磨机基础和地基共振分析,本文是一篇关于磨机论文范文，可作为相关选题参考,和写作参考文献。
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摘 要：磨机基础一般采用大块整体式钢筋混凝土基础结构,在考虑其振动影响时,往往通过体积配重平衡其振动,而不予具体进行分析计算；但实际设备种类多,地质情况的不可预测性,文章通过对CK450磨机基础的设计案例,从地基刚度、埋置深度等方面对其基础和地基的共振影响进行了分析.
关键词：磨机基础；地基刚度；共振；阻尼
在进行磨机基础设计时,如果没有考虑磨机基础和地基各自的自振频率,很可能会产生共振,由于共振将会吸收周边能量,不仅影响到设备的正常生产,而且会造成基础或磨机的损坏,甚至对周围建筑物造成不良影响,因此进行基础和地基自振频率及振幅的分析计算有其现实意义.
1 CK450磨机的特性参数
CK450磨机是国内新开发的大型磨机.它主要由进料、加压、选粉、外循环、液压、润滑和喷水等系统组成.其主要部件为封闭式壳体,磨盘,磨辊,主减速机,主电机,液压缸,摇臂支架机构,内筒等.该磨机高速轴的垂直和水平振动在2.0mm/s,底盘振动在0.5mm/s,磨盘外径为5.69m,有效直径4.5m,磨盘重量110吨,转速在24.4rpm .从参数可以看出,该设备是集旋转,垂直振动和水平振动为一体的大型动力设备.
2 磨机基础的振动特性
磨机基础和基坑直接相接触,磨机在运转时产生不平衡质量的惯性力和力矩通过基础传给基坑,引起设备、基础和基坑的振动.CK450磨机系大型磨机,宜采用大块整体式钢筋混凝土基础结构.由于基础和基坑具有一定弹性,在进行共振分析时,可近似地把其看成是一个弹簧系统,因此弹簧系数即刚度系数是一个十分重要的参数,对其合理的选取,将直接影响到磨机基础的自振频率和振幅的大小,并决定了计算结果的准确性.天然地基的刚度依据作用力方向和形式,分抗压、抗弯、抗剪和抗扭四种形式,在下文的分析计算中,理论上均设定大块整体式钢筋混凝土基础为绝对刚体,简称基础.
2.1 地基抗压刚度系数C1和地基抗压刚度K1的计算
基础在垂直力（设该作用力无偏心）P1的作用下,将产生垂直的弹性变位,设基底各点接触压力为均匀分布.
则 C1等于P1/&1
式中：p1为基底接触压力；&1为基础底面竖向弹性变位；C1为地基抗压刚度系数.
对全部地基底面积积分,
可得：P1等于∫Fp1dF等于∫FC1&dF等于C1F1&1等于K1&1
即：K1等于P1/&1
式中：K1为地基抗压刚度；F1为基础底面积.
2.2 地基抗弯刚度系数C2和地基抗弯刚度K2的计算
基础在力矩M2作用下,将产生弹性的转动角变位Φ2,设基底接触压力由底面形心开始作线性变化,某点的接触压力P2 均和该点的弹性变位成正比.
则 p2等于C2&等于C2X2Φ2,即 C2等于p2/X2Φ2
式中：p2为基底底面任意点的接触压力；X2为通过基础底面形心的y轴到任意一点的距离；Φ2为基础的角变位；C2为地基抗弯刚度系数.
对全部基础底面积积分,
可得：M2等于∫F p 2X2dF等于∫FC2XΦ2X2dF等于C2I2Φ2
即：K2等于C2I2等于M2/Φ2
式中：K2为地基抗弯刚度；F2为基础底面积；I2为基础对通过其底面形心并垂直于回转面的y轴的面积矩.
2.3 地基抗剪刚度系数C3和地基抗剪刚度K3的计算
基础在基底处水平力P3作用下,将产生水平方向的弹性变位&3,设基底水平剪力p3为均匀分布,且水平方向的弹性变位&3和剪力p3成正比,则
p3等于C3&3,即C3等于p3/&3
式中：p3为基底底面水平剪力；&3为地基表面在水平方向的弹性变位；C3为地基抗剪刚度系数.
对全部基础底面积积分,可得：
P3等于∫Fp3dF等于∫FC3&3dF等于C3F&3等于K3&3,即：K3等于C3F等于P3/&3
式中 K3为地基抗剪刚度；F为基础底面积.
2.4 地基抗扭刚度系数C4和地基抗扭刚度K4的计算
基础在扭转力矩M4的作用下,将产生绕轴（该轴为通过其重心并垂直于扭转面的轴）的扭转角变位Φ4,设基底切线方向的水平剪力由转动中心向外按线性关系增大,且基底内任一点的剪力p3和水平方向的弹性变位&4（切线方向）之间成正比关系,则
P4等于C4&4 等于C4X4Φ4,即C4等于p4/X4Φ4
式中：X4为基础转动中心到任意一点的水平距离；p4为基础底面任一点的切线方向的水平剪力；Φ4为基础扭转角变位；C4为地基抗扭刚度系数.
在微元面积dF上的剪力p4引起的扭转反力矩为：
dM4等于p4X4dF等于C4X4Φ4 X4dF
对全部基础底面积积分,可得：
M4等于∫Fp4X4dF等于∫FC4X4Φ4X4dF等于C4Φ4∫FX24dF等于C4Φ4∫F（X2+Y2）Df等于C4Φ4[IX+IY]等于C4Φ4Jx等于K4Φ4,即：K4等于 M4/Φ4
式中： K4为地基抗扭刚度；Jx 为基础底面对通过其形心并垂直于扭转面的轴的面积矩.
影响共振的另一个重要因素是基础的埋置深度,天然地基的刚度指均匀土层,基础置于地表面的地基刚度.实际上,基础总是有一定的埋置深度,所以在计算天然地基刚度时,可考虑基础的埋深和混凝土的刚性地面对地基刚度的提高作用.由于基础埋置深度周围的地基土在磨机振动时也参于了振动,因此在质量-阻尼-弹簧模型中,考虑周围土影响时,其模型如图1所示：
按照此计算模式,当基础竖向振动时,基础四周土体可看作是抗剪弹簧.当基础水平摇摆耦合振动时,平行于振动方向基础侧面的土体可看作是抗剪和抗扭弹簧,垂直于振动方向基础侧面的土体可看作是抗压和抗弯弹簧.当基础扭转振动时,基础四周土体可看作是抗扭弹簧.由于这些弹簧增加了地基的刚度,使得基础的自振频率随着埋深比的增大而提高,振幅也随着埋深比的增大而减低.
结论：关于对写作磨机论文范文与课题研究的大学硕士、相关本科毕业论文口碑最好的电磨机论文开题报告范文和相关文献综述及职称论文参考文献资料下载有帮助。
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