Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер




14.09.2019


14.09.2019


08.09.2019


03.09.2019


26.08.2019


13.08.2019


13.08.2019


08.08.2019


06.08.2019


30.07.2019





Яндекс.Метрика
         » » Звуко- и виброизолирующие основания

Звуко- и виброизолирующие основания

18.12.2017

Необходимость специальных мер, препятствующих распространению колебаний по каркасу здания, вызывается в первую очередь незначительным затуханием колебаний в обычных строительных материалах. По данным В.П. Кельберга и Р.М. Ладыженского, сила звуковых колебаний, распространяющихся в стальной балке, уменьшается на 1 дб на расстоянии почти 1 км от источника звука. В кирпичной кладке затухание на 1 дб происходит на расстоянии 37 м и в дереве — на расстоянии 30 м. Таким образом, при наличии источника шума, не изолированного от каркаса здания, например, насосного агрегата, расположенного в нижнем этаже, шум от этого агрегата будет распространяться по другим этажам с весьма незначительным ослаблением.

Для изолирующих оснований обычно применяют амортизационные пружины или прокладки из упругих материалов (резины, пробки и др.). Все эти материалы могут быть применены при условии, что нагрузка на них не превысит величину допустимой нагрузки для данного материала. Иначе вследствие превышения предела упругости прокладка теряет свою гибкость и перестает быть звукоизолятором.

Изолирующие основания можно разделить на две группы. К первой относятся основания под агрегаты, устанавливаемые непосредственно на грунт (в подвалах зданий). Ко второй группе относятся основания для агрегатов, устанавливаемых на междуэтажных перекрытиях (в технических этажах) По периметру оснований первой группы делают так называемые акустические швы или разрывы, а под подошвой основания устанавливают упругие прокладки. Этим предотвращается проникновение колебаний машины через грунт в каркас здания.

Основания второй группы, предназначенные для агрегатов, устанавливаемых на междуэтажных перекрытиях или на участках здания, жестко связанных с его каркасом, требуют весьма тщательного выполнения.

В качестве примера на рис. 240 показана установка вентилятора на звукоизолирующем основании. Вентилятор монтируется вместе с электродвигателем на общей железобетонной плите. Под плитой располагают изолирующие прокладки, изготовляемые из резины, пробки или иных упругих сжимаемых материалов; размеры и расположение прокладок определяются специальным акустическим расчетом. Заборный и выбросной воздуховоды присоединяются к вентилятору при помощи вставок из прорезиненной ткани длиной 150—200 мм.
Для особо ответственных помещений, где устранение шума от санитарно-технических установок имеет очень большое значение, изолирующие основания состоят из следующих элементов: пружинных амортизаторов, устанавливаемых на основном фундаменте или перекрытии; опорной железобетонной плиты, на которой производится монтаж установки.

На рис. 241 показаны элементы виброизолирующих фундаментов насосных агрегатов отопления. Преимущество примененных здесь амортизаторов (рис. 242) в сравнении с другими упругими опорами заключается в том, что осадка и упругость пружин почти не изменяются при длительном воздействии динамической нагрузки.
Металлический корпус амортизатора состоит из верхней 1 и нижней 2 крышек и приваренных к ним боковых стенок. С внутренней стороны верхней крышки 1 и опорной планки 3 приварены кольца 4 для установки пружины 5.

Между нижней крышкой и опорной планкой размещены резиновые прокладки 6 и 7, изготовленные из технической резины № 1847 рецептуры завода «Каучук», с твердостью по Шору 40—50.

Резиновые прокладки имеются также над шайбами направляющих шпилек 8 и в верхней части нижних боковых стенок. К последним резиновые прокладки приклеивают.

В нижней части амортизатора имеются ребра 9 для прикрепления его к основному фундаменту, а в верхней части — установочный болт 10 для регулирования и достижения горизонтальности установки опорной железобетонной плиты. Перед началом монтажа необходимо проверить соответствие поставленной в амортизатор пружины принятому в проекте типу амортизатора.

Основные параметры пружины, требующие проверки: внутренний диаметр пружины; диаметр проволоки; количество витков пружины; высота пружины в свободном состоянии, без нагрузки.

Необходимо обратить особое внимание на тщательную шлифовку (на 3/4 окружности) верхнего и нижнего концов пружины. Пружина, поставленная свободно любым концом на горизонтальную плоскость, должна стоять вертикально, без перекоса.

