机器基础隔振

介绍

为减小动力机器振动对周围的人员、建筑物和精密仪表设备的影响，需要对动力机器或对精密仪表设备采取隔振措施。研究重点是：分析振源类型和提出隔振措施。

振源 　①人工振源。机器运转、车辆行驶、人类活动等因素引起的振动。人工振源的振幅变化较大，但随着距振源距离的增加而迅速减小，振动频率的变化范围较大。②地面脉动。由大自然及地壳内部的各种变化因素，以及远处各种振动迭加传来的振动。地面脉动的振幅和振动频率具有随机变化的特性，振幅一般在十分之几至百分之几微米的范围内变化，振动频率大都在2～3赫左右。

隔振设计依据 　①确定容许振动值。为保证周围建筑物的安全,保证精密仪器和精密仪表的正常工作,需要分别确定动力机器（如锻锤、压缩机等）及精密仪表的容许振动值。目前，对各种动力机器已规定了适用于各种条件的容许振动值。至于精密仪表和设备的容许振动问题比较复杂，现在还缺乏统一标准。中国已对各种类型的精密仪表和设备进行了大量的现场实测和试验，并采用平稳化随机函数理论，对上述试验结果进行统计分析，作出了按振幅和速度衡量的两种分级标准。②根据厂区内外的环境振动，查明有害振源。因为并非所有的机器都产生有害影响。如各种机床的振动仅在同一车间传播，很少通过围土传播给相邻的建筑物。③量测各种设备的振动影响范围。因为即使同样一种振动设备，由于场地的地质条件和基础形式的差异，也会产生不同量级的振动。在上述基础上，确定精密仪表、机器的金工车间及检验机构同振源之间的最短距离及相应的隔振措施。

隔振措施 　根据不同的振源类型，采取积极隔振或消极隔振的措施（见工程结构防振）。

隔振效果 　常以隔振系数η衡量。

采取积极隔振措施时,隔振系数η可由下式表述：

η=Qt/Q0　(1)

式中Qt为隔振后传给刚性支承结构的动荷载;Q0为未隔振时传给刚性支承结构的动荷载。

为了取得较好的隔振效果，应使扰力频率ω0大大超过自振频率,式中K为隔振器刚度；m为隔振基础的质量;统称为隔振参数。两个频率的比值(ω0/λ1)一般在3～6之间选择；比值愈大,隔振效果愈好。故η及隔振基础的最大振幅将由K和m控制。在设计时，主要是正确地选择隔振参数。

采取消极隔振措施时，应根据精密仪表或设备的容许振动以及环境振源的特点选择隔振参数，以减小环境振动的影响。

消极隔振的隔振系数，由精密仪表或设备经隔振后的振动与地面振动的比值大小确定，因为精密仪表等的容许振动是按其特点分别以振动振幅、振动速度、振动加速度示出，相应的隔振系数分别为

ηA=【A】/A　(2)

ηv=【v】/v　(3)

ηɑ=【ɑ】/ɑ　(4)

式中【A】、 【v】、【ɑ】分别为精密仪表或设备隔振后的振幅、速度、加速度;A、v、ɑ分别为地面振动的振幅、速度、加速度。

消极隔振措施的隔振效果，主要取决于地面干扰振动频率与隔振频率之比。因此，研究制造隔振器的材料，以降低隔振体系的自振频率，仍是一个重要课题。2100433B

《土-基础的振动与隔振》中包括了许多非常珍贵的资料，可供从事结构工程、岩土工程、振动控制专业的工程技术人员、高等院校师生参考。

气垫隔振器又称气体弹簧隔振器，是一种高效隔振器，由橡胶制作充气而成，振动频率很低，隔振效果比钢弹簧更好 。一般由橡胶制件充气而成，振动的频率特别低时，它的隔振效果比钢弹簧更佳。固有频率可低至0.1～5赫。它在共振时阻尼高，而在高频时则阻尼小。缺点是：价格昂贵，负载有限，并须经常检查。气垫隔振器分单向作用和双向作用两种。

设计机器基础前，须收集下列资料作为依据：①机器的技术性能，包括型号、工作转速、重量(机器总重、有些机器还应列出转子或定子的重量)、轴的临界转速、功率、传动方式、重心位置及轮廓尺寸等。②机器的不平衡扰力和扰力矩及作用位置，其他荷载的分布位置、面积、大小、方向等。③工艺布置图，包括各种动力机器的位置（如螺栓安装位置、辅助机器及管道安装位置等），需隔振的机器、仪表的位置及隔振要求。④对基础的要求，包括机器底座的轮廓尺寸和基础平面位置图；辅助机器、管道位置以及沟、坑、洞的位置和尺寸图；二次灌浆的厚度和尺寸；锚固螺栓、预埋件的尺寸和位置等。⑤拟建场地的工程地质和水文地质资料，包括室内或原位测试所得的土动力参数。