Wibroizolatory gumowe:

Gumę stosuje się w postaci podkładek ciągłych, powinny mieć rowki lub perforację umożliwiającą odkształcenia postaciowe gumy.

Klocki mogą pracować na ściskanie, ściskanie ze ścinaniem i zginanie.

Należy unikać stosowania elementów gumowych na rozciąganie

Do produkcji stosuje się kauczuk naturalny lub syntetyczny (neopren)

Właściwości gumy zależy od składu i technologii, podłoża i kształtu elementu gumowego. Parametry gum są wyznaczane z mniejszą dokładnością niż sprężyny.

Guma:

- jest wrażliwa na wpływy termiczne

- nie stosować w temperaturze powyżej 60 st. C i poniżej 0 st. C

- Guma jest wrażliwa na oleje mineralne

- Gumy pokrywa się olejoodpornymi elementami

- Guma się starzeje

- 30-55 st. Miekka guma

- 55-70 st. Gumy twardef

- guma jest nieściśliwa

- wsp. Poissona jest <0,5 i dlatego wykazu znaczne odkształcenia poprzeczne

Niektóre gatunki charakteryzują się dobrą przyczepnością do metalu i dlatego można je wykonywać na budowie lub wzmacnianie poziomymi blachami. Inna jest wartość współczynnika Younga przy obciążeniu dynamicznym i obciążeniu statycznym, tak samo jeśli chodzi o współczynniki Kirchoffa.

Obciążenia dynamiczne wywołane działaniem maszyn:

- należy dobrać tak kontr. Fund. Aby amplitudy nie były większe niż dopuszczalne,

- obciążenia stałe: ciężar maszyn i pomocniczych urządzeń

- obciążenia zmienne: siły dynamicznego oddziaływanie maszyny, siły wywoł. Specj. Oddziaływ. Maszyny: moment zwarcia (obc. Specjalne), nierównomierne ogrzanie fund., siła ssania próżni kondensatorów

4. Klasyfikacja obc dynamicznych:

- charakterystyczne Pd

- obliczeniowe Pdn –powstają przy złym stanie technicznym

P_dn = P_d * γ_f * α * β * ν

γ_f - WSP. Związanyz typem maszyny

α - WSP. Zmęczenia materiału, obniżenie wytrzymałości materiału fundamentu na obciążenia dynamiczne

β- WSP. Konsekwencji zniszczenia konstrukcji wsporczej zależy od klasy dynamiczności maszyny.

Dopuszczalne amplitudy drgań:

Kryterium stanu granicznego użytkowania są:

- amplitudy przemieszczeń,

- amplitudy prędkości,

- amplitudy przyspieszenia,

Wartości dpuszczalne amplitud ustala się tak aby drgania wymuszone nie były szkodliwe dla maszyn, personelu i konstrukcji.

Dopuszczalne amplitudy należy wyznaczyć wg dostawcy lub producenta maszyn i wg przepisów normowych.

Dopuszczalne amplitudy drgań można dodatkowo zmniejszyć jeżeli:

- w podłożu mamy niekorzystne war. Gruntowe

- drgania mają duży wpływ na ludzi z obsługi

- są wrażliwe na drgania urządzenia

- konstrukcja budynku jest wrażliwa na drgania

Przykładowe amplitudy drgań:

30 mikrometrów fund o turbogeneratorze < 100 MW

20 mikrometrów fund. O turbogeneratorze >100 MW

Amplitudy drgań fundamentów maszyn o działaniu udarowym (młot kuźniczy ) rys.:

-jeżeli podłoże pod tym fund jest z piasków nawodnionych ilastych to amplitudy Avdop=0.15-0.2mm,

-jeżeli jest z piasków śred, grubych lub pospółki to Av dop = 0.8mm;

-jeżeli inne grunty to Av dop= 1-1,2mm.

Dla młotów kuźniczych na wibroizolacji amplitudy są inne i też oparte o normę.

Wyznaczanie obciążeń dynamicznych spowodowanych pracą maszyn obrotowych:
- należy przymocować za pomocą min. 4 kotew

Najczęściej środek cięż. Wirnika przesunięty wzgl. Środka cięż. Wału – mimośród

P_d =  m_w •  e  • λ²

m_w – masa wirtualna

e – mimośród

λ²- prędkość kątowa

Klasyfikacja fund pod maszyny:

a) fund blokowe oparte na gruncie – najpop. (rysunek: oś wału, śr. ciężkości, m=mb+mt, dylatacja, blok fund.)

b) bloki fund oparte na wibroizolacji – takie maszyny, w których zmniejszamy obciążenie na podłoże lub zabezpieczamy przed szkodliwym, działaniem podłoża agresywnego lub podatnego (rys. dylatacja, maszyna, blok, skrzynia osłonowa, izolacja, wibroizolatory)

c) fund ramowe - to rama na której jest umieszczona maszyna oparta na ławie, palach, płycie (rys. fund ramowy, maszyna dylatacje, 3 poz. Posadzki).

d) maszyny ustawione na stropie budynku lub hali (rys. 4 maszyny ustawione na stropie na podkładach gumowych, na wibroizolatorach, na śrubach, na cokole).

