Примеры расчета акустической виброизоляции вентиляционных и насосных установок

Пример расчета 1

Задание:

Рассчитать акустическую виброизоляцию центробежного вентилятора ВЦ4-75 N 12,5 (по ГОСТ 5960-90), установленного на перекрытии из легкого железобетона ( = 300 кг/м ) в здании офиса категории Б (по МГСН 2.04-97).

Исходные данные:

Частота вращения вентилятора	- = 600 мин ( = 10 Гц)
Частота вращения электродвигателя	- = 975 мин ( = 16,2 Гц)
Масса агрегата	- =  1020 кг
Общая масса вращающихся частей	- = 250 кг
Вентилятор динамически отбалансирован.

Решение:

1. В соответствии с п.5.1 принимаем эксцентриситет вращающихся частей агрегата = 0,2·10 м. Исходя из частоты вращения вентилятора (600 мин ), определяем по табл. 3 максимально допустимую амплитуду смещения центра масс агрегата = 0,145·10 м.

2. По таблице 2 определяем требуемую эффективность акустической виброизоляции = 24 дБ.

3. По графику на рис. 1 находим допустимую частоту собственных колебаний в вертикальном направлении виброизолируемого агрегата при размещении его на перекрытии из легкого бетона (кривая “в” на рис.1)

Гц.

4. По формуле (9) определяем общую требуемую массу виброизолируемого aгрегата.

кг.

5. Так как масса агрегата (1020 кг) больше требуемой массы (862 кг), пригрузочная масса не требуется и для дальнейшего расчета в качестве принимаем массу агрегата 1020 кг.

6. В соответствии с п.6.1 выбираем пружинные виброизоляторы. Принимая количество виброизоляторов = 5, определяем по формуле (12) статическую нагрузку на один виброизолятор

.

7. Определяем расчетную максимальную нагрузку на один виброизолятор по формуле (13)

Н.

8. Определяем требуемую суммарную жесткость виброизоляторов в вертикальном направлении по формуле (10)

Н/м

и требуемую жесткость одного виброизолятора в вертикальном направлении по формуле(14)

Н/м.

9. По нагрузке и , пользуясь таблицей на рис. 2, выбираем виброизолятор типа ДO44. Для него = 2380 Н,   = 35700 Н/м.

10. Проверяем, удовлетворяет ли выбранный тип виброизолятора неравенствам (15):

Н

Н/м.

Необходимые условия выполнены.

11. Определяем собственную частоту колебаний виброизолированного агрегата в вертикальном направлении по формуле (16)

Гц.

12. Определяем величину эффективности акустической виброизоляции по формуле (8)

дБ дБ

Подобранная виброизоляция обеспечивает требуемую эффективность.

Пример расчета 2

Задание:

Рассчитать акустическую виброизаляцию вентилятора АИР 112 М2, установленного в подвальном этаже административного здания категории Б (по МГСН 2.04-97).

Исходные данные:

		Частота вращения	300 мин ( 50 Гц)
	Масса агрегата			89,8 кг
	Масса вращающихся частей			19 кг
	Агрегат динамически отбалансирован.

Решение:

1. В соответствии с п.5.1 принимаем эксцентриситет вращающихся частей агрегата = 0,2·10 м. Исходя из частоты вращения вентилятора (3000 мин ) определяем по табл. 3 максимально допустимую амплитуду смещения центра масс агрегата = 0,04·10 м.

2. По табл. 2 находим требуемую эффективность виброизоляции агрегата = 26 дБ.

3. По графику на рис. 1 находим допустимую частоту собственных колебаний в вертикальном направлении виброизолируемого агрегата при размещении его в подвальном этаже

Гц.

4. По формуле (9) определяем требуемую массу виброизолированного агрегата

кг.

5. Так как требуемая масса больше массы агрегата, применяем пригрузочную массу (см. п.6.4г), рассчитываемую по формуле (11)

кг.

В качестве пригрузочной массы используем железобетонную плиту толщиной 120 мм с площадью поперечного сечения = 1,18 м (плотность бетона 2300 кг/м ).

6. В соответствии с п.6.1 применяем резиновые виброизоляторы.

Для изготовления виброизоляторов выбираем резину на основе натурального каучука со следующими характеристиками:

		твердость	56 единиц (по Шору А)
	динамический модуль упругости (по графику на рис.3)			3,0·10 Па
	допустимое статическое напряжение			0,3·10 Па (по п.6.5б)

По формуле (17) рассчитываем суммарную площадь поперечного сечения всех резиновых виброизоляторов :

м

и площадь поперечного сечения одного виброизолятора по формуле (18), принимая общее количество виброизоляторов = 4

м .

