1. czynniki wpływające na lokalizację zakładów przemysłowych
Czynniki naturalne:
- baza surowcowa –gdy transport surowca naturalnego jest nieopłacalny, wówczas zakłady przemysłowe powstają w miejscu wydobycia surowca
-zasoby wodne- gdy zakład przemysłowy zużywa dużo wody i miejsce z dala od rzek itp. Podniosłaby koszty produkcji np. elektrownie
-inne elementy środowiska przyrodniczego jak: ukształtowanie powierzchni, warunki klimatyczne
Czynniki pozanaturalne:
-zasobność w siłę roboczą
-bliskość i chłonność rynku zbytu- szczególnie gdy transport produktów jest nieopłacalny lub niemożliwy
-układ stosunków społecznych – tzn. status cywilizacyjny, obyczaje, system wartości
-stopień rozwoju infrastruktury technicznej (komunikacja, kanalizacja, energetyka, gazociągi itp.)
-poziom rozwoju zaplecza naukowo badawczego
-dostepność (ceny) terenów budowlanych
-baza energetyczna
-stabilność gospodarki – stopień ryzyka
-możliwość wystąpienia konfliktów społecznych
-stan środowiska naturalnego – nie można umieszczać zakładów przemysłowych w pobliżu terenów chronionych
-przepisy prawne
2. Czynniki wpływające na realizację zakładów przemysłowych
-rozmieszczenie budynków i budowli zgodnie z wymaganiami procesu produkcyjnego oraz odpowiednio do kierunku panujących wiatrów i potrzeb oświetlenia naturalnego
-stosowanie w miarę możliwości blokowania budynków
-umieszczenie wydziałów pomocniczych, magazynów i urządzeń zasilania energetycznego możliwie blisko obsługiwanych przez nie wydziałów produkcyjnych
-dobre rozmieszczenie rezerw terenu
-zapewnienie prawidłowego rozwijania i prowadzenia robót budowlano- montażowych w warunkach jednoczesnej eksploatacji uruchomionych już podsystemów zakładu
-max wykorzystanie warunkó geologicznych i ukształtowania terenu
-skracanie dróg dojścia robotników do pracy oraz dróg przepływu materiału( układ linii prostych)
-plan zabudowy zakładu przemysłowego
-rodzaj transport-zaopatrzenie w wodę
-ochrona przeciwpożarowa
3. Modelowanie układów drgających
Modelowanie układów polega na wprowadzeniu układu zastępczego, w którym zastępuje się masy ciągłe równoważnymi masami skupionymi połączonymi ze sobą fikcyjnymi nieważkimi sprężynami.
Drgania własne harmoniczne nietłumione o jednym stopniu swobody. Działają dwie siły w tym układzie:
- siła bezwładności, - siła oporu sprężystego
-równanie opisujące założony ruch drgający
y+ω2y=0
y(t)- współrzędne uogólnione np. przemieszczenie
ω=Cm-częstotliwość kątowa lub kołowa drgań własnych[rad/s]
m=Qg-masa układu drgającego
C- wspł. Sprężynowania czyli siła powodująca przemieszczenie układu o jednostkę długości
-Rozwiązanie równania:
yt=asin(ωt+φ)
a-amplituda przemieszczeń
ϕ -kąt przesunięcia fazowego
Gdy ϕ=0 to:
-Prędkość drgań harmonicznych:
νt=yt=ω a cosωt
-Przyspieszenie w ruchu drgającym:
at=yt=-ω2yt
-Okres drgań:
T=2πω
-Częstotliwość drgań nietłumionych
n=1T
Drgania własne harmoniczne tłumione:
W układzie tym uwzględniamy tłumienie, przyjęte jako proporcjonalne do prędkości ruchu
-równanie opisujące ruch:
y+2ρy+ω2y=0
