地址:抚顺市顺城区科技园
电话:15041309603
手机:15041309603 温艳
邮箱:chm2001@163.com
网址:www.fsboyu.com

当前位置-首页-技术文档
减震平台的二次隔振计算与应用
浏览: 次    时间:2021-10-14

              减震平台的二次隔振计算与应用    

1 前言

     隔振技术被广泛应用于噪声治理工程中,在环境噪声要求较为严格的场合,可以采用二次隔振技术。我们这里介绍一种采用减震平台,其最大优点是稳定性好,高频不失效,低频效果好。能达到二次隔振效果的技术,供大家参考。

2 减震平台

   减震平台可以采用钢结构,也可以采用水泥材料。对于采用钢筋水泥结构的减震平台,最适于机房内的情况。减震平台的厚度一般在100-300mm厚选取。减震平台下面安装橡胶减震垫,设备通过隔振器安装在减震平台上,常用租尼弹簧隔振器。

3 橡胶减震垫刚度

  3.1实体橡胶块刚度

实体橡胶块如图1所示。园柱体直径分别为Ф50×50(高)mm

橡胶减震器的动态刚度如下式计算[6,7]

               Ki= EdALmx/H       (1)

               Ed=dλtmiEs          (2)

式中,Ed、Es-分别为橡胶减震器的动、静态弹性模量,kg/m2;d-动态系数,与橡胶的邵氏硬度有关,对于天然橡胶邵氏硬度Hs=40-60°时,d=1.2-1.5;对于丁晴橡胶Hs=55-70°时,d=1.5-2.5.

   mi-i方向形状系数,与橡胶减震器的具体结构有关。λt-温度影响系数,环境温度15-20℃时,温度系数取为1,如果环境温度变化,1 柱体橡胶块

可查阅有关图表得到。

这种减震器在载荷作用下,园柱体受压变形,因此需要计算园柱体的形状系数。轴向形状系数mx用下式计算:

             mx=1+1.65n2         (3)            

n= AL/ Af            (4

式中, AL=πD2/4Af=πDH。(4)式简化为

n=0.25D/H            (5)

     查机械设计手册,丁腈橡胶静态弹性模量Es=3.66×1.19e0.034HSHS为橡胶邵氏硬度),取HS=55°,由(2)式得Ed=dλtmiEs=1.1031kg/cm2) ,其中,d=1.3λt=1。由此,计算单个橡胶圆柱体的刚度Kx1

          Kx1= EdALmx/H=269.947kg/cm)

由于有63个减震块组成,总刚度:                                    

          Kx=1.7E+07 N/m2

3.2 空心柱体橡胶块的刚度                                        2 空心柱体块

选择空心园柱体块,外直径为Ф50×50 mm(高),内直径为Ф25×50 mm(高),的橡胶减震块63只。隔振效率计算结果,如下表。

  其它条件与实体块相同。不过,AL=π(D2-d2/4Af=π(D+d)H,因此n简化为:

n=0.25(D-d)/H           (6)

形状系数   mx=1.21+1.65n2)            (7)

空心柱体橡胶块的形状系数计算为1.2309 kg/cm2,因此单个橡胶块刚度211.245 kg/cm63块橡胶块总刚度:                                    

            Kx=1.6E+07 N/m2

 同样条件下,较上面实体橡胶块刚度降低了。但是通过计算我们会发现,随着空心直径的变化,橡胶块刚度并非是线性的变化。如图3所示。

               3  橡胶块刚度随内径变化曲线     

   可知,在内径变化时有一个峰值,既当内径d接近0时,橡胶块刚度最大值为388kg/cm。以后随着内径增大刚度逐渐降低。当内径d=2.026时,空心橡胶块刚度与实心橡胶块刚度相同,都为269 kg/cm

4 隔振效率计算

4.1二次隔振效率                                           

   根据二次隔振原理,隔振效率采用下面公式计算:

                                                            

                                     

            

                                                                                                                 

                                                               

式中,μ=m2/m1,质量比;S=,刚度比;  ,固有频率。

隔振效率等于1-Tf。我们编制计算程序,可以很方便的计算出隔振效率。

 

4.2柱体橡胶块的隔振效率计算                                           

设备为700kg风机,转速为1450rpm。一级隔振选用刚度为54N/mm的隔振弹簧4只。                                        

减震平台设计为钢筋混凝土,厚度100-250mm(计算范围)。选择园柱体直径为Ф50×50mm(高)的橡胶减震块63只。隔振效率计算结果,如下表。

 

隔振架质量kg

质量比μ

刚度比S

固有角频率ω1

固有角频率ω2

隔振系数Tf

隔振效率η

1000

1.429

80

132.266

17.455

0.04212

95.79

1500

2.143

80

108.013

17.455

0.01372

98.63

2000

2.857

80

93.553

17.453

0.00819

99.18

2500

3.571

80

83.684

17.452

0.00584

99.42

3061(100)

4.373

80

75.627

17.451

0.00442

99.56

4591(150)

6.559

80

61.763

17.448

0.00265

99.74

6122(200)

8.746

80

53.498

17.444

0.00190

99.81

7653(250)

10.933

80

47.8588

17.440

0.00147

99.85

 

其中,固有角频率Ωn=17.57;激振力频率ω=151.84。()中数据表示钢筋水泥平台厚度mm。

根据表中隔振效率可知,当隔振架质量既平台重量达到2000kg以上时,隔振效率均可达到99以上。

根据许用应力计算,63只橡胶减震块的总动荷载为18000kg,满足橡胶减震块的许用应力。

 

4.3空心柱体橡胶块的隔振效率计算

设备仍为700kg风机,转速为1450rpm。一级隔振选用刚度为54N/mm的隔振弹簧4只。                                        

减震平台设计为钢筋混凝土,厚度100-250mm(计算范围)。选择空心园柱橡胶体直径为Ф50×50mm(高),内直径为Ф25×50 mm(高)的橡胶减震块63只。将已知条件代入公式计算,隔振效率计算结果,如下表:

 

隔振架质量kg

质量比μ

 刚度比S

固有角频率ω1

固有角频率ω2

 隔振系数Tf

隔振效率η

1000

1.429

72.75

126.210

17.44

0.02989

97.01

1500

2.143

72.75

103.070

17.44

0.01143

98.86

2000

2.857

72.75

89.272

17.44

0.00706

99.29

2500

3.571

72.75

79.856

17.44

0.00511

99.49

3061

100mm)

4.373

72.75

72.169

17.44

0.00390

99.61

4591

150mm)

6.559

72.75

58.942

17.44

0.00237

99.76

6122

200mm)

8.746

72.75

51.056

17.43

0.00170

99.83

7653

250mm)

10.933

72.75

45.677

17.43

0.00133

99.87

其中,固有角频率Ωn=17.57;激振力频率ω=151.84。()中数据表示钢筋水泥平台厚度mm。

根据表中隔振效率可知,当隔振架质量既平台重量达到1500kg以上时,隔振效率均可达到99以上。计算可知,空心较实体橡胶块隔振效率有所提高了。

现场安装的减震平台及隔振风机,如照片1所示。

 

   照片1   现场实际安装的通风机

5 结束语

橡胶减震器的弹性刚度是隔振和减震工程非常重要的参数,然而在一般技术资料上却很难查到这些参数。橡胶减震器的弹性刚度除实验或检测的方法得到外,通过计算方法也可以得到各种结构形式的橡胶减震器的弹性刚度。

 

上一条:

下一条:

主办单位:抚顺博宇噪声控制技术开发有限公司
 技术支持:抚顺宏瑞科技
辽公网安备21041102000244号