ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Учет упругих свойств грунта и расчетные схемы из "Фундаменты паровых турбин (турбогенераторов) " Вопрос учета упругости основания при динамическом расчете фундаментов турбогенераторов рассматривался в ряде работ (Л. 15, 18, 20 и 21]. [c.95] Лурье [Л. 15]. Им было показано, что если частота собственных вертикальных колебаний фундамента (1)ф, вычисленная в предположении упругого фундамента, лежащего на абсолютно жестком грунте, значительно отличается от частоты собственных колебаний фундамента, вычисленной в предположении колебания его как абсолютно твердого тела, лежащего на упругом грунте (Игр, то совместный учет упругости фундамента и основания дает незначительные поправки к частотам колебаний, подсчитанным без учета упругости основания. [c.95] При соблюдении этого неравенства [Л. 20] упругие свойства грунта можно не учитывать. Для фундаментов тихоходных агрегатов, имеющих число оборотов ниже 1 ООО в минуту, учет упругости основания имеет ре-щающее значение. [c.95] Корчинский 1Л. 18] разработал практический метод расчета рамных фундаментов с учетом упругости основания. [c.95] Определяя частоту горизонтальных колебаний, он принимает рамный фундамент, как жесткий брус, лежащий на упругих опорах. Упругость грунта учитывается соответствующими значениями упругих сил, заменяющих податливость рамы. Эта схема дает удовлетворительные результаты только для тихоходных агрегатов. [c.95] Экспериментальные данные, приводимые Л. И. Кор-чинским, показывают, что неучет упругих свойств грунта вызывает значительные расхождения между расчетными и опытными данными. [c.95] Касаясь йопроса упругости грунта при расчете рамных фундаментов и основываясь на данных расчета, В. В. Макаричев [Л. 21] приходит к выводу, что для фундаментов турбогенераторов с числом оборотов более 1 500 в минуту при определении частот собственных колебаний, нет необходимости учитывать упругость основания, а у фундаментов турбогенераторов с числом оборотов 500 в минуту и ниже следует учитывать влияние упругости основания. [c.96] Для фундаментов паровых турбин с числом оборотов от 500 до 1 500 в минуту необходимо учитывать частоты собственных колебаний, полученные с учетом и без учета упругости основания, или вести расчет по методам, учитывающим упругость основания и конструкции. [c.96] Из сказанного снова следует вывод, что для фундаментов турбогенераторов с числом оборотов 1 500 в минуту и более упругость грунта учитывать не следует. [c.96] Терцаги [Л. 54] указывает, что определение размеров фундамента рамного типа базируется на предположении, что грунт в основании является жестким и что местом периодических деформаций являются стойки, передающие нагрузки от машины на фундаментную плиту. Фундамент такого типа аналогичен фундаменту, покоящемуся на спиральных пружинах упругие свойства грунта не оказывают никакого влияния на размеры этих фундаментов. [c.96] Бергштрассер Л. 7] приходит к выводу, что упругие свойства грунта сказываются в основном только на низших частотах колебаний и не оказывают заметного влияния на высшие частоты колебаний, связанные с изгибом ригелей и стоек. [c.96] Приведенные высказывания различных авторов показывают общность точек зрения о том, что при расчете рамных фундаментов для высокооборотных машин можно не учитывать упругие свойства грунта. [c.96] Анализ спектра частот собственных колебаний, амплитудно-частотных характеристик фундамента и результатов лабораторных исследований показал, что пространственная рамная система может быть расчленена на отдельные плоские рамы, колебания которых будут следовать колебаниям пространственного каркаса в вертикальной, горизонтальной или продольной плоскости. [c.99] В вертикальной плоскости на поперечных рамах в диапазоне от нуля до рабочих чисел оборотов турбогенератора отмечается возникновение одного или двух резонансных пиков, зависящих от частот собственных колебаний фундамента. Первый пик обычно значительно удален от рабочего числа оборотов машины и основного резонансного пика. Этот пик отвечает частоте собственных колебаний 10—12,5 гц, что соответствует колебаниям фундамента как массива, находящегося на упругом основании. При этой частоте колебаний возмущающая сила незначительна, резонансные амплитуды малы и поэтому возникновение такого пика можно не учитывать. Второй пик является основным и соответствует упругим колебаниям самой рамной системы фундамента он лежит за пределами колебаний 20 гц. Третий пик располагается за рабочей частотой колебаний машины, т. е. за 50 гц. [c.99] В зависимости от динамических характеристик фундамента, основной резонансный пик может приближаться или удаляться от рабочих чисел оборотов машины. Влияние степени приближения резонансного пика к рабочему числу оборотов машины на амплитуду колебаний характеризуется динамическим коэффициентом системы. С удалением частоты колебаний, соответствующей резонансному пику, от рабочих чисел оборотов машины снижается динамический коэффициент, а следовательно, и амплитуда колебаний. [c.100] Дитц [Л. 11] исследовал этот вопрос экспериментально и показал, что совпадение критических зон колебаний вала и фундамента не вызывает повышения амплитуд вибраций и прохождение этих зон происходит безболезненно. [c.101] Следует заметить, что приведенный здесь анализ подтверждается и исследованиями других авторов. Например, в описании опытов [Л. 55], где анализируется происхождение резонансных пиков колебаний, отмечается, что имеются четыре резонансных пика первый пик при 400 об1мин, соответствующий частоте собственных колебаний фундамента, а остальные три пика (при 1200 1800 и 2 200 об1мин) связаны с критическими числами оборотов роторов турбины и генератора. Отсюда видно, что приведенный анализ причин возникновения и количества резонансных пиков полностью увязывается с полученными нами данными. [c.101] Учитывая результаты исследований, приведенных в 2-1 гл. 2, которые позволяют при расчете вертикальных колебаний заменить пространственный рамный каркас отдельно стоящими плоскими рамами, а также установленный расчетный режим работы фундамента под нагрузкой и слабое влияние упругости грунта на амплитуды и частоты колебаний, можно представить расчетную схему фандамента в вертикальном направлении, как отдельно стоящую раму, стойки которой жестко заделаны в нижней плите (рис. 3-5). [c.101] Вычисленные по этим двум схемам первые частоты собственных колебаний фундамента не сильно различаются между собой. Система с двумя степенями свободы дает возможность определить вторую частоту, которая хотя и лежит за пределами рабочих чисел оборотов, однако она дает возможность судить об удалении второй резонансной воны колебаний от рабочей частоты колебаний машины. Кроме того, эта схема позволяет подсчитать амплитуды вынужденных колебаний не только сосредоточенной массы на ригеле, но и амплитуды колебаний стоек. По этим соображениям мы решили заменить схему рамы, как систему с одной степенью свободы, принятую в Л. 26], на систему с двумя степенями свободы. Такая схема. применялась при расчете фундаментов и раньше [Л. 20]. [c.102] Нагрузки, действующие на раму, слагаются из веса оборудования и веса ее элементов. Эти нагрузки заменяются эквивалентными из условия равенства кинетических энергий обеих систем. Так, например, сосредоточенный вес ригеля принимается равным 45% его собственного веса. [c.102] Вернуться к основной статье