ρ=k2m-współczynnik tłumienia drgań
Najczęściej jest małe tłumienie czyli ρ<ω i wtedy:
-rozwiązanie
y=aoe-ρtsin(ωt+φo)
-zmienna amplituda przemieszczenia
ao=ae-ρt
-okres drgań tłumionych
T=2πωt=ω2-ρ2[s]
-częstotliwość drgań tłumionych:
nt=1TtHz
Drgania wymuszone harmoniczne
Powstają w układzie sprężystym na skutek działania siły wymuszającej, zmiennej w czasie
-równanie ruchu
y+2ρy+ω2y=Posinωmt
Po=Pm
P- amplituda siły wymuszającej
ωm-częstotliwośc kątowa drgań wymuszonych
-rozwiązanie przy drganiach ustalonych
y=asin(ωmt+φ)
a-amplituda przemieszczeń drgań wymuszonych
φ-kąt przesunięcia fazowego
4. Zjawisko rezonansu. Współczynnik dynamiczny
Aby nie wystąpił rezonans musi być spełniony warunek:
nw≠nm
nm-częstość drgań wzbudzających
nw-częstość drgań własnych fundamentu
Strefa występowania rezonansu:
0,8≤nmnw≤1,25
Współczynnik dynamiczny określa stosunek amplitudy drgań wymuszonych elementu do ugięcia tego elementu od statycznego działa amplitudy siły wzbudzającej
5. Drgania sztywnej bryły na podłożu sprężystym
Założenie: fundament blokowy jest bryłą sztywna, podłoże jest sprężyste, analizie podlega częstotliwość drgań własnych oraz amplitudy przemieszczenia krawędzi bloku fundamentowego
Warunki równowagi dynamicznej układu drgającego
-częstotliwość kątowa drgań własnych pionowych i poziomych zależy od wspł sztywności podłoża oraz od masy układu
-amplituda przemieszczeń drgań wymuszonych wyznacza się przy założeniu Pxt=Posinωmt
-częstotliwość drgań wahadłowych oblicza się w dwóch płaszczyznach albo tylko w płaszczyźnie wystepowania drgań wymuszonych maszyn
-amplitudę drgań obrotowych wyznacza się w płaszczyźnie działania momentu wzbudzającego
6. Drgania bloku fundamentowego pod wpływem uderzenie pionowego
Blok traktujemy jako układ o:
Układ o 1 stopniu swobody:
-równanie drgań pionowych
zt=azsinωt
-amplituda drgań pionowych gdy sinωt=1
az=V2ω
-prędkość początkowa ruchu fundamentu po uderzeniu
V2=(1+k)QoQo+QV1
V1-prędkość spadającej masy w chwili uderzenia
Qo-ciężar części spadających
Q- ciężar układu-maszyny i fundamentu
k-wspł uderzenia
ω-częstotliwość kątowa drgań własnych pionowych
Układ o 2 stopniach swobody
-równania drgań pionowych:
m1z1+C1z1-z2=0
m2z2+C2z2-C1z1-z2=0
z1,z2-przemieszczenia pionowe mas m1m2
-częstotliwość drgań własnych:
ωk2=C1gQ1 ωf2=(C1+C2)gQ2 ωfk2=C1gQ2
C- współczynnik sprężynowania
7. zasady projektowania fundamentów blokowych pod maszyny nieudarowe
A≤Adop
Amplituda drgań wymuszonych pod wpływem obc. charakterystycznych dynamicznych < od dopuszczalnej amplitudy zależnej od rodzaju maszyny i częstotliwości drgań wzbudzających
Unikanie strefy rezonansu:
nw≠nm częstotliwość drgań własny nie równa się częstotliwości drgań wymuszonych
Zasady obliczania na gruncie:
-obliczenia masy układu drgającego, położenia środka ciężkości, sprawdzenie warunku centrowania układu
-obliczenie średniego nacisku statycznego na grunt i sprawdzenie warunku normowego
-obliczenie częstotliwości drgań własnych bloku fundamentowego i sprawdzenie wystąpienia rezonansu
