《安全技术》之高速压力机的振动及隔离

1、高速压力机的振动与隔振1概述机械压力机类型多、数量大、分布广，在许多工厂使用，振动危害大。根据实际统计数据1-5，压力基础的振动强度通常在60 dB至90 dB之间，较大压力基础的振动强度可达130dB(实测)。压力机基础的振动频率分量实际上是在15赫兹到30赫兹的范围内测量的。人们对这种低频振动不敏感，但它对人体非常有害。长期在媒体工作的人会患有内分泌失调、失眠、脾气不好、反应迟钝等症状。另一方面，压机引起的基础振动会传递给车间内的其他精密设备，影响其正常运行。转移到柱基础会给工厂带来额外的压力；传播到办公楼和住宅区会影响人们的正常工作和生活，从而引发工厂和群体之间的冲突。与低速压力机相比，

2、高速压力机通常具有200 rpm至1000 rpm的冲程数，并且在操作期间产生的振动通常对周围环境具有不利影响。消除和减少这种影响的有效方法是采取隔振措施。某汽车配件厂有三台高速压机用于生产汽车空调散热片，其中两台额定压力为100吨，一台额定压力为50吨，生产过程中对周围居民影响很大。需要进行隔振处理。根据城市环境振动标准和生产工艺的要求，工厂对隔振效果有两个要求：(1)采取隔振措施后，压座位移幅值小于0.4毫米；(2)距高速公路30m的居住区环境振动白天VL 75db，晚上VL (3 4.5)，能有效隔离惯性力，也能很好地隔离加工力，隔振效率高。(2)对于高速印刷(3)在隔振装置中，固有频率

3、被设计为小于激励惯性力的频率。事实上，高速压力机整体上下运动的惯性力和曲轴滑块机构的惯性力相互抵消，达到隔振的目的。这样，高速压力机本身将不可避免地产生一定幅度的上下位移。一般来说，将高速压力机的纵向位移控制在0.5毫米 3毫米到3毫米的范围内，对高速压力机本身和产品质量影响很小。3高速压力机隔振的实施效果3.1高速压力机隔振根据试验数据，100吨压力机的振动频率主要为5Hz。在实践中，有三种方法可以有效地控制高速压力机的振幅。(a)增加高速压力机的附加质量；(b)使用动力减振器来抑制高速压力机的振动；在保证加工质量的情况下，适当减少行程。(1)假设阻尼弹簧隔振器的阻尼比足够大，可以在下次冲击

4、前消除附加位移，当阻尼比0.1时，为了获得更高的隔振效率(大于80%)，根据实际情况，压机和隔振基座的总质量取60吨，总刚度K=10624N/mm，固有频率f=2.1Hz如果将隔振频率考虑在内，隔振系统的位移幅值控制在0.4毫米以下，则只有刚度和基座质量同时增加，此时隔振系统的质量应为330吨。显然，如此庞大的系统在实践中很难实现。如果在不增加基座质量的情况下减小振幅，则只能以部分隔振频率为代价增加系统的刚度。在设计中，隔振系统的固有频率可以设置在基频和一次谐波之间。在本项目中，自然频率可设置在5Hz和10 Hz之间，f=7Hz。此时，隔振系统可以隔离f干扰 10 Hz的振动，但可以放大5 H

5、z的振动，达到一定的隔振效果，并将位移控制在一定范围内。(2)如果位移幅值要求非常严格，只有刚度可以不断增加，如橡胶隔振装置。3.2隔振工程实施效果比较为了降低隔振系统的重心，减少运行中高速压力机的晃动，隔振支座设计为“T”型钢混凝土结构，其结构形式如图1所示。图1隔振系统基座(1)隔振系统采用阻尼弹簧隔振器时，总刚度为1000000N/mm，隔振系统总质量m为60吨，隔振效果见表1，基础箱和基础块的加权振动加速度VLZdB见表2。表1阻尼弹簧隔振器的隔振效果见表2。基础箱和基础块的加权振动加速度VLZdB如表2所示。VL在离媒体30米的住宅楼前，距离78分贝。从以上数据可以看出，该方案取得了

6、良好的隔振效果，隔振效率达到85%以上，但居住区VL值和压机台面振幅没有达到预期效果。(2)采用高阻尼橡胶隔振垫进行隔振。隔振系统的质量下铺设有专用的通用橡胶垫，其隔振效果见表3。表3高阻尼橡胶隔振垫的隔振效果见表。在这种情况下，隔振基座的位移幅值小于0.1毫米，完全满足加工工艺的要求。就设备操作而言，它比纯刚性连接更稳定，位移更小。VL=住宅区78dB。表4振动的比较(3)适当减少出行次数。因此，在方案2的基础上进行实验以适当减少行程次数而不影响过程。测量点示意图见图2，测试结果见表4。图2测量点4和5位置示意图。二楼室内中央测量点2和3。一楼室内中央测量点1。表5显示了转数和隔振效果之间的

7、关系。从表5中可以看出，当旅行次数减少时，VAL和VL减少。例如，如果测量点1在垂直方向振动，当冲程数从272减少到250时，VAL减少， val=76-73.5=2.5分贝。Val来自两个方面：a .随着冲程数的减少，惯性力也减少，导致Val下降：VAL=2.5分贝；b .冲击时间间隔(interVAL)延长，在下一次冲击到达之前，由于阻尼，由加工力引起的冲击能量消耗最大，因此减少了额外的位移，从而降低了VAL。到目前为止，汽车零部件厂高速压力机的隔振完全满足了既要保证基座位移小于0.2毫米(实际上小于0.1毫米)，又要保证居民在265次行程中环境振动达到国家标准(VL小于72dB)的要求。结论(1)高速压力机的隔振是一个相对复杂的问题，在隔振设计中应慎重对待。(2)高速压力机的冲程数在200-1000之间。对于不同的冲程数，应采用不同的隔振方法。(3)高速压力机的激振力主要是惯性力和曲柄滑块机构的加工力。一般来说，前者比后者大，但激励频率比后者小。当隔振系统的固有频率与惯性激振力的频率之比小于时，将实现对惯性激振力的隔振效果，对加工力的隔振效果自然会更有效。为了获得更好