На плоскости нижней крышки и подкладки должны быть насечки глубиной не менее 1 мм.

Нарезка установочного болта должна соответствовать ОСТ и выполняться чисто, без срывов. Болт должен легко ввертываться в нарезку отверстия в планке железобетонной плиты вручную и не должен качаться.

Все металлические части амортизаторов, кроме нарезок, окрашивают масляной краской, а нарезку смазывают солидолом или тавотом. Отклонения габаритов опорной железобетонной плиты от проектных размеров допускаются по длине +20 мм, по высоте +10 мм. Допускаемые отклонения в разбивке и в размерах гнезд для анкерных болтов +10 мм.

Имеющиеся в плитах металлические планки для установочных болтов амортизаторов должны быть строго горизонтальны. Допускаются отклонения расстояний между центрами отверстий и наружными габаритами плиты от проекта +10 мм. Нарезка в отверстии планки должна быть чистой и соответствовать ОСТ. При ввертывании установочного болта ось его должна образовывать с планкой прямой угол.

Железобетонные плиты должны иметь ровную поверхность и ребра без раковин.

Последующие подбетонирование и штукатурка плит не допускаются.

Отверстия в плитах и места расположения установочных болтов не должны иметь подтеков бетона.

Амортизаторы для виброизолирующего основания под центробежный вентилятор не имеют ребер, они устанавливаются на чистом полу (рис. 243) без уклонов, со строгим соблюдением проектной отметки.

Повышенную устойчивость имеет амортизатор, показанный на рис. 244.

Болт 1 амортизатора вставлен в подпятник 2, удерживаемый шайбой 3 от смещения. Шайбу приваривают после установки и выверки амортизатора.
Амортизаторы должны иметь повышенную прочность, для этого все сварные швы на амортизаторах выполняют электродами марки Э-42.

При монтаже всего виброизолирующего основания соблюдают следующие правила:

а) закрепление амортизатора на поверхности пола или основного фундамента производят после полного монтажа оборудования, проверки осадки пружин и окончательной регулировки основания;

б) анкерные болты оборудования должны тщательно заделываться цементным раствором в гнездах железобетонной плиты без загрязнения раствором частей оборудования;

в) должно быть исключено попадание раствора и мусора под железобетонную плиту и под амортизаторы (кроме раствора для заделки последних в случаях, предусмотренных проектом);

г) после монтажа установки верхняя поверхность железобетонной плиты должна быть установлена строго горизонтально, с выверкой по уровню; горизонтальность достигается регулировкой имеющихся у амортизаторов установочных болтов, после чего на этих болтах затягивают гайки с пружинными шайбами;

д) по окончании монтажа установки и выверки горизонтальности железобетонной плиты ограничители колебаний у амортизаторов должны быть отрегулированы таким образом, чтобы между резиной и металлической планкой, в которой перемещается направляющая шпилька, оставался свободный зазор 3 мм.

При установке Тихоходных центробежных вентиляторов с числом оборотов до 400—500 в 1 мин. применяют подвесные амортизаторы с пружинами, работающими на растяжение (рис. 245).
В связи с новизной этого типа амортизаторов лабораторией динамики ЦНИПС (научными сотрудниками О.Н. Томсоном и Б.Ф. Кулаковым) в 1952 г. были испытаны две опытные установки.

В первой установке вентилятор (ВРС № 6) и электродвигатель были соединены муфтой и имели 730 об/мин; во второй установке вентилятор и электродвигатель были соединены ременной передачей, при этом электродвигатель имел 730, а вентилятор 475 об/мин.

В обоих случаях вентилятор и электродвигатель были установлены на общем основании — железобетонной плите, которая на четырех пружинах-виброизоляторах была подвешена к четырем стойкам, прикрепленным внизу к металлической раме. Осадка пружин от веса изолируемой установки составляла 25 см.

Схема второй опытной установки показана на рис. 246. Кроме указанного выше основного различия между первой и второй установками, есть также некоторое различие в ширине железобетонной плиты. Ширина первой плиты равна 120 см, второй — 96 см; длина и толщина плиты в обоих случаях одинакова: длина — 160 см, а ширина 15 см. Общий вес первой установки (вентилятор, электродвигатель и основание) — 970 кг, второй — 775 кг.

Во время испытания измерялись горизонтальные и вертикальные колебания, возникающие при работе вентилятора.

