СТАТЬИ АРБИР
 

  2016

  Декабрь   
  Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
28 29 30 1 2 3 4
5 6 7 8 9 10 11
12 13 14 15 16 17 18
19 20 21 22 23 24 25
26 27 28 29 30 31 1
   

  
Логин:
Пароль:
Регистрация
Забыли свой пароль?


Активная виброизоляции фундаментов турбоагрегатов


АКТИВНАЯ ВИБРОИЗОЛЯЦИИ ФУНДАМЕНТОВ ТУРБОАГРЕГАТОВ

Лавелин В.Е.

ФГАОУ ВПО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина», Екатеринбург, Россия vitaliylavelin[AT]gmail.com

Ямов В. И.

ФГАОУ ВПО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина», Екатеринбург, Россия Для исправной работы машин с динамическими нагрузками периодического действия, таких как турбоагрегаты, требуется устройство фундаментов, отвечающих требованиям не только прочности, но и безопасной и безотказной эксплуатации машины. В качестве таких фундаментов, как правило, используются массивные или рамные фундаменты.

Рис 1. Динамически устойчивые фундаменты: а - рамный фундамент; б - массивный фундамент на виброизоляторах.

Одной из основных проблем при расчётах системы Турбоагрегат-Фундамент- Основание (ТФО) является, как правило, обеспечение динамической устойчивости, то есть предотвращение сверхнормативных вибраций.

Вопросы проектирования фундаментов турбоагрегатов и динамического расчета пространственных рамных конструкций рассматривались в работах Г.Г. Аграновского, Е.Г. Бабского, О.А. Савинова, Б.В. Цейтлина, И.С. Шейнина и др. [2, 3].

Вопросами борьбы с вибрацией занимались О.А.Савинов, Б.В. Цейтлин, И.С.Шейнин и др. В основу проектирования активной виброизоляции закладывался подбор коэффициентов жесткости и проверка прочности конструкции виброизоляторов с последующей окончательной проверкой фундамента на колебания. [4, 5].

В настоящий момент для мощных машин (более 300 МВт) бывает очень сложно обеспечить зарезонансную работу, путём устройства высоконастроенного фундамента, ввиду ограниченного пространства. Поэтому низконастроенные фундаменты с достаточно гибкими колоннами оказываются целесообразными. Однако в данном случае отстройка первого тона свободных колебаний от рабочей частоты оказывается недостаточным. Необходимо определять частоты более высоких тонов, чтобы быть уверенным, что они не находятся вблизи частоты возмущающей силы. Однако даже при тщательном конструировании и составлении расчётной схемы бывают ситуации, когда одна из частотных зон собственных колебаний фундамента попадает в резонанс с оборотной частотой машины. В таком случае необходимо предусматривать мероприятия по противодействию сверхнормативной вибрации.

Одним из таких мероприятий является активная виброизоляция - применение виброизолирующих устройств в виде стальных пружин и демпферов. В расчетах на колебания фундамент можно рассматривать как систему, состоящую из двух твердых тел, соединенных между собой упругой связью с заданной жесткостью.

Предметом исследования являются виброизолированные фундаменты турбоагрегатов. Целью исследования является изучение технической целесообразности применения активной виброизоляции в виде стальных пружинных элементов.

Рис. 2. Пружинная виброопора

Конструктивно пружинная виброопора представляет собой несколько стальных цилиндрических пружин, установленных между двумя сварными металлическими корпусами. Несущая способность виброизоляторов варьируется от нескольких ньютонов до 1300 кН. При этом собственная частота в вертикальном направлении (как правило, оно является определяющим) изменяется от 1,2 Гц до 6 Гц. Выбор конкретного типа виброизолятора определяется массой устанавливаемого оборудования, требованиями по деформациям и необходимыми значениями собственных частот для непревышения амплитуд колебаний.

