Машины Фундаменты - Колебания

Колебания поршней и других возвратно-поступательно движущихся масс служат источниками периодических возмущающих сил, вызывающих вибрации фундамента двигателя внутреннего сгорания. Упругие реакции грунта или балочного настила вместе с силами тяжести являются единственными внешними силами, приложенными к системе машина — фундамент . Если сосредоточить внимание на движении только фундамента со ста- [c.118]

Величины К, Ф суть амплитуды вынужденных колебаний фундамента под действием вращающегося эксцентрика — неуравновешенного груза. Соотношение этих трех величин определяет форму колебаний, т. е. характер движения общей жесткой конфигурации машина — фундамент . Очевидно, что указанное соотношение зависит от скорости вращения эксцентрика, т. е. от частоты колебательного возбуждения. [c.295]

Силы инерции, возникающие в движущихся частях машины, через ее звенья передаются на фундамент и вызывают его сотрясение и неспокойный ход машины — вибрацию машины и ее фундамента. В разделе динамики машин рассматривается и вопрос об устранении этого вредного влияния на раму и фундамент (глава об уравновешивании сил инерции), а для тех случаев, когда оказывается невозможным устранение этого вредного воздействия сил инерции, указываются способы определения необходимой массы фундамента, исходя из условия, чтобы амплитуда колебаний системы машина—фундамент не выходила из допускаемых границ. [c.7]

Нужно оговориться, что приведенные формулы для амплитуд линейных горизонтальных и угловых колебаний — приближенные, так как при рассмотрении линейных колебаний не было учтено, что угловые колебания фундамента вокруг центра тяжести одновременно вызывают появление горизонтальных упругих реакций в подошве фундамента за счет несовпадения подошвы фундамента с горизонтальной плоскостью, проходящей через центр тяжести всей системы. Эти реакции вызывают дополнительное горизонтальное движение центра тяжести всей системы машина—фундамент. Точно так же при рассмотрении угловых колебаний не был учтен момент горизонтальных упругих реакций фундамента относительно центра тяжести фундамента, имеющий место опять из-за несовпадения плоскости подошвы фундамента с плоскостью, проходящей через его центр тяжести. Другими словами, в нашем исследовании мы пренебрегали расстоянием центра тяжести фундамента до плоскости его подошвы. Более точное решение задачи можно найти в специальной литературе [11]. [c.151]

Правильно выполненный и правильно соединенный с машиной фундамент воспринимает вес машины и возникающие в ней рабочие усилия, передает их на грунт, гасит или частично поглощает колебания, возникающие в машине от возвратно-поступательного движения узлов или от неуравновешенности масс, и предупреждает осадку машин, работающих с ударами. [c.46]

При работе машины, установленной на неправильно сконструированном или неправильно изготовленном фундаменте, возникают колебания системы фундамент — машина, вызывающие расстройство жестких соединений в узлах,, нарушение герметичности в трубопроводах, нагревание подшипниковых узлов, усталостные разрушения быстроходных деталей, нарушение точности работы машины. [c.46]

Решение задачи можно также искать в применении амортизации между трансмиссией и несущим корпусом и между корпусом и промежуточным фундаментом или корпусом машины и основной опорной системой (основным корпусом транспортной машины, основной станиной или фундаментом) амортизация может выполняться в одно-, двухкаскадном варианте и более. При этом следует иметь в виду, что любую систему можно представить набором масс и жесткостей и этим набором определяется спектр собственных частот. Максимальные уровни колебаний для систем, у которых силы возбуждения меняются в некотором диапазоне частот, достигаются на этих собственных частотах системы, и виброактивность машины определяется уровнями колебаний на резонансных частотах. [c.4]

Ввиду больших величин масс, значительных размеров деталей и машины IB целом колебания в положении центра тяжести в пределах 20-f-30 iMM не могут существенно сказаться на общей динамике машины и фундамента. Можно считать полученные данные вполне приемлемыми для расчетов по установке Д-2. [c.34]

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]

Фундамент сконструирован так, что частоты колебаний первого и второго тонов располагаются симметрично относительно рабочего числа оборотов машины. Фундамент состоит из нескольких поперечных рам, связанных двумя продольными балками. Верхние ригели и продольные балки образуют горизонтальную раму. Стойки тавро- [c.192]