-obliczenie wartości amplitud przemieszczeń drgań wymuszonych i porównanie z dopuszczalnymi
-obliczenie SGN
-ustalenie zbrojenia fundamentu
Zasady obliczania na wibroizolacji
1. sprawdzenie SGU – amplitud drgań wymuszonych izolowanego fundamentu
2. Sprawdzenie SGU konstrukcji wsporczej na której fundament jest ustawiony za pośrednictwem wibroizolacji
3. sprawdzenie SGN wiboizolatorów
4. określenie wartości obciążeń dynamicznych przekazywanych przez wibroizolację na konstrukcję wsporczą
8. Zasady projektowania fundamentów blokowych pod młoty
-podkładki sprężyste pod kowadłem młota powinny być impregnowane aby zabezpieczyć je przed wilgocią i innymi czynnikami niszczącymi
-wnęka w bloku fundamentowym winna mieć rury odwadniające
Amplitudy dopuszczalne fundamentów bez wibroizolacji
-podłoże z nawodnionych piasków drobnych i pylastych 0,15-0,2mm
-podłoże z mokrych piasków średnich i grubych 0,8mm
-inne grunty 1-1,2mm
Amplitudy dopuszczalne fundamentów z wibroizolacją
- od 0,5 do 4,0mm w zależności od wymaganej jakości
- Zbrojenie górnej części bloku pod kowadłem powinno składać się z poziomo układanych siatek o oczkach 10 × 10 cm, z prętów o średnicy 10 ÷ 12 mm; liczbę tych siatek ustala się na podstawie obliczenia,
Zasady obliczania młotów na gruncie
1. sprawdzenie nacisku statycznego na grunt
2. sprawdzenie położenia środka ciężkości układu w stosunku do środka ciężkości fundamentu przy czym oba środki ciężkości powinny znajdować się na osi uderzenia bijaka młota
3.sprawdzenie amplitud drgań wymuszonych
4. sprawdzenie nacisku an podkładkę podkowadełkową
5. sprawdzenie naprężeń jak dla konstrukcji poddanych obciążeniu wielokrotnie zmiennemu
6. obliczenie zbrojenia dolnej płaszczyzny fundamentu i górnej części bloku pod kowadłem a także części wspornikowych bloku
7. sprawdzenie wpływu drgań na otoczenie
Zasady obliczania młotów na wibroizolacji
1. ustalenie dopuszczalnych amplitud drgań bloku na wibroizolacji z uwzględnieniem wpływu drgań podłoża na otoczenie
2. ustalenie potrzebnej sztywności wibroizolacji
3. określenie potrzebnej masy bloku
4. dobór wibroizolatorów
5. sprawdzenie częstotliwości drgań własnych, amplitud drgań wymuszonych i wspł tłumienia
6.ustalenie wymiarów skrzyni osłaniającej blok
7.sprawdzenie amplitud drgań skrzyni osłaniającej oraz obliczenie zbrojenia
8.ustalenie zbrojenia bloku
9. Dynamiczne charakterystyki maszyn – ustalenie wielkości obciążeń dynamicznych
Podział maszyn ze względu na ich działanie dynamiczne na fundament:
-maszyny o ustalonym ruchu okresowo zmiennym – nieudarowe
-maszyny o ruchu nieustalonym przekazujące siły np. w postaci wstrząsów, uderzeń
Podział maszyn ze względu na ich znaczenie:
-klasaI- bardzo duże znaczenie dla całego kraju
-KlasaII- duże znaczenie dla gałęzi przemysłu
-klasaIII- średnie znaczenie dla zakładu produkcyjnego
-klasaIV- małę znaczenie dla wydziału zakładu
Obciążenia dynamiczne charakterystyczne(siły wzbudzające)
-w SGU oblicza się amplitudy drgań wymuszonych przyjmując obc. charakterystyczne
...
slacke