Нагрузки от машин и оборудования

Машины и оборудование создают периодические динамические на­грузки на несущие конструкции. Следует различать следующие типы ма­шин: с конструктивно-неуравновешенными движущимися механизмами - кривошипно-шатунные, кривошипно-кулисные механизмы, щековые и гирационные дробилки; с конструктивно-уравновешенными вращающимися механизмами - грохоты, центрифуги, молотковые дробилки, вентиляторы, насосы; с нестационарными параметрами периодического динамического воздействия в зависимости от объема и качества обрабатываемого материа­ла - мельницы, барабанные смесители, бетоносмесители и т.д. Параметры динамических нагрузок определяются на основе составления кинематиче­ских схем, описывающих вращательные и поступательные движения меха­низмов или их составных элементов или на основе экспериментальных данных непосредственным замером перемещений и давления на опорные закрепления оборудования. Нагрузка характеризуется направлением и за­коном изменения ее величины во времени.

Для большинства машин динамическая нагрузка изменяется по гармо­ническому закону, а в отдельных случаях по не гармоническому закону, описываемому, например, тригонометрическими рядами.

При равномерном движении масс машины от, все силы можно привести к единому началу координат, жестко связанного с корпусом или с несущи­ми элементами здания. Тогда составляющие динамических нагрузок опре­делятся по выражениям:

где Xi Yj, Zj ,Xj,Y_h Z, - координаты и ускорения масс соответственно деталей машины в направлении координатных осей; R_x, R_r, R_z - суммар­ные инерционные силы масс; M_X,M_Y,M_Z - изгибающие моменты от инерционных сил относительно центра координатных осей.

Для машин с массивными вращающимися роторами динамические на­грузки возникают вследствие статической и динамической неуравновешан- ности, которая обусловлена смещением центра масс и главной центральной оси инерции от оси вращения ротора. Принимая, что ось вращения ротора располагается вдоль оси X, а координаты центра масс равны Y_c и Z_c, цен­тробежная сила определится

R=mω²e√(Y²_C+Z²_C)

где т - масса вращающихся частей машины; ω - круговая частота враще­ния вала; е =√(Y²_C+Z²_C) - амплитуда перемещения центра масс.

Величину е еще называют эксцентриситетом, который обусловлен не­точностью изготовления и для многих типов машин нормируют