壓力機(jī)是重要的金屬成型設(shè)備，主要分為機(jī)械壓力機(jī)、開(kāi)式壓力機(jī)、螺旋壓力機(jī)和熱模鍛壓力機(jī)。由于壓力機(jī)運(yùn)動(dòng)部件的速度變化和曲柄、連桿等的扭轉(zhuǎn)沖擊力，尤其是在工件變形或沖壓及剪切過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動(dòng)，因此，現(xiàn)代化的壓力機(jī)基本都采用隔振基礎(chǔ)。

　　機(jī)械壓力機(jī)不僅在剪切或沖壓過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，而且沒(méi)平衡好的壓頭往返的慣性也能引起振動(dòng)。曲柄系統(tǒng)中未平衡的慣性還能引起水平激振，當(dāng)壓機(jī)行程在每分鐘60次以下緩慢運(yùn)行時(shí)，一般可以忽略這些慣性力。

　　機(jī)械壓力機(jī)可采用隔振器直接支承，不需要基礎(chǔ)塊或鋼梁框架。隔振系統(tǒng)固有頻率一般在3-4Hz就可以保證具有很好的隔振效果。由于是沖擊振動(dòng)，隔振系統(tǒng)必須配有足夠的阻尼系數(shù)。四點(diǎn)曲柄壓力機(jī)、多工位壓力機(jī)和液壓機(jī)都可以按這種機(jī)型處理。

　　現(xiàn)代汽車車身生產(chǎn)車間，采用機(jī)械手聯(lián)線日益增多。為了保證機(jī)機(jī)械手的抓取精度，在機(jī)械手抓取之前，壓力機(jī)的振動(dòng)應(yīng)被阻尼衰減而進(jìn)入靜止?fàn)顟B(tài)。這就要求隔振系統(tǒng)具有更大的系統(tǒng)阻尼比。

 

　　安裝在隔振基礎(chǔ)上的壓力機(jī)線

 

　　對(duì)于液壓機(jī)，如果只是彎板，一般振動(dòng)不大，無(wú)需隔振。但如果有剪切或沖孔，則振動(dòng)很大，隔振就非常必要。除此之外，液壓件故障率高和高壓油管漏油頻繁，嚴(yán)重影響壓機(jī)的使用效率。如果液壓機(jī)采用彈性減振基礎(chǔ)，則能大大降低設(shè)備和管道的故障率。

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　　開(kāi)式壓力機(jī)由于飛輪偏心及重心和中心位置偏離較大，一般需要制作一個(gè)尺寸較大的底座擴(kuò)大地腳尺寸，以保證其運(yùn)行時(shí)的穩(wěn)定性。

　　螺旋壓力機(jī)由于其工作原理，其壓頭在接觸工件時(shí)不僅產(chǎn)生垂直沖擊，還會(huì)在運(yùn)轉(zhuǎn)質(zhì)量制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)部分產(chǎn)生一個(gè)很大的扭矩。如果直接加裝隔振器，會(huì)造成設(shè)備很大晃動(dòng)。因此，一般情況下，需要增加鋼框架或混凝土塊以保證系統(tǒng)具有較大的抗傾斜剛性和抗扭剛性。對(duì)于一些小噸位的螺旋壓力機(jī)，也可在下部加裝一塊尺寸較大的厚鋼板達(dá)到以上目的。

　　熱模鍛壓力機(jī)通過(guò)低速、高壓來(lái)實(shí)現(xiàn)使工件強(qiáng)化和變形的目的。高壓通過(guò)大質(zhì)量來(lái)實(shí)現(xiàn)，低速用工作行程給壓頭以大加速度來(lái)補(bǔ)償。由于其有較大的旋轉(zhuǎn)部分，產(chǎn)生一個(gè)很大的扭矩。所以這類壓力機(jī)的隔振必須要設(shè)計(jì)一個(gè)混凝土塊或鋼梁框架，以消除這個(gè)扭矩帶來(lái)的不利影響。采用混凝土塊方案具有更好的隔振效果和設(shè)備穩(wěn)定性，但基礎(chǔ)施工周期較長(zhǎng)。采用鋼梁框架可節(jié)省基礎(chǔ)施工時(shí)間和投資。同時(shí)，鋼梁框架設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)特別注意使其固有頻率明顯高于壓力機(jī)的激振頻率，以避免產(chǎn)生強(qiáng)烈的共振。

　　壓力機(jī)最好在設(shè)計(jì)基礎(chǔ)時(shí)就設(shè)計(jì)成隔振基礎(chǔ)，預(yù)留出安裝隔振系統(tǒng)的空間，這是最經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)便的方案。對(duì)于一些已經(jīng)安裝使用但沒(méi)有加裝隔振器的機(jī)械壓力機(jī)和液壓機(jī)，也可以通過(guò)隔振技術(shù)改造加裝。下圖為經(jīng)過(guò)隔振基礎(chǔ)改造后的壓力機(jī)，與壓力機(jī)相距只有幾米遠(yuǎn)的車間和辦公室感覺(jué)不到振動(dòng)的影響。

 

 

　　壓力機(jī)隔振技術(shù)改造

 

　　壓力機(jī)采用隔振系統(tǒng)后有以下優(yōu)點(diǎn)：

　　至少80%以上的動(dòng)載荷被隔振系統(tǒng)吸收，壓力機(jī)的基礎(chǔ)可以設(shè)計(jì)的更加簡(jiǎn)潔，減少基礎(chǔ)施工時(shí)間和投資。

