ТОП 10:

Методика расчета резинометаллических виброизоляторов



 

Расчет сводится к определению параметров плоского резинового массива комплекта виброизоляторов технологического оборудования.

1. Определяются частота колебаний вынуждающей силы f1 (Гц) по известному значению п: f1 = п/60 и частота собственных колебаний f0 (Гц) по заданному или вычисленному значению частного отношения η: f0 = f1 / η

2. Статическая осадка виброизолятора хст (м) под действием нагрузки массой т определяется по формуле:

 

, (6.10)

 

где g - ускорение свободного падения, м/с2; ω0 = 2πf0, с-1.

3. Для выбранного (например, из табл. 6.2) материала упругого элемента виброизолятора рассчитывается его толщина h (м):

 

, (6.11)

 

где Е - динамический модуль упругости материала, Н/м2; σ - допустимая нагрузка на сжатие материала, Н/м2.

Таблица 6.2

Упругие свойства виброизолирующих материалов

Материал E·105,Н/м2 σ 105, Н/м2 Е/σ
Резина марки 112А 1,17
Резиновые ребристые плиты 0,98
Резина средней мягкости 200...250 3...4
Резина мягкая 0,80
Войлок мягкий 0,25
Резина губчатая 0,30

 

4. Толщина упругого элемента должна удовлетворять условиям:

 

а) h < 0,5λ, (6.12)

 

где - длина волны колебаний, м;

 

б) h < a/4, (6.12а)

 

где а - меньшая сторона (диаметр) одного виброизолятора, м, так как при hа/4 виброизолятор начинает давать сдвиг в горизонтальной плоскости.

5. Площадь (м2) одного из комплекта N виброизоляторов:

 

(6.13)

 

Если параметры упругого элемента виброизоляторов с выбранным материалом оказываются неприемлимыми, то выбирается другой материал или изменяется число виброизоляторов.

Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться с методикой расчета

2. Выбрать и записать в отчет исходные данные варианта (см. табл. 6.3) для задания 1.

3. В соответствии с данными варианта определить требуемые параметры виброизоляторов в задании 1.

4. По аналогии выполнить задание 2.

5. Подписать отчет и сдать преподавателю.

Задания на практическую работу

По теме «Расчет резинометаллических виброизоляторов»

 

Задание 1. Электровентилятор системы кондиционирования воздуха, имеющий массу m и скорость вращения п, создает в помещении программистов вибрацию, заданную одним из параметров а, V или LV (табл. 6.3) в третьактавном спектре. Рассчитать виброизоляторы под электровентилятор, снижающие вибрацию в помещении программистов до нормативных значений.

 

Варианты заданий

К практической работе по теме

«Расчет резинометаллических виброизоляторов»

Задание 1.

Таблица 6.3

№ вар. т, кг п, Гц а, м/с2 V, м/с·10-2 LV, дБ
- - 92,8
  0,080 -
0,126 -  
  -
- 0,150 -
0,190 - -
- - 91,0
- 0,084 -
0,118 - -
- - 85,6
- 0,080 -
0,210 - -
- - 89,0
- 0,150 -
0,120 - -
- - 91,0
- 0,084 -
0,300 - -
- - 89,0
- 0,1344 -
0,1125 - -
- - 92,8
0,28 -  
- 0,1344 -
- - 84,0
- 0,084 -
0,118 - -
- - 85,6
- 0,080 -
0,210 - -

Задание 2. Рассчитать виброизолятор под агрегат металлургического производства массой т, имеющий силовое возбуждение с основной частотой f1. Необходимо при устройстве виброизоляции снизить вибрацию, заданную в третьоктавном спектре, до нормативных значений, если время фактического воздействия вибрации на рабочем месте t ч. Варианты заданий приведены в табл. 6.4.

 

Варианты заданий

К практической работе по теме

«Расчет резинометаллических виброизоляторов»

Задание 2.