За распространением колебаний в фундаменте обычно бывает трудно проследить. В зданиях имеет место сложное взаимодействие продольных и поперечных колебаний в отдельных частях конструкции, причем часто встречается местный резонанс. Этот последний легче устранить изменением массы и жесткости колеблющихся частей, чем путем изменений в самой машине. В почве колебания распространяются в виде продольных, поперечных и поверхностных волн, из коих каждая распространяется самостоятельно с особой скоростью. Наибольшей скоростью обладают продольные волны, тогда как поперечные распространяются несколько медленнее оба вида волн являются объемными. Поверхностные волны распространяются значительно медленнее и остаются на поверхности, не проникая значительно вглубь. Они обычно являются наиболее неприятными, так как благодаря распространению в плоскости уменьшение амплитуды с увеличением расстояния является менее значительным. Поверхностные волны особенно сильны в сырой, мягкой земле, легко сдвигающейся образованию волн препятствуют возможно глубокие фундаменты (например, на сваях) и воздушные зазоры вокруг фундамента, благодаря которому устраняется непосредственное соединение верхней части фундамента с прилегающей почвой. [c.517]

С вредными проявлениями резонанса приходится, например, встречаться при установке неуравновешенных машин на фундаменте без достаточно хорошей амортизации. Если частота колебаний, передающихся от машины фундаменту здания, совпадает с собственной частотой колебаний отдельных частей здания, особенно верхних этажей и перекрытий, то в результате длительной работы машины могут возникнуть значительные амплитуды колебаний. В ряде случаев это приводит к постепенному разрушению здания оно оседает и даёт трещины. Можно привести много примеров поломок коленчатых валов машин, гребных винтов у судов, воздушных винтов у самолётов, которые вызываются явлением резонанса. [c.23]

При проектировании фундаментов под машины обычно возникает вопрос об учете динамических нагрузок, который самым глубоким образом влияет на расчет и проектирование. Наряду с этим возникает проблема выбора правильного конструктивного решения фундамента, при котором его работа под действием динамической нагрузки не будет вызывать нежелательных явлений, связанных с его вибрациями. Во многих случаях фундаменты под машины могут передавать колебания через грунт окружающим их сооружениям и в задачи инженера в этих случаях входит борьба с таки.ми нежелательными явлениями. [c.3]

Следует избегать того, чтобы частота собственных колебаний блока фундамента (включая машину), совершающего вертикальные колебания на виброизоляторах, отличалась бы в [c.143]

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]

Для установления возможности использования в инженерной практике формул для расчета фундаментов на колебания рядом авторов были проведены специальные исследования. Они состояли в экспериментальном изучении колебаний опытных бетонных массивов, возведенных на различных грунтах, а также в наблюдениях за поведением существующих фундаментов под машины, находящихся в условиях эксплуатации. Задача исследований состояла в решении ряда вопросов, из числа которых наиболее важными являлись [c.42]

Расчет фундамента с виброизоляторами под машины периодического действия должен включать подбор массы верхней части фундамента подбор коэффициентов жесткости и поверку прочности конструкции виброизоляторов окончательную поверку фундамента на колебания. [c.171]

Работа современных машин обычно сопровождается колебаниями той или иной интенсивности, являющимися следствием условий эксплуатации или несовершенства конструкций. Диапазон частот колебаний, возникающих при работе машин, весьма широк - от долей до десятков тысяч герц. Амплитуды этих колебаний существенно зависят от жесткости узлов машин, характера их крепления на фундаменте. Обычно амплитуды колебаний с увеличением частоты уменьшаются. Наибольшие амплитуды характерны для низкочастотных колебаний. При неравномерном ходе машин амплитуды колебаний достигают 200... 400 мкм. [c.113]

К динамическим контактным задачам теории упругости приводят проблемы расчета фундаментов под машины, фундаментов зданий и сооружений, воспринимающих динамическую нагрузку, и оснований гидротехнических сооружений. Например, при проектировании фундамента, на котором установлена машина, создающая значительную динамическую нагрузку, задача инженера состоит в том, чтобы на основе динамического расчета дать правильный прогноз ожидаемого уровня колебаний фундамента. Напряжения, возникающие в фундаменте, и давления, передаваемые на грунт, не должны превосходить допускаемых [14]. [c.129]