　　大幅降低壓力機(jī)的應(yīng)力，從而保護(hù)自身的自動(dòng)化系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)以及液壓與氣動(dòng)元件，大大降低故障率，提高生產(chǎn)效率。

　　使壓力機(jī)在自動(dòng)化聯(lián)線時(shí)更方便、簡(jiǎn)潔，進(jìn)一步縮短工件傳遞路線，使得布線更緊湊。保證機(jī)械手的抓取精度和成功率，提高生產(chǎn)效率。

　　安裝方便，省掉縱梁和地腳螺栓。傳統(tǒng)基礎(chǔ)需4根地腳螺栓固定，機(jī)身會(huì)產(chǎn)生不同程度的內(nèi)應(yīng)力，而隔振器會(huì)自動(dòng)彌補(bǔ)基礎(chǔ)的不平度，并在發(fā)生基礎(chǔ)沉降時(shí)實(shí)現(xiàn)快速調(diào)平。

　　隔振器無(wú)需維護(hù)，使用壽命30年以上。

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　　高速壓力機(jī)的實(shí)際工作轉(zhuǎn)速范圍很廣，從100—1000SPM不等。因此，雖然同為壓力機(jī)，但隔振方案與上述幾種壓力機(jī)不同。

 

　　高速壓力機(jī)隔振

 

　　對(duì)于一些較小噸位的設(shè)備，其實(shí)際工作轉(zhuǎn)速一般在300SPM以上，可采取類似回轉(zhuǎn)設(shè)備的隔振方案，即低調(diào)諧。

　　對(duì)于一些較大噸位的設(shè)備，其實(shí)際工作轉(zhuǎn)速區(qū)間一般在100-300SPM，與目前常用的彈簧隔振器的固有頻率重合。這類設(shè)備制定隔振方案時(shí)要格外小心，一方面盡量降低隔振系統(tǒng)的固有頻率，以增大實(shí)際工作轉(zhuǎn)速區(qū)間范圍。同時(shí)，隔振器要有更大的阻尼系數(shù)，以免造成過(guò)大的振幅，危及設(shè)備穩(wěn)定和隔振器的安全。目前，這類高速壓力機(jī)常用的隔振器固有頻率最低在2.5Hz，這就要求設(shè)備實(shí)際工作轉(zhuǎn)速至少要高于200SPM。尼普公司的隔振器最低頻率可達(dá)2Hz，具有更寬泛的工作轉(zhuǎn)速區(qū)間和更好的隔振效果。

　　對(duì)于實(shí)際工作轉(zhuǎn)速160SPM以下的高速壓力機(jī)不適合應(yīng)采用彈簧隔振器的低調(diào)諧方案，應(yīng)采用高調(diào)諧，只隔離高頻沖擊載荷。

 

　　尼普公司隔振系統(tǒng)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)

　　1，更好的水平度。根據(jù)設(shè)備的重心分布，采用多種型號(hào)隔振器組合，設(shè)備四個(gè)地腳等高度誤差可以達(dá)到±1mm以內(nèi)，基本不用調(diào)平或大大減少調(diào)平工作量。對(duì)于小噸位沖床的隔振器，可以選配帶有自調(diào)平螺栓的隔振器。

　　2，更高的隔振效率。采用更軟的彈簧，最大壓縮量可達(dá)60mm(2Hz)，使沖床具有更大的工作轉(zhuǎn)速區(qū)間，同時(shí)隔振系統(tǒng)具有更高的隔振效率。

　　3，更高的穩(wěn)定性。阻尼器結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)重新設(shè)計(jì)，在保證隔振器外形尺寸不增大的情況下，具有更大的阻尼系數(shù)，設(shè)備運(yùn)行更穩(wěn)定。

　　4，更優(yōu)化的隔振器設(shè)計(jì)。隔振器外形尺寸與地腳尺寸完美匹配，并裝有上下金屬保護(hù)罩，外形美觀。

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　　回轉(zhuǎn)設(shè)備振動(dòng)的隔離

 

　　傳遞比與調(diào)諧比關(guān)系

 

　　各種高速回轉(zhuǎn)設(shè)備主要是簡(jiǎn)諧振動(dòng)，典型的如柴油發(fā)電機(jī)組、離心機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)和空壓機(jī)等。上圖為單質(zhì)量-單自由度振動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)振動(dòng)傳遞函數(shù)。由圖可見(jiàn)，當(dāng)調(diào)諧比接近1時(shí)，即當(dāng)激振頻率接近系統(tǒng)固有頻率時(shí)，傳遞比大于1，系統(tǒng)處于共振區(qū);當(dāng)調(diào)諧比大于1.414時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入隔振區(qū)，傳遞比開(kāi)始小于1，激振力被慣性力部分平衡掉。當(dāng)傳遞比遠(yuǎn)大于1.414時(shí)，激振力和慣性力相位相反，而數(shù)值接近，相互平衡掉。

　　由于高速回轉(zhuǎn)設(shè)備轉(zhuǎn)速高，采用彈簧隔振器后，調(diào)諧比一般至少大于3，因此隔振效率可高達(dá)90%以上。另外，隔振系統(tǒng)加裝適當(dāng)?shù)淖枘?，可避免設(shè)備在通過(guò)共振區(qū)時(shí)產(chǎn)生較大的晃動(dòng)。