Таблица 6.4

№ вар. т, кг f1 , Гц а, м/с2 V, м/с·10-2 LV, дБ t, ч
- - 8,0
19,6 - 0,8 - 4,5
60,0 2,4 - - 6,5
7,0 - - 8,0
35,5 - 0,7 - 6,5
12,0 1,9 - - 4,0
40,0 - - 5,0
6,0 - 1,12 - 8,0
47,7 2,47 - - 6,0
13,0 - - 99,6 4,0
72,0 - 6,89 - 5,5
9,8 0,45 - - 5,0
42,0 - - 104,6 6,5
14* 36,0 - 1,79 - 8,0
49,0 9,11 - - 1,5
16* 46,2 - - 112,3 4,5
44,1 - 1,62 - 3,5
25,0 1,0 - - 7,0
5,0 - - 94,5 8,0
70,0 - 3,08 - 1,5
45,0 7,3 - - 7,0
22* 36,5 - - 114,8 2,0
54,0 - 2,92 - 5,0
12,6 1,0 - - 5,0
25* 50,4 - - 106,0 8,0
25,0 2,4 - - 8,0
5,0 - - 1,5
70,0 - 0,7 - 4,5
45,0 1,9 - - 3,5
30* 36,5 - - 7,0

* - агрессивная среда


7. РАСЧЕТ СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ, ОТ ПОРАЖЕНИЯ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ

Основные понятия и определения

В зависимости от вида электроустановки, номинального напряжения, режима нейтрали, условий среды помещения и доступности электрооборудования применяют определенный комплекс необходимых защитных мер, обеспечивающих достаточную безопасность. Применение защитных мер регламентируется Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) [23].

Различают электроустановки напряжениям до 1000 В и выше 1000 В; с изолированной и заземленной нейтралью. В электроустановках применяют следующие технические защитные меры: 1) защитное заземление, 2) зануление, 3) выравнивание потенциалов, 4) защитное отключение, 5) малое напряжение и др.

Наиболее распространенными техническими средствами для защиты людей при появлении напряжения на нетоковедущих частях оборудования из-за повреждения изоляции являются защитное заземление и зануление.

Защитным заземлением называется преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением. Безопасность обеспечивается заземлением корпуса системой заземлителей, имеющих малое сопротивление. Защитное заземление применяют в сетях напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью и в сетях напряжением свыше 1000 В как с изолированной, так и с заземленной нейтралью [27].

По расположению заземлителей относительно заземленных корпусов заземления делят на выносные и контурные. В первом случае заземлители располагаются на некотором удалении от заземляемого оборудования, во втором - по контуру вокруг заземленного оборудования на небольшом (несколько метров) расстоянии друг от друга. В качестве искусственных заземлителей используют вертикально расположенные стержни из уголковой стали или стальных труб. Заземлители соединяют стальной полосой, которую приваривают к каждому заземлителю. Заземлители с заземляемым оборудованием соединяют металлическими проводниками.

Сопротивления заземления, согласно ПУЭ, нормируются в зависимости от напряжения электроустановки. В электроустановках напряжением до 1000 В сопротивление заземления должно быть не выше 4 Ом. Если же суммарная мощность источников (трансформаторов, генераторов), подключенных к сети, не превышает 100 кВА, сопротивление должно быть не больше 10 Ом. В электроустановках напряжением выше 1000 В с малым током замыкания (менее 500 А) допускается сопротивление заземления не более 10 Ом, а с большим (более 500 А) - не выше 0,5 Ом.

Занулением называется преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением. Цель зануления — обеспечить быстрое отключение установки от сети при замыкании фазы (или фаз) на ее корпус, а также снизить напряжение на корпусе в аварийный период. Это достигается превращением замыкания на корпус в однофазное короткое замыкание с созданием в этой цепи тока, достаточного для срабатывания защиты. Зануление применяется в трехфазных четырехпроводных сетях напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью.

Согласно ПУЭ ток однофазного короткого замыкания должен превышать не менее чем в 3 раза номинальный ток плавкой вставки или ток срабатывания автоматического выключателя с обратной зависимой от тока характеристикой. При защите сети автоматическими выключателями, имеющими только электромагнитный расцепитель, коэффициент кратности тока выключателей с номинальным током до 100 А следует принимать равной 1,4, а для прочих - 1,25. Полная проводимость нулевого провода во всех случаях должна быть не менее 50 % проводимости фазного провода. Если эти требования по каким-либо причинам не удовлетворяются, отключение при замыкании на корпус должно обеспечиваться специальными защитами, например, защитным отключением.