В теорию машин обычно также включается раздел теории упругих колебании в машинах. В этом разделе изучаются упругие колебания подвижных тел, составляющих механизмы, машины, колебания опор и фундаментов машин, и излагаются методы локализации колебаний и вредных шумовых эффектов. [c.18]

Определить период свободных колебаний фундамента машины, поставленного на упругий грунт, если масса фундамента с машиной М — 90 т, площадь подошвы фундамента 5 = = 15 м , коэффициент жесткости грунта ==KS, где 1. = 30 Н/см — так называемая удельная жесткость грунта. [c.235]

В вибрографе для записи горизонтальных колебаний фундаментов машин маятник ОА, состоящий из рычага с грузом на конце, может качаться вокруг своей горизонтальной оси О, удерживаясь в вертикальном положении устойчивого равновесия собственной массой и спиральной пружиной. Определить период собственных колебаний маятника при малых углах отклонения, если максимальный статический момент силы тяжести маятника относительно его оси вращения равен Mgh, момент инерции относительно той же оси равен /г, коэффициент жесткости пружины, сопротивление которой пропорционально углу закручивания, равен с при равновесном положении маятника пружина находится в ненапряженном состоянии. Сопротивлениями пренебречь. [c.287]

В приборе для регистрации вертикальных колебаний фундаментов машин груз Q массы т, закрепленный на вертикальной пружине, коэффициент жесткости которой i, шарнирно соединен со статически уравновешенной стрелкой, выполненной в виде ломаного рычага с моментом инерции / относительно оси вращения О и отжимаемой к равновесному положению горизонтальной пружиной с коэффициентом жесткости Сг. Определить период свободных колебаний стрелки около ее вертикального равновесного [c.406]

Вынужденные колебания и, в частности, резонанс играют большую роль во многих областях физики и техники. Например, при работе машин и двигателей обычно возникают периодические силы, которые могут вызвать вынужденные колебания частей машины или фундамента. [c.248]

На теории вынужденных колебаний основывается также конструирование ряда приборов, например вибрографов — приборов для измерения смещений колеблющихся тел (фундаментов, частей машин и др.) и, в частности, сейсмографов, записывающих колебания земной коры, и т. п. [c.248]

Силы, действующие на стойку механизма, вызывают вибрации фундамента машины. Наложение колебаний фундамента на собственные колебания звеньев механизмов приводят к совпадению частот и возникновению резонансных режимов работы. В этих условиях механизм становится неработоспособным из-за нарушения точности работы, роста амплитуд колебаний и динамических нагрузок. Для предотвращения возникновения резонансных режимов работы в механизмы вводят успокоители колебаний — демпферы, создающие силы сопротивления движущимся деталям и расходующие энергию колебательного процесса, способствуя затуханию колебаний (см. гл. 24). [c.360]

Сила Я стремится оторвать двигатель вместе с фундаментной рамой от судового фундамента или, при изменении ее направления, прижать к фундаменту. Фундамент, а следовательно, и корпус судна от действия силы R будут испытывать ряд периодических толчков вверх и вниз, которые вызовут вибрацию корпуса. Так как корпус судна представляет собой упругую систему, имеющую собственное число колебаний, то при определенном режиме работы число собственных колебаний корпуса может совпасть с числом толчков, испытываемых от машины, и в этом случае возникнет явление резонанса. При резонансе амплитуды колебаний складываются, и вибрация корпуса судна становится настолько сильной, что может произойти расхождение швов. [c.197]

Когда машина установлена на весьма податливом креплении, то Шр о)р и происходит существенное уменьшение воздействия на фундамент. Следовательно, для уменьшения воздействия возмущающей силы на фундам(шт необходимо, чтобы собственная частота колебаний была мала по сравнению с угловой скоростью (Ор. Если система крепления к фундаменту позволяет совершать машине и горизонтальные колебания, то решенп е задачи усложняется из-за пространственного характера колебаний. [c.360]

Ч>к)(Щ ехр — Vj ехр i%) — перемещение только за счет действия дополнительного единичного небаланса с нулевой фазой. Построенные таким образом для частоты 50 Гц распределения амплитуд ускорений по результатам измерений на одной из машин, проведенных в различные промежутки времени (рис. 6, кривые б), хороню совпадают с расчетом (кривая г) и стабильны во времени. Там же приведено расчетное распределение амплитуд вертикальных колебаний ротора на частоте 50 Гц для исходного варианта расчета (кривая а) и на частоте 53 Гц (кривая б) при установке подшипников на абсолютно жесткий фундамент. Форма колебания при этом стремится к трехузловой, и резонанс определяется в основном параметрами ротора, а не опор. [c.20]