Измерялись вибрации железобетонной плиты, служащей основанием для вентилятора и электродвигателя, металлических стоек, к которым была подвешена эта плита; кроме того, измерялись вибрации основания всей установки с тем, чтобы выяснить, какие вибрации могут передаваться перекрытиями. Измерение вибраций производилось при пусках, установившемся режиме работы и остановках вентиляторов.

Выяснялось также влияние величины выходного отверстия вентилятора на вибрацию; с этой целью измерения производились при открытом, частично закрытом и полностью закрытом отверстии. Для того чтобы определить, какое влияние оказывает воздуховод на вибрацию железобетонной плиты, испытания второй установки проводились с присоединенным к ней воздуховодом и без него.

Кроме вибраций, вызываемых работой вентилятора, измерялись также собственные вертикальные, горизонтальные, вращательные колебания изолированной установки.

В результате экспериментальных исследований двух опытных установок, вентиляторов на виброизоляторах было выявлено следующее.

Применение в качестве виброизоляторов стальных пружин позволило получить очень низкие частоты собственных колебаний изолированной установки, а именно:
Примененные виброизоляторы характеризуются малым затуханием.

Однако в обследованных установках это не привело к значительному увеличению амплитуд колебаний при прохождении пускового и остановочного резонанса; более того, пусковые резонансы совершенно не наблюдались, а остановочные резонансы ясно проявлялись лишь при искусственном увеличении неуравновешенности вентилятора.

Объясняется это тем, что на величину резонансной амплитуды существенное влияние оказывает не только характеристика затухания, но также и другие факторы, а именно: частота собственных колебаний установки и скорость нарастания и убывания числа оборотов изолируемой машины.

Низкая частота собственных колебаний обследованных установок и большая скорость нарастания (а также достаточно большая скорость убывания) числа оборотов вентиляторов влияли на резонансную амплитуду, уменьшая ее.

При установившемся режиме работы вентиляторов (рабочем режиме) амплитуды вынужденных колебаний изолируемой установки измерялись сотыми долями миллиметра. Это свидетельствует о хорошей уравновешенности изолируемых вентиляторов.

Однако и при искусственно созданной неуравновешенности вентилятора (путем присоединения дополнительного груза к рабочему колесу) амплитуды вынужденных колебаний установки при рабочем режиме не превосходили 0,3 мм.

Это дало основание считать, что и в этом случае, когда будут устанавливаться значительно более неуравновешенные вентиляторы, чем те, которые обследовались, колебания изолированной установки будут иметь сравнительно небольшие амплитуды.

При установившемся режиме работы вентилятора, кроме вынужденных колебаний, возникают колебания установки с собственными частотами типа автоколебаний. Амплитуды этих колебаний в опытных установках превосходили амплитуды вынужденных колебаний и доходили до 0,5 мм.

При испытании установки, находящейся в других условиях, чем первоначальные, правда, более близких к эксплуатационным (присоединен воздуховод, открыт или полуоткрыт шибер), амплитуды колебаний с собственной частотой не превышали 0,08 мм.

Большое отличие частот собственных колебаний изолированной установки от частоты возмущающей силы характеризует примененную виброизоляцию как очень эффективную. Величина динамической силы, которая будет передаваться через виброизоляторы на перекрытия под ними, составит всего лишь 2% от пульсирующей силы.
На рис. 247 показан центробежный вентилятор, установленный на изолирующем основании с подвесными амортизаторами описанного Типа. Вентилятор установлен в одной из вытяжных камер здания университета, обслуживающих лабораторные помещения.

При установке осевых вентиляторов также принимают меры по снижению передачи шума через строительные конструкции здания. На рис. 248,а показана установка осевого вентилятора типа OBM № 4 с электродвигателем на пружинных подвесках. Между пружиной 1 (рис. 248,б) и скобой подвески 2 имеется резиновая прокладка 3.
Наряду с пружинными амортизаторами в высотных зданиях применяют амортизаторы, выполненные из упругих материалов. Так, например, для насосных агрегатов с числом оборотов от 1 500 до 3 000 в 1 мин. применяют резиновые амортизаторы с металлическими обоймами (рис. 249). Для закрепления этих амортизаторов в основном фундаменте 1 и опорной железобетонной плите 2 закладывают гильзы 3 из обрезков газовых труб диаметром 1/2''. К верхней 4 и нижней 5 обоймам амортизатора приварены штыри 6 из круглой стали, входящие в гильзы 3. Между обоймами помещена резиновая прокладка 7.