Применение амортизаторов при строительстве транспортной эстакады.

Виды амортизаторов

Амортизатор располагается между телом, передающим ударную нагрузку, и защищаемым телом. В конструкциях амортизаторов используются упругие свойства твердых тел (рессоры, торсионы, резиновые элементы), жидкостей (т. н. "гидравлические пружины") и газов (пневматические пружины).

Для снижения низкочастотной вибрации до 16 Гц применяют стальные пружинные виброизоляторы, так как в силу малых внутренних потерь они способны пропускать колебания высоких частот.

Используют два типа виброизолирующих устройств - фундаменты и виброизоляторы. Фундаменты снижают вибрацию за счет своей массы, виброизоляторы - за счет деформации упругих элементов - амортизаторов.

Упругие виброизоляторы наиболее эффективны для машин и механизмов, число оборотов рабочих органов которых более 1800 об/мин. Эффективность упругих виброизоляторов определяется статическим прогибом под весом действующей на них нагрузки. Чем больше прогиб, тем выше виброизоляция.

Применяя амортизаторы из резины, необходимо учитывать ее малую сжимаемость, обусловленную боковыми деформациями. В связи с этим резиновые амортизаторы должны иметь форму, допускающую свободное растягивание резины в стороны, например форму ребристых или дырчатых плит. Использование сплошного резинового листа в качестве амортизатора никакого эффекта виброизоляции не даст. В этом случае изоляцию следует выполнять в виде ленты, ширина которой не должна превышать толщину более чем в 2... 3 раза, что позволит резине при ее осадке расширяться в стороны.

Учитывая достоинства и недостатки пружинных и резиновых амортизаторов, широкое применение на практике нашли комбинированные пружинно-резиновые виброизоляторы.

Пружинный и комбинированный виброизоляторы: а - цилиндрический пружинный амортизатор; б - пружинно-резиновый амортизатор.

Пружина в комбинированных виброизоляторах обеспечивает их большую механическую прочность и осуществляет гашение низкочастотного спектра вибрации, а резиновая часть (стакан) улучшает изоляцию вибрации в области высоких частот и снижает шум.

Виброизоляцию в производственных помещениях можно осуществлять упругими элементами, вмонтированными в места прохода через стены трубопроводов различного технологического назначения, в том числе воздуховодов вентиляционной системы (рис.).

Устройство для виброизоляции трубопроводов при их проходе через стену: 1 - стена или перекрытие; 2 - разрезной фланец; 3 - трубопровод; 4 - эластичная прокладка; 5 - обрамление проема (угловая сталь); 6 - пористый материал.

В процессе проектирования виброизолирующих конструкций особое внимание необходимо уделить явлению резонанса, когда частота собственных и вынужденных колебаний совпадает или отношение этих частот приближается к 1. В этом случае коэффициент передачи возрастает и резко возрастает уровень вибрации. Таким образом, чем выше частота вибрации, тем легче осуществить виброизоляцию.

Вибропоглощение заключается в снижении вибрации за счет активных потерь или превращения колебательной энергии в другие ее виды. Этот метод в технике называют вибродемпфированием.

При демпфировании уменьшение амплитуды вибрации деталей оборудования достигается применением покрытия упруговязкими мастиками вибрирующих металлических поверхностей машин.

Наибольшее распространение получили мастики типа ВД-17-63, рекомендуемые для нанесения на корпуса вентиляторов, воздуховоды, кожухи и др. При этом уровень виброскорости снижается примерно на 5- 8 дБ.

Виброгасящие эластомерные пластины применяются в качестве упругих элементов под опоры механизмов и машин, плавающих полов, фундаментов типа «стакан в стакане», развязки перекрытий и лестничных маршей, а так же во всех случаях, где необходимо изолировать объект от источника вибрации.

Самые распространенные виды демпфирования оборудования в порядке увеличения эффективности:

а) точечное; б) сплошное; в) "стакан в стакане"

 

Инерционный демпфер

Инерционный демпфер на высотном здании Тайбэй 101

Обычно, инерционный демпфер называемый также инерционный гаситель, который является одним из устройств для вибрационного контроля, представляет собой массивный бетонный блок, установленный на высотном здании или другом сооружении, который колеблется с резонансной частотой данного объекта с помощью специального пружиноподобного механизма под сейсмической нагрузкой.

Для этой цели, например, инерционный демпфер небоскреба Тайбэй 101оборудован маятниковым подвесом в виде стального шара весом 660 тон, расположенным между 92-м и 88-м этажами. Два других 6-тонных гасителя колебаний расположены на вершине шпиля и призваны гасить колебания верхней части здания.