Теперь нужно установить величину динамической нагрузки, передаваеимой на элементы фундамента от неподвижных частей машины с частотой колебаний 100 гц. Таковой является нагрузка от статора генератора и турбины, передаюш,аяся на продольные балки. Предположим, что нагрузка, действуюш,ая на продольные балки, распределена равномерно и при гармоническом характере колебаний ее наибольшее значение может быть выражено известной зависимостью [c.149]

Рамы / фундаментов машин (фундамент паровой турбины) под действием неуравновешенных центробежных сил Р, создаваемых вращающимися частями машины, могут притти в вертикальное или горизонтальное колебательное движение в том случае, е.слн число оборотов машины совпадает собственной частотой вертикальных или горизонтальных колебаний рамы фундамента. [c.499]

Причина колебаний и сотрясений кроется в переменных силах, которые возникают во всех машинах с движущимися частями, как благодаря ускорению неуравновешенных частей, так и по другим причинам (давление газа, магнитные силы, отдача работающей машины и т. п.). KoJteбaния распространяются через почву или через конструкции, служащие фундаментом (почвенные колебания), а также через воздух (воздушные колебания). [c.515]

С вредными проявлениями резонанса приходится, на пример, встречаться при работе неуравновешенных машиг на фундаменте без достаточно хорошей амортизации. Еслр частота колебаний, передающихся от машины фундамент) здания, совпадает с собственной частотой колебаний от дельных частей здания, особенно верхних этажей и пере [c.24]

Верхнюю плиту фундамента рекомендуется выполнять возможно более жесткой в горизонтальном и в вертикальном направлениях не только для дорезонансного, но и также для виброизоляционного режима колебаний с тем, чтобы уменьшить взаимные смещения опорных частей машины всле сствие деформаций фундамента при колебаниях. Размеры поперечных сечений продольных и поперечных балок следует назначать возможно большими, но не менее Vio—Vis длины машины для железобетонных фундаментов и двух третей этих величин — для стальных. Между двумя продольными балками должны быть расположены поперечные балки в достаточном количестве. Поперечные балки выполняются достаточно жесткими, даже когда они не несут непосредственно нагрузки от оборудования, так как с помощью их изгибной жесткости воспринимается крутящий момент продольных балок. Крутящий момент в продольных балках возникает вследствие приложения нагрузки вблизи их внутренних краев. [c.248]

Из изложенного следует, что выбор размеров рамных фундаментов под мотор-генераторы связан с необходимостью выполнения ряда пробных подсчетов. Приняв размеры рам верхнего строения, указанные на чертежах завода-изготовителя, и иаметив ориентировочно размеры нижней плиты, в каждом случае необходимо прежде всего определить частоты Яж и по формулам (7.3) и (7.5). При Яж< и и Яф<Со), что обычно имеет место при установке высокочастотных машин, дальнейший ход действий может быть не связан с поверкой фундамента на колебания такая поверка при указанном выше соотношении частот обычно дает благоприятные результаты. В этом случае для окончательного выбора размеров частей фундамента (нижней плиты, элементов верхнего строения) необходимо пользоваться рекомендациями, относящимися к проектированию рамных фундаментов под турбоагрегаты. [c.151]

Периоды колебаний грунта, вызываемых поверхностными волнами, распространяющимися от фундаментов машин с установившимся движением, равны периодам возмущающих сил, возникающих при работе машин. Что касается колебаний грунта, наблюдающихся при действии на фундаменты ударных или иных нагрузок типа импульса, то, как показали экспериментальные исследования М. Р. Свинкина [78], Я. Н. Смоликова [80] и др., периоды этих колебаний весьма близки периодам собственных колебаний фундамента-источника, возникающих под действием ударов. [c.178]