Рассчитаем параметры виброизолятора в виде параллелепипеда квадратного сечения. Размер стороны квадрата можно рассчитать по формуле (20)

м.

7. Определяем требуемую суммарную жесткость всех виброизоляторов по формуле (10).

Н/м.

8. Рассчитываем рабочую высоту виброизолятора по формуле (21)

м.

9. С помощью неравенства (22) проверяем рассчитанные виброизоляторы на устойчивость:

 

Устойчивость виброизоляторов обеспечена.

10. Определяем суммарную жесткость всех виброизоляторов   по формуле (24)

Н/м.

11. Рассчитываем частоту собственных колебаний виброизолированного агрегата в вертикальном направлении по формуле (25)

Гц.

12. Определяем величину эффективности акустической виброизоляции по формуле (8)

дБ

Подобранная виброизоляция обеспечивает требуемую эффективность.

Пример расчета 3

Задание:

Рассчитать акустическую виброизоляцию центробежного насосного агрегата К 65-50-160А, установленного на перекрытии из тяжелого железобетона ( =550 кг/м ) жилого дома категории Б (по МГСН 2.04-97).

Исходные данные:

		Частота вращения насоса	- 2850 мин (47,5 Гц)
	Масса насосного агрегата			- 115 кг
	Диаметр гибких вставок
	на всасывание			- 65 мм
	на  нагнетание			- 50 мм

Гибкие вставки расположены горизонтально, параллельно одна другой.

Агрегат динамически отбалансирован.

Решение:

1. В соответствии с п.5.1 принимаем эксцентриситет вращающихся частей агрегата = 0,3·10 м. Исходя из частоты вращения вентилятора (2850 мин ), определяем по табл. 3 максимально допустимую амплитуду смещения центра масс агрегата = 0,03·10 м.

2. По табл. 2 находим требуемую эффективность виброизоляции насосного агрегата = 26 дБ.

3. По графику на рис. 1 определяем допустимую частоту собственных колебаний в вертикальном направлении виброизолируемого агрегата при размещении его на железобетонном перекрытии (кривая “б” на рис. 1)

Гц.

4. По графику на рис. 4 определяем продольную динамическую жесткость гибких вставок :

Н/м

Н/м .

5. По формуле (28) определяем требуемую условную массу виброизолируемго агрегата , учитывая только продольную динамическую жесткость гибких вставок:

кг.

6. В соответствии с п.6.1 выбираем резиновые виброизоляторы. Принимая количество виброизоляторов = 4, определяем по формуле (12) статическую нагрузку на один виброизолятор

Н.

7. Определяем расчетную максимальную нагрузку на один виброизолятор по формуле (13)

Н.

8. Определяем требуемую суммарную жесткость виброизоляторов в вертикальном направлении по формуле (10)

Н/м

и требуемую жесткость одного виброизолятора в вертикальном направлении по формуле(14)

Н/м.

9. По нагрузке и , пользуясь таблицей на рис. 6, выбираем виброизолятор типа ВР-202. Для него = 1000 Н,   = 50000 Н/м.

10. Проверяем, удовлетворяет ли выбранный тип виброизолятора неравенствам (15):

Н

Н/м.

Необходимые условия выполнены.

11. По формуле (26) определяем общую требуемую массу виброизолируемого агрегата, принимая = 03· (см. второе примечание к рис. 6)

кг.

12. По формуле (12) определяем уточненную статическую нагрузку на один виброизолятор при = 327 кг.

Н.

13. По формуле (13) рассчитываем уточненную максимальную нагрузку на один виброизолятор

Н.

14. По формулам (10) и (14) определяем уточненные значения требуемой суммарной жесткости  виброизоляторов в вертикальном направлении и требуемой жесткости одного виброизолятора в вертикальном направлении

Н/м

Н/м.

15. Данные табл. рис. 6 показывают, что выбранный ранее (п.9 данного примера расчета) тип виброизолятора ВР-202 по новому значению не удовлетворяет неравенствам (15). В соответствии с п.7.1.6 выбираем по табл. рис. 6 тип виброизолятора ВР-203, тогда неравенства (15)

Н    

Н/м.

Необходимые условия при виброизоляторах ВР-203 выполнены.

16. Определяем собственную частоту колебаний виброизолированного агрегата в вертикальном направлении по формуле (16)

Гц.

17. Определяем величину эффективности акустической виброизоляции по формуле (8)

дБ дБ

Подобранная виброизоляция обеспечивает требуемую эффективность.

           

Текст документа сверен по:

официальное издание М.: ГУП ”НИАЦ”, 1998