Гистерезисный демпфер

Жидкостный вязкоупругий демпфер в здании

Гистерезисный демпфер предназначен для улучшения работы зданий и сооружений под сейсмической нагрузкой за счёт диссипации сейсмической энергии проникающей в эти здания и сооружения. Имеются, в основном, четыре группы гистерезисных демпферов, а именно:

· Жидкостный вязкоупругий демпфер

· Твердый вязкоупругий демпфер

· Металлический вязкотекучий демпфер

· Демпфер сухого трения

Каждая группа демпферов имеет свою специфику, свои достоинства и недостатки, которые следует учитывать при их применении.

Свинцово-резиновая опора

Вибрационное испытание свинцово-резиновой опоры

Свинцово-резиновая опора — это сейсмическая изоляция, предназначенная для улучшения работы зданий и сооружений подсейсмической нагрузкой за счёт интенсивного демпфирования сейсмической энергии, проникающей через фундаменты в эти здания и сооружения. На фото справа показано испытание свинцово-резиновой опоры сделанной из резинового цилиндра со свинцовым сердечником.

Однако механически податливые системы, какими являются сейсмически изолированные сооружения со сравнительно низкой горизонтальной жесткостью, но со значительной так называемой демпфирующей силой, могут испытывать значительные перегрузки, вызванные при землетрясении как раз этой силой.

Пружинный демпфер

 

Пружинный демпфер под трехэтажным домом

Пружинный демпфер является изолирующим устройством, подобным по замыслу свинцово-резиновой опоре. Два небольших трехэтажных дома с такими устройствами, расположенными в Санта Монике (Калифорния), были проэкзаменованы Нортриджским землетрясением в 1994 году.

Заключение

Человек в современном индустриальном обществе постоянно соприкасается с вибрационными явлениями: на производстве, в транспорте, в быту. Источниками вибрации являются разнообразные машины, технологическое оборудование и транспортные средства. Рост числа машин, повышение их мощности, увеличение интенсивности и скорости транспортных потоков приводит к тому, что воздействие вибрации на человека возрастает.

Отсюда вытекает необходимость ограничения этого воздействия путем совершенствования средств защиты от вибрации.

 

Список литературы

 

1. Верстов В.В., Перлей Е.М., Гольденштейн И.В. Отечественный высокоэффективный вибропогружатель для выполнения специальных работ в грунтах. — Механизация строительства, 2000г., №9, с. 2-5.

2. Головачев A.C. Пути повышения эффективности свайных вибропогружателей в транспортном строительстве. в кн.: Сваебойное оборудование.- М.:ЦИНТИ AM, 1964. с. 74-78.

3. Хараса З.Б. Подъем и перемещение грузов. Москва. Стройиздат 1987г. с. 300-308.62.3аленский B.C., Мовчан Ф.Ф. Подъемно-транспортные и строительные машины. Москва. 1957г. с. 74-75.

4. Чупраков Ю.И. Гидравлические системы защиты человека-оператора от общей вибрации. Москва «Машиностроение» 1987г. 60-67 с.

5. Иванов Н.И. Борьба с шумом и вибрациями на путевых и строительных машинах. Москва «Транспорт», 1979г.

6. Источник:http://www.znaytovar.ru/s/Metody-i-sredstva-borby-s-vib.html.

7. Ивович В.А., Онищенко В.Я. Защита от вибрации в машиностроении. Москва «Машиностроение» 1990г. 46-54 с.

8. Бобриков Б.В., Русаков И.М., Царьков A.A. Строительство мостов. М.: Транспорт, 1987 г. - 303 с.

9. Бурин Н.И., Хасхачих Г.Д. Применение свай-оболочек в портовом строительстве. М.: Транспорт, 1987 г. - 200 с.

10. Руденко Моргун И. Я., Чичерин И. И. Технология свайных работ. М.: Высшая школа, 1983 г. - 95 с.

11. Коренев Б.Г., Резников Л.М. Динамические гасители колебаний: теория и технические приложения. - М.: Наука, 1988г., 304с.

12. Макаров С.Б., Панкова Н.В., Перминов М.Д. Мультирезонансный динамический гаситель. Проблемы машиностроения и автоматизации, №2, 2012г.

13. Источник:http://www.gosthelp.ru/text/SP231052004Ocenkavibracii.html.

