7.2 !振动计算
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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
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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ηm】ax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】η,m,ax: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)
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: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)
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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
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】 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m1的来回振动!(图2)其值为△K!1cosω》。nmt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
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— 如考虑阻尼则基础!的竖向位移》Z2:(,t)为
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】式中ζz1、ζz2!分别为立柱和—。地基的阻尼比—;
【 《 ωd1、ω【d2分别为双自由度!体系第一、第二振】型的有阻尼》固有圆频率
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】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【ωd1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
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