1. Задание на проектирование. Оригинальный вариант скачивайте в *.zip

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

2. 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


3. 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)