 

Виды амортизаторов

Амортизатор располагается между телом, передающим ударную нагрузку, и защищаемым телом. В конструкциях амортизаторов используются упругие свойства твердых тел (рессоры, торсионы, резиновые элементы), жидкостей (т. н. "гидравлические пружины") и газов (пневматические пружины).

Для снижения низкочастотной вибрации до 16 Гц применяют стальные пружинные виброизоляторы, так как в силу малых внутренних потерь они способны пропускать колебания высоких частот.

Используют два типа виброизолирующих устройств - фундаменты и виброизоляторы. Фундаменты снижают вибрацию за счет своей массы, виброизоляторы - за счет деформации упругих элементов - амортизаторов.

Упругие виброизоляторы наиболее эффективны для машин и механизмов, число оборотов рабочих органов которых более 1800 об/мин. Эффективность упругих виброизоляторов определяется статическим прогибом под весом действующей на них нагрузки. Чем больше прогиб, тем выше виброизоляция.

Применяя амортизаторы из резины, необходимо учитывать ее малую сжимаемость, обусловленную боковыми деформациями. В связи с этим резиновые амортизаторы должны иметь форму, допускающую свободное растягивание резины в стороны, например форму ребристых или дырчатых плит. Использование сплошного резинового листа в качестве амортизатора никакого эффекта виброизоляции не даст. В этом случае изоляцию следует выполнять в виде ленты, ширина которой не должна превышать толщину более чем в 2... 3 раза, что позволит резине при ее осадке расширяться в стороны.

Учитывая достоинства и недостатки пружинных и резиновых амортизаторов, широкое применение на практике нашли комбинированные пружинно-резиновые виброизоляторы.

Пружинный и комбинированный виброизоляторы: а - цилиндрический пружинный амортизатор; б - пружинно-резиновый амортизатор.

Пружина в комбинированных виброизоляторах обеспечивает их большую механическую прочность и осуществляет гашение низкочастотного спектра вибрации, а резиновая часть (стакан) улучшает изоляцию вибрации в области высоких частот и снижает шум.

Виброизоляцию в производственных помещениях можно осуществлять упругими элементами, вмонтированными в места прохода через стены трубопроводов различного технологического назначения, в том числе воздуховодов вентиляционной системы (рис.).

Устройство для виброизоляции трубопроводов при их проходе через стену: 1 - стена или перекрытие; 2 - разрезной фланец; 3 - трубопровод; 4 - эластичная прокладка; 5 - обрамление проема (угловая сталь); 6 - пористый материал.

В процессе проектирования виброизолирующих конструкций особое внимание необходимо уделить явлению резонанса, когда частота собственных и вынужденных колебаний совпадает или отношение этих частот приближается к 1. В этом случае коэффициент передачи возрастает и резко возрастает уровень вибрации. Таким образом, чем выше частота вибрации, тем легче осуществить виброизоляцию.

Вибропоглощение заключается в снижении вибрации за счет активных потерь или превращения колебательной энергии в другие ее виды. Этот метод в технике называют вибродемпфированием.

При демпфировании уменьшение амплитуды вибрации деталей оборудования достигается применением покрытия упруговязкими мастиками вибрирующих металлических поверхностей машин.

Наибольшее распространение получили мастики типа ВД-17-63, рекомендуемые для нанесения на корпуса вентиляторов, воздуховоды, кожухи и др. При этом уровень виброскорости снижается примерно на 5- 8 дБ.

Применение амортизаторов при строительстве транспортной эстакады.

Строительство свайного основания транспортной эстакады с использованием подэстакадного пространства для гаража-стоянки на узле транспортной развязки МКАД с шоссе, идущим к Москве из Ново-Косино производилось вибровтрамбовывание щебня в грунт забоя буровых скважин диаметром 1,2 м на глубине 25 — 28 м с последующим виброштампованием укладываемой бетонной смеси. Те же операции выполнялись при сооружении автомобильного переезда и двухуровневого пересечения Ярославского шоссе в г. Королеве (рис. 4.3).

В ходе работ был использован гидравлический амортизатор с корректировкой набора РВД по типу и по длине. Эффективность влияния гидроамортизатора на гашение колебаний передаваемых вибропогружателем на стрелу гусеничного крана РДК - 25 при сооружении буронабивных свай (при сохранении частоты колебаний) среднем амплитуда колебаний оголовка стрелы уменьшается в 8-10 раз и снимает динамические нагрузки на стрелу. Это означает, что гидроамортизатор в комплекте виброоборудования ВО-32 дает возможность гарантировано обрабатывать сваи глубиной до 35 метров при их диаметре до 1,7 м, с использованием стрелового крана пониженной грузоподъемности.