1. Charakterystyka maszyny:
a. wentylator odśrodkowy
- wydajność: 25000 [m3/h]
- ciężar wentylatora: Qw=19 [kN]
- ciężar wirnika wraz z wałem: Ww=6 [kN]
b. Silnik elektryczny
- ciężar silnika: Gs=12 [kN]
- ciężar wirnika: Ws=8 [kN]
- moc silnika: W=160 [kW]
- nominalna prędkość obrotowa: nm=760 [obr./min]
1.1. Schemat
2. Określenie sił dynamicznych
2.1. siły dynamiczne charakterystyczne
- dla silnika
- dla wentylatora
k- współczynnik zależny od rodzaju maszyny
k=8
2.2. Siły dynamiczne obliczeniowe
- współczynnik obciążenia
=5
- współczynnik zmęczenia materiału
=2
- współczynnik konsekwencji zniszczenia konstrukcji
=1
- dla silnika
- dla wentylatora
- dla momentu
3. Określenie wielkości i kształtu fundamentu
|
|
|
|
a= |
2,4 |
|
b= |
1,50 |
h= |
1,20 |
|
|
|
cieżar |
x[m] |
Gx |
y[m] |
Gy |
z[m] |
Gz |
|
|
|
wentylator |
25 |
0,4 |
10,00 |
0,75 |
18,75 |
1,75 |
43,75 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
silnik |
20 |
1,9 |
38,00 |
0,75 |
15 |
1,75 |
35,00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
schodek |
6 |
1,9 |
11,40 |
0,75 |
4,5 |
1,30 |
7,80 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
fundament |
108 |
1,2 |
129,60 |
0,75 |
81 |
0,60 |
64,80 |
|
|
|
|
|
|
159 |
|
189,00 |
|
119,25 |
|
151,35 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x0= |
1,19 |
m |
e1= |
-0,01 |
m |
edop= |
0,0720 |
m |
|
|
|
|
|
|
e2= |
0,00 |
m |
edop= |
0,0450 |
m |
|
|
|
y0= |
0,75 |
m |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Z0= |
0,95 |
m |
|
|
|
|
|
|
4. Momenty bezwładności mas układu
Wentylator
Silnik
Występ ponad posadzkę
Blok fundamentowy
Element układu |
Momenty bezwładności mas względem: |
||
|
Płaszczyzny XZ |
Płaszczyzny YZ |
Płaszczyzny XY |
Wentylator |
1,89 |
15,94 |
18,52 |
Silnik |
0,61 |
10,5 |
13,62 |
Występ ponad posadzkę |
0,84 |
3,52 |
0,76 |
Blok fundamentu |
15,19 |
51,85 |
24,72 |
Razem |
|
|
|
5. Schemat działania sił wzbudzających
Zestawienie sił i momentów wywołanych pracą maszyny
Schemat |
|
|
|
|
|
|
I |
0 |
0 |
-2,8 |
0 |
0,188 |
0 |
II |
0 |
0 |
-0,4 |
0 |
-2,08 |
0 |
III |
0 |
-2,8 |
0 |
2,24 |
0 |
0,188 |
IV |
0 |
-0,4 |
0 |
-0,32 |
0 |
-2,08 |
6. Podłoże gruntowe pod fundamentem
gdzie
Cechy sprężyste podłoża
Współczynnik dynamicznego współczynnika podłoża C0 dla piasków
Współczynnik sprężystego równomiernego pionowego ugięcia Cz
Współczynnik sprężystego nierównomiernego pionowego ugięcia
Płaszczyzna xz
Płaszczyzna zy
Współczynnik sprężystego równomiernego poziomego przesuwu
Współczynnik nierównomiernego poziomego przesuwu
Dynamiczna sztywność podłoża gruntowego
- ugięcie pionowe podstawy fundamentu przy równomiernym nacisku
- obrót podstawy fundamentu względem osi poziomej prostopadłej do płaszczyzny drgań przy nierównomiernym nacisku pionowym
- przesów poziomy fundamentu w kierunku osi x lub y (równomierny)
- obrót podstawy fundamentu względem osi pionowej przy nierównomiernym nacisku poziomym
Obliczenie częstości drgań własnych fundamentu
Masa układu drgającego
Częstość drgań własnych pionowych
Częstość drgań własnych poziomych
Częstość kołowa drgań własnych
Płaszczyzna xz
W płaszczyźnie yz
Częstość kołowa drgań skrętnych
Częstość kołowa drgań wymuszonych
Ponieważ na częstość drgań wymuszonych nakładają się inne częstości drgań w zakresie 20%
Należało by przeprojektować fundament
Obliczanie amplitudy drgań własnych
Amplituda drgań wahadłowych fundamentu wywołana charakterystycznym obciążeniem dynamicznym
Według schematu I
Amplituda drgań obrotowych
Amplituda drgań wahadłowych fundamentu wywołana charakterystycznym obciążeniem dynamicznym według schematu II
Amplituda drgań obrotowych
Amplituda pozioma obliczana dla drgań wahadłowych, wywołane obciążeniem dynamicznym w płaszczyźnie yz (schemat III)
Amplituda drgań obrotowych
Amplituda pozioma obliczana dla drgań wahadłowych, wywołane obciążeniem dynamicznym w płaszczyźnie yz (schemat IV)
Amplituda drgań obrotowych
Amplitudy drgań własnych
Amplitudy dopuszczalne drgań wymuszonych
Dla drgań pionowych
Dla drgań poziomych
Największe amplitudy drgań wymuszonych spełniają warunki normowe
Obliczenie śrub kotwiących
Silnik elektryczny przytwierdzony do fundamentu czterema śrubami M16 ze stali St3SX o rozstawie b=75cm
Naprężenia rozciągające
Potrzebna długość zakotwienia
B30
Przyjmuję la=40cm
Zbrojenie bloku fundamentowego
Zbrojenie fundamentów blokowych pod maszyny o wypadkowej siły wzbudzającej Pd>0,5kN oraz objętości betonu w fundamencie do 20m3
Wpływ bocznego odporu gruntu
Nie uwzględnia się bocznego odporu gruntu
Przyjmuję zbrojenie konstrukcyjne
w postaci siatek, przy otworach zbrojenie konstrukcyjne, pręty