Применение виброизолирующих устройств со стальными пружинами, в первую очередь, позволяет исключить из динамического анализа часть системы, находящуюся под виброизоляторами - нижнюю плиту с основанием. Как известно, демпфирующие свойства основания при динамическом анализе зависят от коэффициентов жесткости и, при отсутствии экспериментальных данных, определяются по эмпирическим формулам в зависимости от модуля деформации грунта, усредненного по глубине сжимаемой толщи, что является приближенным методом оценки свойств основания. Кроме того, в случае наличия в основании фундамента рыхлых или мелких и пылеватых водонасыщенных песков, а также текучих и текуче-пластичных глинистых грунтов применение виброизоляции обязательно. Поэтому тот факт, что на нижнюю фундаментную плиту, а значит и на основание, будет передаваться лишь статическая нагрузка от веса вышележащей части системы, позволит получить гарантированно более надежную конструкцию фундамента.

Возможность регулирования высотного положения виброизоляторов уже после установки машины на фундамент бывает необходима в случае неравномерных осадок основания. При помощи домкратов и набора стальных пластин, толщиной от 0,1 до 10 мм можно изменить высотное положение каждого отдельно взятого виброизолятора.

Срок службы пружинных виброизоляторов значительно превышает срок службы установленного на них оборудования в случае соответствующей защиты от коррозии.

Заключение

В результате краткого обзора конструкций фундаментов турбоагрегатов и рассмотрения активной виброизоляции при помощи стальных пружинных изолирующих устройств можно выделить следующие области применения данного решения:

при реконструкции существующих фундаментов и сохранении нижней части фундамента;

при наличии в основании рыхлых или мелких и пылеватых водонасыщенных песков, а также текучих и текуче-пластичных глинистых грунтов;

при установке турбоагрегата на общую фундаментную плиту машинного зала станции;

при невозможности отстройки собственных частот от резонанса конструктивными мероприятиями;

при установке на существующий фундамент турбоагрегатов большей мощности;

и т. д.

Применение виброизоляторов даёт большую гибкость при принятии решений о конструкции фундамента турбоагрегата, обеспечивает необходимый режим работы, отвечающий требованиям безопасной эксплуатации. Данное решение позволяет регулировать высотное положение оборудования путём установки дополнительных стальных пластин, в случае неравномерных осадок основания.

Можно отметить, что активная виброизоляция порой является единственным возможным решением по устройству фундаментов турбоагрегатов и требует дальнейшего изучения с целью более эффективного её применения.

Библиографический список

Абашидзе А.И., Сапожников Ф.В., Казанджян А.Т. Фундаменты машин тепловых электростанций. М.: Издательство «Энергия», 1975.

Абросимов Н.А., Крылов А.В., Светушков В.В. Натурные наблюдения за вибрационным состоянием фундамента турбоагрегата мощностью 1200 МВт. // Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева, 2008. Т.251. С. 77-82.

Пермякова В.В., Лебедева Н.А., Пожиткова О.А., Томашевский А.В., Кирилина В.Н., Эсперов Д.Г.

Статические и динамические испытания ненагруженного фундамента турбоагрегата Т-130/160- 12,8+ТЗФП- 160-2ПГУ-220. // Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева, 2004. Т.244. С. 151-158.

Цейтлин Б.В. Динамический расчет фундаментов мощных турбоагрегатов. // Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева. Сборник научных трудов, - 1978, т. 127, - с. 70-79.

Foundations for vibration machines, Shamsher Prakash, Vijay K. Puri // Special Issue, April-May 2006, of the Journal of Structural Engineering, SERC, Madras. INDIA

GERB. Vibration Control Systems, 10 Edition. // Germany, 2000/01.








МОЙ АРБИТР. ПОДАЧА ДОКУМЕНТОВ В АРБИТРАЖНЫЕ СУДЫ
КАРТОТЕКА АРБИТРАЖНЫХ ДЕЛ
БАНК РЕШЕНИЙ АРБИТРАЖНЫХ СУДОВ
КАЛЕНДАРЬ СУДЕБНЫХ ЗАСЕДАНИЙ

ПОИСК ПО САЙТУ