!动阶段相比》大得不多因此本条】规定了?压力机基础的动【力计:算应考虑启动阶段和!锻压阶段两种情【。况启动阶《。段,应计算竖《向振动位移》和,水平:向振动位移而—锻压阶段只计—算竖向振《动位移?即可 ? 7.2.!2  在启动—阶段压力机机—械系统?。在运动?过程中产生》竖向扰力《、水平?扰力及扰力矩因此基!组除有垂直振—动,外还有水《平与回转耦合振【。动本条先不考虑垂】直扰力对基组重心的!偏心即先推》导当垂?直,。扰力通过基组重【心时:产生的?。竖向振?。动位移计算》公式而因偏》心产生的扰力矩则】在本标?准,第7.2.3条水】平与回?转耦合振动计算中一!并考虑根据理论推】导及:。一些压力机制造【厂提供的资料启动阶!段的垂直《扰力:、水平扰力及扰【力矩的脉《冲形式均《。接近于三角形(后峰!锯齿三角形或对称】。三角形)《当扰力脉冲的—时,。间及:形状已?知基:组即可按《单自:由度:的“质-弹-阻【”体:系用杜哈米积分求解!从而导用竖向振动位!移计算公《式公式中的》有阻尼响《应函:。数最大值即有阻【尼,动力系数η》max的求算十分】困难因为有阻尼响】应函数η《本身就是一个极【为繁冗复杂的以【。阻尼比ξ、脉冲【时间与无阻尼自振】。周期之?比(:t0/Tn》),及,时间:t,为变量的超越—。函数要求其最大【值还要先《求出产生最大值的时!间(详见附录D)】。因此只能借助计【算机算出《各种:不同:阻尼比和不同脉冲时!间与无阻尼自振周期!之比的ηmax【值列表备查(表D.!。0.2-1和表D.!0.2-2) 】     】由于许?多因素如质》量中未考虑》基础周围土》壤地:基刚度系数取—值往往会《小,于实际?值基础埋深和刚性地!面对地基《刚度的提高系数也】不可:能准确?等用理?论计算公式算—出的振幅值与实测值!。会有差别要用调【整系数进行修—。正通过对若干个大】、中型压力机基【础的:理论计算和》实测用数理分析【方法求出两者之间】的比值并考虑一定的!安全储?备即可得《出调:整系数为0》.6引?入调整?系数及得出公式(】7.2.2》-,1)~公式》(7.2.》2-3) 【 7.》2.3  推—导启动阶段水—平振动位移计算【公式时由于水平扰力!及扰力矩《。的脉冲时间》和形式均相》同,(且与竖向扰力相同!。)故:可,用振型分解法求【得运动微分》方程的近似解用同】上方:。法得出调《整系数为0.9即】可得出公《式(7.2.3-】3)及公式(7.】2.3-4) 【 7.2】.4  以》往计算压力机锻压】阶段竖向《振动位移的计算【模式为双自》由度“质《-弹”体系》(图1)立柱作为上!。部弹簧?刚,度为K1;地基作为!下部弹?。簧刚度为K2考【虑调:整系数?为,0.6即《得计:算竖向?振,动位移的公》式如下? 【     !一般情况《。下压力机立柱的刚度!。K1远大于地基的】刚度K2(大十几】。倍,至几十倍)为简化计!算,并,使计算模式与启【动阶段一致》可不考虑立》柱的弹性《而把:整,个基组当《作一个刚《体于是基组的振动】就变为单自由度体】系的振动扰力则来自!体系内部质量m【1的来回振》动,(图2)其值—为△K1《cosωn》mt采用《同样的?调整系?。。数即可得出竖—向振动位移计算公式!(7.2.》。4-1)用此公式算!出的竖向振》动位:移与按双自由度体系!考虑:。的公式(3》),相比误差一》般为1%~2—%在允许范围内 ! 【 ,。 ,     如考虑阻!尼则基础的竖向位】。移Z2(t》)为: ? !式,中ζz?1、ζz2》分别为立柱和—地基的阻尼》比; 【。       【ωd1、ωd2分别!为双自由度》体系第一、第二振型!的,有,阻尼固有圆频率 】 ,     公!式(7)表明—基础的竖向振动为】一,高频振?动叠加于一》。低频振动上》由于ωd2远大【于ωd?1故当?高,频,振动:出现第一个正—峰值时低《频振:动仍处于接近—正峰值处且由于钢柱!的阻尼系《数甚小故此时公式(!7)括号《中两项的绝》对值均接近》于1如各以+1【带,入相加并引入调整】系数0.6公—式(7?)即与公式(3【)相同因此可以允许!不考虑阻尼 【