Учреждение  образования «БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

     ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» 
 
 
 

     Факультет  ХТиТ

     Кафедра      МиАХиСП

     Специальность 1-36 07 01

     Специализация 1-36 07 01 01  «Машины и аппараты химических производств» 
 
 

     ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

     КУРСОВОГО ПРОЕКТА 

     по  дисциплине «Расчёт и конструирование машин и агрегатов»

Тема: «Рассчитать основные параметры активной виброизоляции» 
 
 
 

     Исполнитель

студент 4 курса группы 2     _________________________     Ремез С. Д. 

     Руководитель

доцент                             _________________________     Новосельская Л. В. 
 
 
 

Курсовой проект защищен с оценкой _________

Руководитель _______________                                                  Новосельская Л. В. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Минск 2010

 

Содержание 

     Реферат…………………………………………………………………….…3

     Введение……………………………………………………………………...5

     1 Выбор типа амортизатора……………………………………………..….6

         1.1 Расчёт основных  параметров виброизоляции……………….…...6

         1.2 Установление рационального  типа амортизатора………………6

     2 Определение расчетных нагрузок………………………………………8

     3 Расчет основных параметров амортизатора…………………………...9

     4 Поверка на допускаемую амплитуду……………………………………11

     5 Расчет металлических  амортизаторов………………………………….12

         5.1 Прочностной расчёт  пружины виброизолятора…………………12

     6 Проверка необходимости установки  постамента………………………15

     7 Поверочный расчет запроектированной  виброизоляции………………16

     _{Заключение………………………………………………………………….17}

     Список  использованных источников……………………………………..18

     Приложение  А. Спецификация…………………………………………….19 

 

 

Содержание 

Введение 5

1 Выбор типа амортизатора 6

   1.1 Расчёт основных параметров виброизоляции 6

   1.2 Установление рационального типа амортизатора 6

3 Расчет основных параметров амортизатора 9

5 Расчет металлических амортизаторов 12

   5.1 Прочностной расчёт пружины виброизолятора 12

6 Проверка необходимости  установки постамента………………………………15

7 Поверочный  расчет запроектированной виброизоляции……………………...16

Заключение………………………………………………………………………….17

Список используемых источников………………………………………………..18

Приложение А. Спецификация……………………………………………………19 

 

Введение

 

     Одним из распространенных промышленных способов разделения неоднородных жидких систем является центрифугирование, осуществляемое в специальных машинах -  центрифугах.

     В центрифугах происходят процессы отстаивания  и фильтрации в поле центробежных сил, поэтому центрифуги — это  более эффективные машины для  разделения неоднородных жидких систем.

     По  наиболее важным конструктивным признакам—способу  крепления вала ротора, а также  расположение его в пространстве—центрифуги  разделяют на центрифуги с подпёртым  валом, висячие подвешенные на колоннах, горизонтальные с промежуточным  и консольным расположением ротора и наклонные.

     Обычно  роторы центрифуг устанавливают  на опорах качения, применяя радиально-упорные  и упорные роликовые и шариковые  подшипники.

     Общее требование для всех конструкций  центрифуг—хорошая уравновешенность ротора и устойчивая работы вала.

     Из-за несбалансированных валов возникают  колебания агрегатов. Иногда колебания  вызывают с целью проведения технологических  процессов – виброгрохоты, вибромельницы, виброплощадки.

      Вибрации  способствуют преждевременному износу, повышенному расходу энергии, снижают  эффективность работы. Приводят к  разрушению самой машины и оборудования находившегося с этой машиной.

      Все машины, которые вызывают вибрацию, изолируются. Если виброизолируется машина, которая является источником вибраций – активная изоляция. Если изолируются  агрегаты, стоящие на одном фундаменте с источником вибрации – пассивная  изоляция.

     Для уменьшения вибраций, прежде всего, стремятся  ликвидировать источник вибрации; уменьшить  эксцентриситеты. Если это не удается, то между машиной и фундаментом  устанавливают изоляторы.