Расчет защитного заземления

Цель расчета заземления - определить число и длину вертикальных элементов (стержней), длину горизонтальных элементов (соединительных полос) и разместить заземлители на плане электроустановки исходя из значений допустимых сопротивления и максимального потенциала заземлителя [27].

Расчет проводится в следующем порядке:

1. Определяют норму сопротивления заземления Rн (по ПУЭ) в зависимости от напряжения, режима работы нейтрали, мощности и других данных электроустановки.

2. Определяют расчетное удельное сопротивление грунта с учетом климатического коэффициента rрасч = rтаблψ где rтабл - удельное сопротивление грунта по табл. 7.1; ψ - климатический коэффициент по табл. 7.2.

 

Таблица 7.1

Значения удельных сопротивлений грунтов при влажности 10...12 % к массе грунта

Грунт Удельное сопротивление, Ом·м Грунт Удельное сопротивление, Ом·м
Глина Супесок
Суглинок Песок
Чернозем Скалистый

 

Таблица 7.2

Значения климатических коэффициентов и признаки зон

Тип заземлителя Климатические зоны
I II III IV
Вертикальные стержни длиной lс = 2...3 м при глубине заложения Н0 = 0,5…0,8 м 1,8…2,0 1,6...1,8 1,4...1,6 1,2...1,4
Горизонтальные полосовые заземлители при глубине заложения Н0 = 0,8 м 4,5…7,0 3,5...4,5 2,0 - 3,5 1,5 - 2,0
Признаки климатических зон
Средняя температура января, °С -20….-15 -14...-10 -10...0 0...5
Средняя температура июля, °С 16….18 18...22 22...24 24...28

 

3. Определяют сопротивление одиночного вертикального заземлителя Rc с учетом удельного сопротивления грунта:

 

, (7.1)

 

где d - диаметр стержня, м; Н = Н0 +l/2; lc , Н0 - см. табл. 34.

4. Учитывая норму сопротивления заземления Rн, определяют число вертикальных заземлителей без учета взаимного экранирования:

 

. (7.2)

 

5. Разместив заземлители на плане и задавшись отношением η расстояния между одиночными заземлителями S к их длине lc, определяют с учетом коэффициента использования вертикальных стержней (табл. 7.3) окончательно их число nl = nс и сопротивление заземлителей - без учета соединительной полосы Rcc = Rc /(n1ηс).

 

Таблица 7.3

Коэффициенты использования ηс вертикальных заземлителей

Отношение расстояния между заземлителями к их длине Число заземлителей п
Заземлители располагаются в ряд
0,85 0,73 0,65 0,59 0,48 - - -
0,91 0,83 0,77 0,74 0,67 - - -
Заземлители располагаются по контуру
- 0,69 0,61 0,55 0,47 0,41 0,39 0,36
- 0,78 0,73 0,68 0,63 0,58 0,55 0,52
- 0,85 0,80 0,76 0,71 0,66 0,64 0,62

 

6. Определяют сопротивление соединительной полосы:

 

, (7.3)

 

где lп = 1,05(n1 - 1)S - длина соединительной полосы; b, Н1 - ширина и глубина заложения полосы.

С учетом коэффициента использования полосы ηп (табл. 7.4) уточняют .

7. Определяют общее сопротивление заземляющего устройства и соединявшей полосы:

 

(7.4)

 

и проверяют, соответствует ли оно нормативному значению Rн.

 

Таблица 7.4

Коэффициенты использования ηп горизонтальной полосы, соединяющей вертикальные заземлители

Отношение расстояния между заземлителями к их длине Число вертикальных заземлителей п
Вертикальные заземлители располагаются в ряд
0,85 0,77 0,72 0,62 0,42 - - -
0,94 0,89 0,84 0,75 0,56 - - -
Вертикальные заземлители располагаются по контуру
- 0,45 0,40 0,34 0,27 0,22 0,20 0,19
- 0,55 0,48 0,40 0,32 0,29 0,27 0,23
- 0,70 0,64 0,56 0,45 0,39 0,36 0,33

 

Задание на практическую работу







Последнее изменение этой страницы: 2016-04-19; Нарушение авторского права страницы

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.229.118.253 (0.012 с.)