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振动理论在打桩中的应用  课程名称：工作装置与介质相互作用理论 学 院： 工程机械 专 业： 机械工程 学 号： 姓 名： 任课教师： 一、研究目的及意义3 二、打桩机的分类5 1、落锤打桩机5 2、气锤打桩机5 3、柴油打桩机5 4、液压锤打桩机5 三、振动打桩机装置的总结构6 四、振动打桩机的工作原理6 五、振动桩锤的系统简化6 六、振动体运动方程分析8 七、振动打桩机主参数的确定9 1、振动加速度9 2、振动打桩机的功率10 八、总结 11 参考文献 11   振动理论在打桩中的应用  摘要：振动与冲击是自然界中广泛存在的现象。振动是机械系统在其平 衡位置附近的往覆运动。冲击则是系统在瞬态或脉冲激励下的运动（例如水锤、 2 汽锤等）。研究系统的振动与冲击的规律及其应用的学科称为振动理论。振动桩 锤是惯性振动机械的一种，属于振动利用机械中的平面双轴式激振器。振动桩锤 是利用机械振动减少桩与土壤间的摩擦力，并依靠其自重或外加压力作用下达到 沉桩的目的。振动桩锤分机械式和液压式两类，液压振动锤应用较少。振动桩锤 采用机械式定向激振器。它由两根装有相同的偏心块并相向转动的轴组成，两根 轴上的偏心块所产生的离心力在水平方向上的分力相互抵消，而垂直方向上的分 力叠加。振动桩锤主要由电动机、导杆、压缩弹簧、减振粱、振动箱、皮带轮等 组成。具有贯入力强、沉桩质量好、坚固耐用 、故障少、结构紧凑、低噪音、 高效率、无污染等优点。 关键字：振动、冲击、振动桩锤、惯性振动 一、研究目的及意义 振动是在生产实践中经常大量遇到的问题。凡是机械、建筑、桥梁、车辆、 船舶、飞机等经常处在外界或内在的激励之下，都不可避免地要发生各种各样的 振动。可以说，振动的问题，在工程实践中是无处不在的。严重的振动，会对机 械设备及人员带来各种危害。概括地说， 表现在以下几个方面： 一是强烈而持续的振动会导致结构的疲劳破坏，造成严重的事故。大型客机 曾因一枚螺栓疲劳断裂而发生机毁人亡。大型汽轮发电机组曾因轴承振动而发展 到转子断裂数段飞出数百米。大型钢桥因风振而断毁等等。因此，在机械设备的 设计中，精心地进行振动计算，防止疲劳和冲击破坏，确保设备的安全，避免人 员受伤害，是一个非常紧迫的问题。 二是强烈的振动和冲击会导致机械设备的失效，使仪器仪表精度降低、部件 元件损坏、机件松动、密封破坏，对设备和仪器的可靠性构成严重的威胁。 三是振动对环境和人体造成污染和危害。试验表明，客车上随机振动频率在30Hz 左右时，人的腹腔将发生共振，人会呕吐甚至休克。振动是噪声之源，强烈的噪 声是一大环境公害，使人不能正常工作，并造成职业病或污染性病害，危及人体 健康。除了应该防止上述种种的危害外，经济建设的发展又提出了许多新的更高 3 的要求。例如大容量、高参数的机组，大吨位、高速度的船舶、车辆，超高层建 筑物，超高精密的仪器设备等等，都对振动分析和设计提出了更高更苛刻的要求。 因此研究振动的目的，就是要防止各种振动对机械设备、结构以及人身造成危害， 确保设备安全可靠运行。防止振动就是精心进行振动设计，提高设备和结构的抗 振能力，并研究振动规律，进行振动的监控与预报，并采取解决问题的措施。控 制振动，一般从三个方面着手：一是降低振源，例如做好旋转机械设备的动平衡， 减少气流的脉动等；二是进行隔振，隔离振源和被动隔振；三是减振，采取各种 措施降低系统对激励的响应，如改变固有频率避开共振，阻尼减振，动力减振以 及主动抑振等等。 振动利用则是考虑振动在某些情况下可以利用来为人类服