高速压力机的振动及隔离.docx

1、欢迎光临安全人之家 https:/ 高速压力机的振动及隔离 1 概述 机械压力机的种类多、数量大、分布广，较多工厂都要使用，其振 动危害较大。据实际统计资料显示15，压力机基础振动强度通常 在60dB90dB之间， 较大型压力机基础振动强度可达130dB （实测） 。 压力机基础的振动频率成份实测在 15Hz30Hz 的范围内。对这种低 频振动，人们感觉并不灵敏，但对人体的危害却很大。长期在压力机 旁工作的人会出现内分泌失调、失眠、脾气暴躁、反映迟钝等症状。 另一方面，压力机激起的基础振动传至车间内其它精密设备，会干扰 其正常工作；传至柱基会对厂房造成附加应力；传至办公楼和居民区 会影响人们的

2、正常工作和生活，并因此引起厂群矛盾。高速压力机相 对低速压力机而言，其行程次数一般在 200RPM1000RPM，其在运 行过程中产生的振动往往对周围环境造成不利影响， 消除和减少这种 影响的有效办法是对其采取隔振措施。 某汽车配件厂有三台用于生产汽车空调散热片的高速压力机，其中 两台公称压力为 100 吨，一台公称压力为 50 吨，生产时对周围居民 造成较大的影响，需进行隔振处理，根据城市区域环境振动标准和生 产工艺的需要，厂方对隔振效果有两点要求： （1）采取隔振措施后， 压力机台座位移幅值0.4mm； （2）距高速压力机 30m 处居民点的 环境振动，白天 VL75dB，夜间 VL72d

3、B。本文在探讨高速压力机 振动原理的基础上，开展了隔振措施的工程试验研究。 2 高速压力机振动及隔振设计 欢迎光临安全人之家 https:/ 2.1 高速压力机振动分析 一般来说，高速压力机的振动是由激振力（动载荷）的大小来决定 的。高速压力机的激振力主要为曲柄滑块机构的惯性力和加工力，一 般情况下前者大于后者，但激振频率是前者小于后者。高速压力机的 行程次数约为 200RPM1000RPM，其对应的激振频率一般在 3Hz 16Hz。 2.2 高速压力机隔振设计 （1）激振力 在隔振设计中， 激振力即曲柄滑块机构的惯性力， 视为正弦力， 即： F0=m 0a（1） 式中 m 0与曲柄连杆机构相

4、连接的运动部分（含上模具）质量 a运动部分的加速度 其中加速度 a 可由式（2）求出。 a=2X 0=（2f 扰）2X 0=QN 2X 0Sint（2） 式中 Q系数 N行程次数 X 0=行程数值（一般指在静态时，上下模具间的距离） 由式（1） ， （2）可得 F=m 0QN 2X 0Sint（3） 由（3）式可以看出，激振力的大小与运动部分的质量和行程次数的 平方成正比。 因此， 在保证产品质量的情况下， 适当减少行程次数 N， 可使激振力有较大幅度减少。 欢迎光临安全人之家 https:/ （2）加工力 实际上激振力还包括上、下模具接触时的打击力。打击力相当于瞬 时之间上模给下模一个冲量，

5、对于高速压力机来说，此力小于曲柄滑 块机构的不平衡惯性力， 并且加工力激起的振动频率大于惯性力激起 的振动频率。从隔振的观点看，能隔离加工力引起的振动，也就能隔 离激振力引起的振动。 2.3 高速压力机隔振工程途径 （1）对于每分钟行程次数较高的高速压力机（每分钟行程次数大于 400 次） ，隔振系统的固有频率可选择 f 惯：f 0（34.5） ，这样既 能有效隔离惯性力，又能很好地隔离加工力，隔振效率较高。 （2）对于每分钟行程次数较低的高速压力机（每分钟行程次数小于 400 次） ，一般可以选择隔振系统的固有频率大于惯性力频率，即让 惯性力不衰减传入地基而将其他频率较高的扰力隔离，此时，隔

6、振效 率较低。 （3）在隔振装置中，将固有频率设计成小于激振惯性力的频率，实 际上是利用高速压力机自身整体上下运动的惯性力和曲轴滑块机构 的惯性力互相抵消，从而达到隔振的目的。这样高速压力机自身必然 产生一定幅值的上下位移。一般将高速压力机的纵向位移控制在 0.5mm3mm 范围内对高速压力机本身及产品质量的影响较小。 3 高速压力机隔振实施效果 3.1 高速压力机的隔振 根据测试数据，100 吨压力机的振动频率以 5Hz 为主。在实践中有 欢迎光临安全人之家 https:/ 三种方法可以有效地控制高速压力机的振幅； （a）增大高速压力机的 附加质量； （b）用动力吸振器抑制高速压力机的振动； （c）在保证加 工质量的情况下，适当降低行程次数。 （1） 采用阻尼弹簧隔振器 假设阻尼比足够大， 能够在下一次冲击到来之前将附加位移消除掉， 则当阻尼比 0.1 时，台座位移幅度值按式（4）计算： （4） （设阻尼比 1） 为获得较高的隔振效率（大于 80%） ，根据实际情况，取压力机和隔 振台座的质量总和为 60 吨，针对 f 扰=5Hz 计算，得隔振系统的总刚 度 K=10624N/mm，