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 ![]()