泰棱环保-隔振设计与实施基本方法概要.doc

隔振设计与实施基本方法 在振动控制技术中，隔振是目前振动控制工程上应用最为广泛和有效的措施。利用隔振器以降低因机器本身的扰力作用引起的机器支承结构或地基的振动，称为积极隔振；为减少精密仪器和设备或其他隔振体在外部振源的作用下的振动，称为消极隔振。 本章阐述的有关设计、计算等适合于下列情况： 积极隔振和消极隔振； 具有简谐扰力和冲击作用的机器； 具有单自由度和双自由度的隔振体系。 5.1隔振设计资料 进行隔振设计时，通常应具务下列资料： 设备的型号、规格及轮廊尺寸图等； 设备的质心位置、质量和质量惯性矩； 设备底座外廊图、附属设备、管道位置和坑、沟、孔间尺寸、灌浆层厚度、地脚螺栓和预埋件的位置等； 与设备和其基础连接的有关管线图； 当隔振器支承在楼板或支架上时，需有支承结构的图纸。若隔振器设置在基础上时，则需有地质资料、地基动力参数和相邻基础的有关资料。 动力设备为周期性扰力时，需有工作频率及设备启动和停止时频率增减情况的资料，若为冲击扰力时，需有冲击扰力的作用时间和两次冲击的间隔时间。对消极隔振，要知设备支承处的扰力频谱。 对积极隔振，要知动力设备正常运转时所产生的扰力（矩）的大小及其作用的位置，若无扰力和扰力矩资料，则必须具有机器运动部件的质量、几何尺寸、传动方式及机器转动部分的质量偏心距，活塞冲程等资料。 动力设备、仪表等容许振动值，支承结构或地基的容许振动值，必要时还应具有附近建筑物和精密仪表或精密加工工艺容许振动资料。 所选用或设计的隔振器的特性（如承载力、压缩极限、刚度和阻尼比等）以及使用的环境条件。 隔振器所处位置的空间大小、最低和最高温度及酸碱、油等侵蚀介质发生的可能性。 5.2.1 隔振方式与设计原则 隔振器可直接设置在机器机座下，也要以设置在机座刚性连接的基础下面，通常称与机座刚性连接的基础为隔振台座或刚性台座。刚性台座从材料角度可分为两类：一类是由槽钢角码等焊接而成；另一类是由钢筋混凝土浇铸而成。在下列情况下，应设置刚性台座。 机器机座的刚度不足； 直接在机座下设置隔振器有困难； 为了减少被隔振对象的振动，需要增加隔振体系的质量惯性矩； 被隔振对象是由几部分或几个单独的机器组成。 5.2.2隔振方式的选择 隔振方式通常分为支承式、悬挂式和悬挂支承式。 支承式，隔振器设置在被隔振设备机座或刚性台座下。 悬挂式，被隔振设备安装在两端为铰的刚性吊杆悬挂台座上或直接将隔振设备的底座挂在刚性吊杆上，悬挂式可用于隔离水平方向振动。 5.2.3在考虑隔振方式时，同时应考虑下列要求 应便于隔振器的安装、观察、维修以及更换所需要的空间。 有利于生产和操作。 应尽可能缩短隔振体系的重心与扰力作用线之间的距离。 隔振器在平面上的布置，应力求使其刚度中心与隔振体系（包括隔振对象及刚性台座）的重心，在同一垂直线上。对于积极隔振，当难于满足上述要求时，则刚度中心与重心的水平距离不应大于所在边长的5%，此时垂直向振幅的计算可不考虑回转的影响。对消极隔振，应使隔振体系的重心与刚度中心重合。 对于附带有各种管道系统的机组设备，除机组设备本身要采用隔振器外，管道和机组设备之间应加柔性接头；管道与天花板、墙体等建筑构件连接处均应安装弹性接件（如弹性吊架或弹性托架），必要时，导电电线也应采用多股软线或其他措施。 隔振体系的固有圆频率应低于干扰圆频率，至少应满足＞1.41。一般情况下，比值在2.5~4.5范围内选取。当振源为矩形或三角形脉冲时，脉冲作用时间与隔振体系固有周期之比，应分别符合≤0.1或0.2。 有下列情况之一时，隔振体系应具有足够的阻尼： ①在开机和停机的过程中，扰频经过共振区时，需避免出现过大振动位移，一般阻尼比取0.06~0.10; ②对冲击振动，阻尼比宜在0.15~0.30范围内选择，一般取0.25左右； ③消极隔振的台座因操作原因产生振动时，应有阻尼，以使其迅速平稳，一般阻尼比宜在0.06~0.15范围内选取。 5.3隔振参数选用的步聚 隔振的基本参数是隔振体系的质量和质量惯性矩，隔振器的刚度和阻尼比，隔振体系的传递率和被隔振体的容许振动线位移（或容许振动速度）。在正式详细地进行隔振计算之前，隔振体系基本参数的选择，可假定隔振体系为单自由度体系（对一般简单的隔振工程，如刚性台座制作合适，隔振器布置合理，也可视为单自由度体系），按下列步骤进行： 根据实际工程需要，确定振动传递，则隔振效率为 由传递率求出隔振体系的固有频率（rad/s）。 根据实际结构情况，假定隔振体系总参振质量（包括机组及台座等）。 按下列公式计算隔振体系的总刚度 式中-隔振体系总刚度（kN/m） -隔振体系总质量（t） 按下式计算隔振器数量 ≤ 式中 —所选用的单个隔振器的刚度（KN）。 按下式核算隔振器的总