     Согласно  с полученным индивидуальным заданием на курсовое проектирование необходимо решить следующие задачи:

1. Выбрать тип амортизатора;
2. Рассчитать основные параметры амортизатора;
3. Определить расчётные нагрузки;
4. Провести проверку на допускаемую амплитуду;
5. Проверить на необходимость установки постамента;
6. Провести проверочные расчёты.

 
 
 
 
 
 
 
 
 

     1 Выбор типа амортизатора 

     1.1 Расчёт основных параметров виброизоляции 

   Расчёт  виброизоляции производится в том  случае, когда масса фундамента велика и колебаниями фундамента можно  пренебречь.

   Определяем  частоту вынужденных колебаний (n = 1750 об/мин)

                                     

                                 (1.1)

   Назначаем коэффициент передачи силы β в  пределах от 0,06 до 0,025.

   β = 0,04

   Вычисляем в первом приближении критическую  частоту ω₁, при коэффициенте демпфирования γ = 0.

                               

                            (1.2)

   Определяем  необходимую жёсткость проектируемых  виброизоляторов

                                                       

                                                    (1.3)

где m_ц — масса изолируемой центрифуги.

     

 

     1.2 Установление рационального  типа амортизатора 

     Применяются амортизаторы преимущественно следующих  типов:

1. Металлические или пружинные;
2. Резиновые;
3. Комбинированные.

   Металлические амортизаторы обладают хорошей виброизоляционной  способностью, но слабыми демпфирующими  свойствами (коэффициент демпфирования  амортизаторов со стальными пружинами  γ ≤ 0,03). Поэтому в момент пуска или остановки машины, когда проходится резонансная зона колебаний, амплитуды колебаний могут превысить допустимую величину.

   Резиновые амортизаторы обладают хорошими виброизолирующей способностью и демпфирующим качеством (γ = 0,15÷0,20). Однако резина имеет слабую механическую прочность, особенно при растяжении. Это ограничивает применение резиновых амортизаторов.

   Если  необходимо применять виброизоляцию  с демпфирующей способностью в пределах 0,03 ≤ γ ≤ 0,10, то рациональными являются комбинированные амортизаторы, состоящие из стальных пружин и резиновых прокладок. Комбинированные виброизоляторы сочетают в себе хорошую  
 
 
 
 
 
 

   прочность, виброизолирующую способность и  демпфирующее качество.

   

   Тип амортизатора определяется следующим  образом.

   Определяем скорость нарастания (при пуске) или убывания (при остановке) числа оборотов машины

                                                      

                                                           (1.4)

   где n — рабочее число оборотов машины в гц ( );

   t — время пуска в сек.

   

   Определяем квадрат частоты собственных колебаний установки на проектируемых виброизоляторах

                                   (1.5)

   Вычисляем отношение

                                                (1.6)

   Отношение максимальной амплитуды колебаний  установки при пуске и остановке  к амплитуде колебаний установки  в рабочем режиме

   

   По  графику (по [4], рис. 2, с. 7) находим величину коэффициента демпфирования, который должен иметь проектируемые виброизоляторы

     

     Рисунок 1.1 – Графики для определения  коэффициента демпфирования 

     γ = 0,17

     При γ ≥ 0,10 применяют резиновые амортизаторы. 
 

     

     

       2 Определение расчетных нагрузок 

   Определяем  в первом приближении динамическую нагрузку, действующую на амортизаторы:

                                                      (2.1)

   где – амплитуда возмущающей силы, определяется по формуле

                                                      (2.2)

   где m_{вр.м .}— масса вращающихся масс, кг;

   е — наибольший эксцентриситет (е = 0,4 мм).

   

   Определяем  динамическую нагрузку по формуле (2.1)

   

   Определяем  расчетную нагрузку на все виброизоляторы

                                                  (2.3)

   где Р — вес машины;

   1,5 — усталостный коэффициент.