ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Расчет и конструирование массивных или стеновых фундаментов (а также рамных фундаментов при низком числе обородля машин с возвратно-поступательным или вращательным движением масс из "Фундаменты машин " Предполагается, что массивный или стеновой фундамент можно рассматривать как жесткое недеформируемое тело. К этой группе фундаментов машин могут быть в некоторых случаях отнесены также рамные фундаменты с очень жесткой рамой при низкой частоте возмущаюшей силы (см. гл. 1.7). [c.191] Так как три составляющих динамической нагрузки Ко, Кх1 и Кх2 вызывают вертикальные поступательные и два вида горизонтальных вынужденных маятниковых колебаний, то необходимо исследовать и определить частоты этих трех видов собственных колебаний с тем, чтобы путем соответствующего конструирования фундамента исключить попадание их в резонансные зоны. [c.192] Горизонтальная сила инерции К центрально установленной горизонтальной паровой машины (рис. У1.3) может быть разложена на силы Кх1 и Кх2 при этом возбуждаются только оба вида горизонтальных маятниковых колебаний в плоскости хг. При внецентренном расположении машины (план, рис. УГ4) возникает, кроме того, периодический вращающий момент = = Ку я таким образом добавляются в виде третьего вида колебаний еще крутильные колебания относительно оси г. [c.192] Все шесть видов колебаний фундамента одновременно возбуждаются при внецентренном действии центробежной силы К. [c.193] Поэтому необходимо в первую очередь установить, идет ли речь о фундаменте с низкой или высокой частотой собственных колебаний. [c.194] Когда фундамент устанавливается на сваи, в случае, например, если плотные породы залегают на большой глубине, то дорезонансный режим, как правило, может быть обеспечен только для вертикальных колебаний в горизонтальном же направлении частоты собственных колебаний бывают сравнительно невелики, так что в этом направлении обычно имеет место послерезонансный режим колебаний. У таких фундаментов, следовательно, часть частот собственных колебаний лежит выше, а часть ниже частоты возмущающих сил. [c.195] Достижение послерезонансного режима для всех видов ко лебаний фундамента путем установки его на пружинных или резиновых виброизоляторах для этой группы фундаментов в огромном большинстве случаев невозможно, так как в пределах экономической целесообразности не удается снизить частоты всех собственных колебаний настолько, чтобы они были ниже самых низких частот возмущающих сил (т. е., например, в случае поршневых машин — ниже эксплуатационного числа оборо тов машины), а также потому, что такие машины часто имеют неуравновешенные силы инерции значительной величины, которые при податливых опорах фундамента могут вызывать слишком большие амплитуды колебаний. [c.195] К группе А можно, наконец, отнести и фундаменты машин, выполняющих медленные движения, например, гибочные прессы, в которых практически действуют уже не динамические, а статические силы. В таких случаях расчет фундамента является динамической задачей лишь постольку, поскольку дело касается часто повторяющихся усилий, действие которых должно учитываться введением коэффициента усталости материала. [c.195] В случае хорошо уравновешенных машин с вращающимися массами, которые могут передавать на фундамент большие центробежные силы только в виде исключения (например, при поломке лопаток), можно в крайнем случае допустить возможность резонанса, но фундамент должен быть рассчитан на вос-принятие возникающих при этом больших усилий. [c.197] В настоящей главе рассматриваются только массивные или стеновые фундаменты рамные фундаменты высокочастотных паровых турбин здесь не обсуждаются им будет посвящена глава VII. [c.197] Теперь, пользуясь указаниями, приведенными в главе IV, можно подобрать материал упругих опор фундамента, соответствующий вычисленному значению б . [c.198] Во избежание перекосов фундамента его форма и размеры должны удовлетворять основному условию, чтобы вертикаль, проходящая через центр тяжести всех постоянных масс (машина + фундамент), проходила через центр жесткости основания (подошвы фундамента или системы точечных упругих опор). Далее следует стремиться к тому, чтобы в результате правильного расположения масс фундамента и придания соответствующей формы его основанию возмущающие силы вызывали возможно меньшие горизонтально-вращательные колебания с приблизительно равными амплитудами на обеих сторонах фундаментов (при внецентренных вертикальных возмущающих силах, например, это может быть достигнуто путем приближения проходящей через центр тяжести вертикали к линии действия возмущающей силы). [c.199] В соответствии с соображениями, приведенными в предыдущем параграфе VI.2, можно сформулировать следующие общие правила. [c.199] Группа А (Л т = 0—500 об/мик) дорезонансный режим, обеспечиваемый непосредственным опиранием фундамента на грунт, при стеновой конструкции и большой площади подошвы фундамента. Размеры фундамента в каждом отдельном случае должны сообразоваться с размерами машины, характером и величиной возникающих динамических сил, местными условиями, глубиной заложения фундамента и т. д. [c.199] Когда согласно приведенным основным правилам намечено предварительное проектное решение, необходимо проверить, обеспечийают ли принятые размеры фундамента достаточный запас устойчивости при действии постоянных нагрузок и возмущающих сил. Для выполнения этой проверки могут быть даны следующие рекомендации. [c.200] Когда периодическая возмущающая сила с частотой Действует на упруго опертую сосредоточенную массу (рис. VI. 12), частота собственных колебаний которой Пт (т.е. при низкой частоте возмущающей силы, жесткой пружине), то фаза периодической возмущающей силы и вынужденных колебаний почти совпадают наибольшие значения возмущающей силы и динамического перемещения (а следовательно, и силы упругости) наступают почти одновременно, динамическая сила К и давление на основание Р имеют одинаковое направление. Когда сила направлена вправо, то и пружина одновременно ежи-, мается в правую сторону. [c.203] Если же частота собственных колебаний гораздо ниже частот ты возмущающей силы, т. е. Пт (при относительно высокой частоте возмущающей силы, мягкой пружине), тогда происходит сдвиг фаз силы и колебаний примерно на 180°, перемещение массы отстает от силы на половину периода колебания, возмущающая сила и давление на основание направлены в противоположные стороны. С наибольшей силой, направленной вправо, совпадает по времени максимальное динамическое перемещение в левую сторону пружина растягивается (влево). Это изменение знака получается, впрочем, автоматически при определении динамического коэффициента по уравнению (342). [c.203] например, эквивалентной силе Р (см. рис. VI.11) со- ответствует частота собственных колебаний, лежащая ниже частоты возмущающей силы, в то время, как частоты собственных колебаний, соответствующие силам Ро и Яг- лежат выше частот этих сил, силу надо принимать с обратным знаком получается распределение сил, показанное на рис. VI. 13. [c.203] Когда частоты обоих горизонтальных собственных колебаний П] и Пг в главной вертикальной плоскости (например, хг) случайно равны по величине, то и соответствующие им динамические коэффициенты VI и тг равны между собой. В этом случае нет необходимости в разложении горизонтальной силы (действующей по направлению оси х) или момента (относительно оси у) на две составляющих, поскольку эквивалентные статические величины получаются непосредственным умножением силы или момента на динамический коэффициент и на коэффициент усталости материала. [c.204] Вернуться к основной статье