Klasyfikacja obciążeń dynamicznych:

1. obc. Dyn. charakterystyczne Pd powstają podczas normalnej eksploatacji maszyny. Są podstawą do wyznaczenia stanu gran amplitud drgań wymuszonych konstrukcji wsporczej lub bloku fund.

b) obc. dynamiczne obliczeniowe Pdn powstają przy złym stanie technicznym maszyny i wartości tych obciążeń służą do analizy stanów granicznych nośności konstrukcji wsporczej

siły wzbudzające amplitudy drgań nie większe niż amplitudy dopuszczalne. (rys. – przy obliczaniu ampl. obieramy punkty narożnikowe Pd gruntu – Pd(1) = Pd*sin lambda * t, Ah<Ah dop., Av<Av dop);

wykres czas życia maszyny: Obliczanie Pdn = Pd*gama f*alfa*beta*ni, gdzie gama f – wsp. związany z typem maszyny, alfa – wsp. zmęczenia materiału, beta – wsp. konsekwencji zniszczenia konstrukcji wsporczej, ni – wsp. Dynamiczny zależy od modelu konstrukcji.

Aby obliczyć Pdn należy znać charakterystykę techniczną maszyny:

1) zmierzamy do takiej sytuacji aby siła przekazywana na podłoże gruntowe była mniejsza od Pd

2) potrzebne są:

• wart. charakt sił wzbudzających od poszczególnych elem. Maszyny;

• kinematyczny schemat działania sił wzbudzających z ich punktami zaczepienia;

• przesunięcia fazowe;

• rys z gabarytami pow. Fund;

• rozmieszczenie maszyn na powierzchni obiektu budowlanego (rys. łożyska, wał silnika, P1(t), przekładnia, oś wentylatora, P2(t).

Równanie ruch drgań pionowych fundamentu:

- swobodne nietłumione:

Mω(t) + k_zω(t) = 0

-harmoniczne, wymuszone, nietłumione:

Mω(t) + k_zω(t) = P_zsinλt

$a_{z} = \frac{P_{z}}{K_{z} - \lambda^{2}M} = \frac{P_{z}}{M(\omega^{2} - \lambda^{2})}$ - amplituda drgań pionowych

- swobodne tłumione:

Mω(t) + C_zω(t) + k_zω(t) = P_zsinλt

- ustalone tłumione:

ω(t) = a_ccosλt + a_ssinλt = Asin(λt + φ)

Wibroizolacja czynna – redukuje drgania maszyny

mg(t) + Cg(t) + kg(t) = P₀sint

g(t) = a_osin(λ(t−φ_o))

$$a_{0} = \frac{P_{0}}{\sqrt{{(k - m\lambda^{2})}^{2} + \lambda^{2} \bullet k^{2}}}$$

R(t) = C • g(t) + kg(t) = R_osin(λt − φ + β)

$$R_{o} = \frac{\sqrt{k^{2} + c^{2}\lambda^{2}}}{P_{0}\sqrt{{(k - \lambda^{2}m)}^{2} + C^{2}\lambda^{2}}} = \xi(\lambda)$$

Wibroizolacja bierna – chroni maszynę od drgań z zewnątrz:

q(t) = a₀sinλt

qsin(t) = q_osinλt

$$\xi\left( \lambda \right) = \frac{a_{0}}{q_{0}}$$

$$\frac{R_{0}}{P_{0}} = \frac{\sqrt{k_{z} + C^{2}\lambda^{2}}}{\sqrt{{(k - \lambda^{2}m)}^{2} + C^{2}\lambda^{2}}} = \xi\left( \lambda \right) = \frac{a_{0}}{q_{0}}$$

Wniosek: $\frac{\lambda}{\omega} > \sqrt{2}$, ξ < 1

Układ niskostrojny: jeżeli maszyna działa poniżej zakresu rezonansu: $\frac{\lambda}{\omega} \ll 1$ (duża masa, podłoże o małej sztywności)

Układ wysokostrojny: jeżeli maszyna działa powyżej zakresu rezonansu $\frac{\lambda}{\omega} \gg 1$ (mała masa, sztywne podłoże, duża powierzchnia przylegania)

Skuteczność wibroizolacji: zastosowanie wibroizolacji powoduje, że tylko część siły wzbudzającej Pd działającej na układ przekazywana jest na konstrukcję wsporczą (lub podłoże) w postaci siły zakłócającej Pz.