Задание на проектирование.

Масса падающих частей молота:
G0 = 50 кг.

Скорость падающих частей молота в момент удара:

V0 = 6 м / с

Частота ударов молота в минуту:
N = 100

Масса шабота и станины молота:
G1 = Gш + Gст
G1 = 600 + 1500 = 2100 кг = 2,1 т

Площадь подошвы шабота:

Аш = 1,05м2 (1,5 (0,7)

Отметка подошвы шабота относительно пола цеха:
2,125 м.

Допускаемая амплитуда колебаний фундаментного блока: аф = 3 мм.

Толщина подшаботной прокладки из дубовых брусьев: b = 0,15мм.

Допускаемая амплитуда колебаний грунта или подфундамент-
-ного короба: а = 0,25 мм.
Нормативное сопротивление грунта:
Rн = 0,2 МПа

Коэффициент упругого равномерного сжатия грунта в основа-
–нии фундамента:
Сz= 40 ( 106 н / м3

Плотность грунта:
(z = 1800 кг / м3

Угол естественного откоса грунта:
( = 250

Уровень грунтовых вод на 2м ниже пола цеха.

Временная нагрузка на пол цеха и перекрытия фундаментного короба:
F = 20000 н / м2

1. Проверка напряжений в подшаботной прокладке при ударе падающих частей.
( = 0,05 G0 V0 (Еп / G1Ашb
( = 0,05 ( 0,05 ( 6 (500 / (2,1 ( 105 ( 0,15) = 0,058321

2. Определение массы и размеров фундамента.

( 1 + () ( G0 V0
Gф = ----------------------- ( ( - Gш - Gст аф ( (z

Принимаем коэффициент неупругого сопротивления виброизоляции
(в = 0,12

Частоту собственных колебаний установленного на виброизолятор фундаментного блока принимаем: fz = 4,5 Гц

Производим проверку возможности возникновения резонанса при работе молота с непостоянной частотой ходов.

60 ( fz 60 ( 4,5 nк = ---------- = ------------- = 2,7 = 3

Nmax 100

(= 1,36

Коэффициент восстановления скорости при ударе (для ковочных молотов):
( = 0,25

( 1 + 0,25) ( 0,05 (6 0,375
Gф = ------------------------ ( 1,36 – 2,1 = --------- ( 1,36 – 2,1
= 3,916т

0,003 ( 2( ( 4,5 0,08478

При глубине подшаботной выемки равной 0,55 м и размерах выемки в плане
1,9 ( 1,1 м получаем объём фундаментного блока вместе с объёмом подшаботной выемки.

3,916
(ф = --------- + 1,9 ( 1,1 ( 0,55 = 2,78 м3

2,4

Полагаем min толщину подшаботной части фундаментного блока 0,45м.

Общая высота фундамента:
Нф = 0,45 + 0,55 = 1 м

Площадь подошвы фундамента:

2,78
Аф = --------- = 2,78 м2

1
Полагаем размеры фундаментного блока в плане:

2,11 ( 1,31 = 2,78 м2

Полагаем толщину стенок подфундаментного короба 0,3 м.
Ширина прохода между боковыми гранями фундаментного блока и подфундаментного короба 0,6м.

Площадь подошвы подфундаментного короба:

Ак = 3,91 ( 3,11 = 12,16 м2

Допускаемая амплитуда колебаний подфундаментного короба:

( 1 + () ( G0 V0 (z (1+ 0,25) ( 0,05 ( 6 ( 28,3 ак = ------------------------ ( ( = ------------------------ ( 1,36
=

( ( Ак ( Сz 1,7 ( 12,16 ( 40 ( 106

10,6
= ---------------- ( 1,36 = 0,013 ( 10-6

826,88 ( 106

Расчёт виброизоляции. ь
Кzв = 1090000 Н/м
Fв = 174620 Н
Gу = 2,1+ 4,58 = 6,68т.

Общая жесткость всех виброизоляторов:
Кz = Gу ( (2z = 6680 ( (6,28 ( 4,5)2 = 5334832

Число пружинных виброизоляторов с учётом прочности пружин и веса установки:

Gу x g nв = ---------------------------

Fв – 1,5 (аф ( Кzв

66800 66800

nв = --------------------------------------- = --------
----- = 0,4 штук

174620 – 1,5 ( 0,003 ( 1090000 169715

Принимаем 4 пружинных виброизоляторов с характеристиками в 10 раз слабее данного виброизолятора.
Определяем жёсткость всех пружинных виброизоляторов.

Кzп = Кzв ( nв = 1090000 ( 0,4= 43,6 ( 104 Н / м

Определяем жёсткость всех резиновых элементов.
Кzр = Кz - Кzп = 5334832 – 43,6 ( 104 = 4898832 Н/м

Коэффициент неупругого соединения всех виброизоляторов

Кzп ( (п + Кzр + (р 43,6 ( 104 ( 0,01 + 4898832 (
0,21
(в = --------------------- = ------------------------------ = 0,193

Кz
5334832

Часть веса установки воздействующая на резиновые виброизоляторы:

Gр = аф ( Кzр = 0,003 ( 4898832= 14696,496Н

Часть веса установки воздействующая на пружинные виброизоляторы:
Gп = Gу - Gр = 66800 Н – 14696,496 Н = 4,5453 Н

Статическая осадка пружинных виброизоляторов:

Gп 4,5453

(стп = ----------- = ---------------- = 0,00001 м =
0,01 мм

Кzп 43,6 ( 104

Площадь поперечного сечения всех резиновых элементов:

Gр 14696,496

Ар = --------- = --------------- = 0,03674124 м2

( 400000

(= 0,4 МПа

Рабочая высота резиновых элементов:

Ед ( Ар 10 ( 106 ( 0,0367

Н1р = --------- = ----------------------- = 0,075м

Кzр 4898832

Поперечный размер b резинового элемента:
75 ( b ( 1,5 ( 75
75 ( 100 ( 112
Принимаем b = 100 мм

Полная высота резинового элемента ( в ненагруженном состоянии)

b 100
Нр = Н1р + ------ = 75 + ----- = 87,5 мм

8 8

Выбираем резиновый виброизолятор состоящий из восьми резиновых элементов размером: 100 ( 125 ( 125

Жёсткость одного виброизолятора:
Кzр = 8160000 Н/м
Максимальная рабочая нагрузка:
Fр = 36000 Н

Количество резиновых виброизоляторов:
1. По условиям жёсткости

Кzр 4898832 n ( ------ = ----------- = 0,6 шт

Кzр 8160000
Принимаем 6 пружинных виброизоляторов с характеристиками в 10 раз слабее данного виброизолятора.

2. По условиям прочности:

Gр 14696,5 n ( ----- = --------- = 0,4шт

Fр 36000

Принимаем 4 резиновых виброизоляторов с характеристиками в 10 раз слабее данного виброизолятора.(состоящий из 4 эл-ов)

Осадка резиновых виброизоляторов от статической нагрузки:

Gр ( Н1р 14696,496( 0,075
(стр = ----------- = ---------------------------------------- = 0,001 м= 1мм

Ест ( Ар 0,125 ( 0,125 ( 4 ( 4 ( 4,2 ( 106

Ест = 4,2 МПа (статический модуль упругости резины)