工程设计中常见的振动的防治

1、工程设计中常见的振动的防治在工程设计中，应充分考虑各类机械设备在生产过程中出现的振动及其危害， 以免影响到建筑结构的寿命和安全，影响到精密设备和精密仪器、仪表的加工、计 量与检验，影响到人们正常生产、工作和生活的环境。以往工程设计中曾对振动危 害和防治作过许多工作，但由于认识不够或考虑不周，曾发生过许多振动影响问题 因此，在工程设计中尚需认真地对待这些常见的振动危害，妥善的采取相应的措施 加以解决；对生产中存在的振动影响和危害，要及时予以治理，从而确保正常使用 这是设计中需要解决的一个重要课题。振动危害的防治在工程设计中，必须充分考虑振动引起的危害，采取必要的防振措施，避免 或减少振动的影响。

2、对实际生产过程中发生的振动影响，应及时加以治理，以确 保建筑结构的正常使用，确保精密设备的正常工作，满足人们正常的生产、工作、 学习的生活等活动。对振动危害的防治要根据实际情况综合考虑，首先采取减少 振源处的振动输出，或采取隔离外界振动输入，必要时同时考虑减少振动输出和 隔离振动输入，达到满足生产、设备和人所能承受的允许振动能力。1 .合理布置振源工程设计时，首先要根据生产的可能性，尽量将较大振源和有精密要求的部 分分区设置相互远离。然后根据振源设备运行的特点，将同类设备布置成对称或 反对，避免同类设备多台运行时处于同向、同步状态，以便使其振动在不同相位 上互相有抵消.把振源设备的旋转运动方向

3、和水平往复运动方向不对准精密设备， 并与支承结构刚度大的方向一致。在多层厂房内的振源布置时，要充分利用伸缩缝和楼梯间的减振作用，将振 源与有防振要求的精密设备分开，并不设置在一个接层单元内；或将有影响的振 源.单独设置；当生产需要不能远离时，应单独设置在与接层脱开的构架式基础 上，或将该部分楼板简支设置，并在支承处采取减振措施。在多层厂房内设有精 密设备时不应设置吊车；必要时将吊车宜设在底层地面上，并与厂房结构脱开， 采取单独设立柱的摇臂吊或悬挂吊，或做成落地门式吊车。另外，在精密设备周围不宜布置通过重型汽车的主十道，非通过不可时应限 速或定时运行。2. 减少振动输出减少振动输出就是要设法减少

4、振源振动能量。一般是选择动平衡好的机械设备，对振源采取 刖、柔”法积极隔振。1、选择动平衡性能好的设备，定期维修或更换设计时，首先要注意到选用动平衡性能好的机械设备，它扰力小，输出的振 动能量亦小。使用中要定期维修，有利于调整平衡性能。当发现使用中设备动态 不平衡增加，应及时检修，调整其联接处间隙的松动和固定松紧不一，使之恢复 其平衡性能。如因长期运行引起传动部件的磨损，应及时更换。当设备已陈旧无 法检修调整应予更新，重新选用动平衡性能好的设备，以确保生产使用要求。2、刚性减振刚性减振，就是提高支承结构（包括基础）刚度和整体性。从而减小振源振 动的输出。3. 提高结构刚度为了满足动力荷载作用下

5、的结构强度和稳定，满足对周围精密设备允许振动 要求，受振结构通过动力分析，确定其必要的断面和刚度。但应避免只满足强度 而刚度过小，不能满足允许振动的控制，尚因避免降低结构垂直自振频率，造成 与十扰频率接近或一致，而出现共振或 拍”的现象影响精密设备的使用。当使用中 如出现结构刚度偏小，而发生共振危害时，应增强支承结构刚度的措施，采取增 加构件断面，或减小结构的跨度的立柱和斜撑，从而提高支承结构的自振频率， 使之远离共振区，实现刚性减振。例某厂锻工车间2T锤开动，屋盖发现晃动而增加纵向垂直支撑；乂如某厂锻工车间设有 1T、400Kg、250Kg垂、400Kcg£用时，冷 滩瓦掉下，后改

6、为刚碌屋盖，增加屋面刚度。4. 提高地基基础刚度和整体性为了减少机械设备基础的振动，设计时尚可考虑提高地基基础的刚度。增强地 基基础刚度的办法，一般可采用硅化或灌注水泥浆胶结松散地基； 在基础周边打桩； 加大设备基础底面积；加深基础或加强地面与设备基础上部的整体联接，均能在一 定程度上达到提高地基刚度的目的。当同类设备设置在一起时，还可以把两台或多台设备基础联合在一起，提高地 基刚度，增加基础质量，降低基底应力，从而减小振源振动。例如将二台 60/8的空 压缩机基础联合设置，在水平回转振动下，测得联合基础比单独基础的垂直振动和 水平振动平均减小达40%以上。大型设备基础由于受到动力荷载作用或受