Мы будем предпо-иагать. что фундамент совершает колебания в вертикальном направлении, перемещаясь при этом поступательно. Так как переносное движение мы предполагаем поступательным, то, применяя прием, изложенный в предыдущем параграфе, мы получаем право трактовать переносное движение массы т вместе с фундаментом, как движение абсолютное — при условии присоединения к действующим на массу т силам относительной силы инерции F . Вводя эту силу инерции, мы получаем праэо отвлечься от относительного движения массы т, получаем право считать эту массу неизменно связанной с фундаментом. Вибрации фундамента во время работы двигателя происходят совершенно так, как если бы машина не работала, но к массе т была приложена переменная сила f . [c.136]

С колебательными движениями более или менее сложных систем мы имеем дело в разнообразнейших областях техники. Все (или почти все) так называемые твердые тела в большей или меньшей степени обладают упругостью. Всякое такое тело, будз чи деформировано и затем предоставлено действию упругих сил, начинает вибрировать, причем отдельные его частицы совершают колебательные движения около своих равновесных положений. Отсюда понятна чрезвычайная распространенность колебательных движений в природе и их огромная важность в технических приложениях. С явлениями колебаний приходится считаться и в машиностроении, и в строительном деле, и в вопросах транспорта крутильные KO.ie-бания коленчатых валов двигателей, вибрации турбинных дисков и лопаток, вибрации машинных фундаментов и стен зданий, разнообразные явления вибраций в локомотивах, в кораблях, в автомобилях и самолетах — вот немногие относящиеся сюда примеры. Внимательное изучение явлений вибраций и овладение ими, борьба с вредными последствиями этих явлений и умелое их использование там, где это возможно, — таковы задачи, которые настойчиво выдвигаются перед инженерной мыслью в этой области. Вибротехника стала в наше время самостоятельной и важной отраслью инженерных знаний. [c.365]

В вибрографе, предназначенном для записи колебаний фундаментов, частей машин и т. п., маятник веса Q удерживается под углом а к веотикалн с помощью спиральной пружины жесткости с момент ииер-цпи маятника относительно оси вращения О равен /, расстояние центра масс маятника от оси вращения а. Определить период свободных колебаний вибрографа. [c.408]

Фундамент машины массы от, — 102-10 кг, установленный на упругом грунте, совершает вертикальные вынужденные колебания под действием вертикальной возмущающей силы, меняющейся по закону r = 98sin oi кН. С целью устранения резонансных колебаний, обнаруживающихся при угловой скорости вала машины ш = [c.427]

Работа машинного агрегата сопровождается динамическими воздействиями его.на окружающую среду. Гфи относительном движении звеньев усилия в кинематических парах изменяются, что приводит к переменному нагружению стойки механизма. Вследствие этого фундамент, на которо.м установлен машинный агрегат, испытывает пиклически изменяют,иеся по величине и направлению силы. Эти силы через фундамент передаются на несущие конструкции здания, соседние машинные агрегаты и приборы и приводят к колебаниям и вибрациям. Неравномерность движения звеньев механизмов приводит к возникновению дополнительных сил инерции. Эти силы увеличивают колебания и вибрации звеньев механизма и машины в целом и сказываются на точности их работы. Если амплитуда колебаний достаточно велика (например, при работе в зоне резонанса), то в деталях звеньев возникают напряжения, превышающие допускаемые, что приводит к их разрушению. Вибрации — это причина выхода из строя деталей самолетов и вертолетов, элементов газовых и паровых турбин, неточностей в работе станков, роботов и т. п. [c.351]

Велико разнообразие изучаемых теоретической механикой движении. Это — орбитальные движения небесных тел, искусственных спутников Земли, ракет, колебательные движения (вибрации) в широком их диапазоне — от вибраций в машинах и фундаментах, качки кораблей на волнении, колебаний самолетов в воздухе, тепловозов, электровозов, вагонов и других транспортных средств, до колебаний в приборах управ.пе-ния. Все эти и многие другие встречающиеся в природе и технике движения образуют широкое поле практических применений механики. Как уже указывалось в предисловии, в курсе ведется подготовка учащегося к изучению равновесия и движения не только абсолютно твердых тел, но и сплошных деформируемых сред. С этой целью в первый отдел — статику,— наряду с традиционными методами статики абсолютно твердого тела, введено изложение основ статики сплошной деформируе-. мой среды. [c.8]

Пример 88. Виброграф. В качестве другого примера раэберем теорию вибрографа, служащего для записи вертикальных колебаний фундаментов машин, перекрытий зданий и других сооружений. [c.75]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...