7、力不均匀，以及温度变化等影响，乂 能够在基础周边和底部配置足够的钢筋，以确保受力的需要，并起增强刚性和整体 性。如基础未配筋或配筋不足而出现裂缝，则应采取外包钢筋混凝土套加以补救。 如发现设备基础倾斜，待稳定后加固修补填平，重新调整安装设备后方可使用。5. 隔离输出振源隔离输出振源，就是采取积极隔振措施减少振源输出的振动能量。对抗力大的机械设备，其振动影响范围很广，采取上述 1、2的措施无法实现， 或尚不能满足精密设备的防振要求时，应考虑对振源隔振。特别是当该设备因生产 线流程的需要，无法改变布置位置，而增大支撑结构刚度乂不经济时，应对该设备 基础采取柔性隔振，以减少振源振动的输出。例如某厂白

8、银车间，由于工艺需要将 250KN的空气锤布置在多层厂房的底层，为了解决对相距 35-40米处三层楼上精密仪 器的影响，对空气锤基础采用空气弹簧隔振、隔振后现场实际测定，离开空气锤操 作区基坑外的地面上其振幅为 0.51说明隔振后空气锤对楼层的影响已基本消除，对精密仪器已无任何影响。至于汽车振源的影响，可将周围的路面设计为柔性路面，并适当加厚沥宵层， 一边吸收能量，减少其振动影响；必要时还可限制车速通过，减弱振源振动。当某些管道（气流或液流）脉动对附近精密设备发生影响时，可将管道穿过墙 或楼板的支承处，采用弹性垫隔离，管道的吊点处采用弹性吸振器，管道的联接处 采用柔性软管联接，从而消除管道高频

9、脉动对精密设备的影响。减少振动的输入和放大任何区域的精密设备，都可能受到某些振源通过支承结构和土质介质传递而发 生的振动十扰影响，当不可能消除外界振动影响时，有必要采取振动输入措施的消 极隔振，使之满足精密设备正常使用的要求。1、远离振源设计时，要充分考虑精密计量、理化的仪器、仪表和精密搪床、磨床、车床、 刻线机等设备受外界振动的影响，可通过振源振动的地面振动衰减计算或实地普测， 将精密设备布置在受振影响允许的区域范围内，这是一种最简单有效的方法。如果 高精密设备（如光栅刻线机）在使用过程中受振后发生无法正常工作时，亦可通过 普测找到一个振动最小的区域，迁移到该区域内设置，从而满足使用精度要求

10、。2、增大地面刚度和质量由于精密设备受到影响的周围设备振源，大多数振动能量较小，则可将混凝土 地面设计成厚地面，其厚度500mm,并与建筑物设缝加以分开，使精密设备间的 地面形成一个大块体的刚性质量，利用地面刚度的增大和大质量的惯性作用，减小 外界振动影响；必要时还可在大块体地面下铺设 200-300mm厚的砂垫层，从而达到 减振的目的。精密仪器、仪表问地面不允许直接采用木地板，这是因为木地板刚度小，人走 动时对精密设备将会发生显著影响。因此，宜将精密问地面做成刚性的混凝土或水 磨石地面，然后再铺设地毯或橡胶布或木地面，可有效地避免由于操作人员走动所 引起的振动影响。3、采用刚性工作台根据以往

11、许多工厂出现的精密仪器、仪表受振影响，不少由于其支承结构是木 制工作台。木制工作台质量轻，有一定弹性，当受外界振动十扰时，经常发生振动 放大现象，实测表明：木制工作台上的振动比楼面、地面的振动放大2-3倍。因此，设计时宜采用水磨石刚性工作台，可明显地降低外界振动的十扰，使台面上的振动， 基本上能恢复到与楼面、地面差不多的振动状态。4、门、窗弹性密缝设在楼层上计量、理化等精密间及其附近房间的门窗，宜在其四周采用弹 性密封条衬垫，可以避免因开、关门窗时由于碰撞引起的振动十扰；特别是门、窗 打开后，被风吹动关闭，将引起墙和楼板的突然性撞击而产生强烈振动，严重地影 响到精密仪器仪表的正常工作。5、设置

12、防振沟当精密设备受到外界一般机床、高速切削机床的高频振动影响，由于其届 波长较短的振源十扰，采用防振沟是减少这类振动影响的有效办法之一。但防振沟 的深度必须超过十扰振动波长的2/3以上，才能起到较好的减振作用。防振沟可以 设置在精密设备间的周围，亦可设置在精密设备基础的四周；但对具有内扰力较大 搪床、螺纹磨床，铁床等的精密设备，防振沟不宜设在基础四周，以免由于自身水 平扰力而增大基础回转及摇摆振动。通常当受到各种机床设备的振动影响时，在精 密设备基础四周设防振沟，总是能起到一定的效果。但应注意对较低频率的振源， 由于其波长较长时，往往振动可绕过防振沟底部传递过去，而起不到减振作用。6、隔离输入振动精密设备无法避开有影响的振源时，可对不同特性的振源十扰采取相应的 隔振措施，有效地吸收外来振动能量的输入，如采用隔振器、防振垫隔振。隔振设 计时，必须经过严格的计算，否则不但起不到减振作用，反而可能增大振动影响。振动的综合防治在受振影响的条件下，当单一采取减少振动输出或输入的措施尚不能解决振动 影响时，可采取减小振动输出或输入的多种措施来综合治理振动问题。在采取综合 措施时，可以减小振动输出为主，减小振动输入为辅；反之，以减小振动输入为主, 减小振动输出为辅。但防治方法都要尽可能做到 简易可行，效果显著，经济合理当