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振動震源對實驗室的影響及防振方案措施

1、實驗室設計方案中的防振問題
(1)在選擇實驗室的建設基地時,應注意盡量遠離振源較大的運輸干線,以便減少或避免振動對實驗室的干擾。
(2)在總體布置中,應將所在區域內振源較大的車間(如空氣壓縮站、鍛工車間等)合理地布置在遠離實驗室的地方,此外還應注意壓縮機活塞的運動方向,實驗室應平行于活塞的沖程方向,如與其垂直,則振動影響將大大增強。
(3)在總體布置中,應盡可能利用自然地形,以減少振動的影響。如可利用河浜將產生振動的建筑物和實驗室隔開。如地面有起伏,可將產生振動的建筑物放在低處利用土堆減小影響。如地面高度差在2m以上時,則可將產生振動的建筑物布置在高處,振動由上往下傳播,振動波經過土層而衰減,此時可適當減少水平防振間距。
(4)在總體布置及進行實驗室單體建筑的初步設計時,均應首先摸清所在區域內各振源特點,并同有關工種聯系,經全面考慮和研究決定采取何種防振措施。
2、振源及其對實驗室的影響
2.1地面脈動
這是一種由大自然中的風、海水和地殼內部各種變化因素以及遠處各種振動的疊加傳播所造成的,是永遠存在的,它一般在十分之幾到百分之幾微米的范圍內變化,其頻率大都在2-3Hz左右。對個別極精密的儀器設備,要考慮地面脈動的因素,但對實驗室的一般精密儀器設備則不必考慮此因素。
2.2人工振源
(1)交通運輸工具  如火車、汽車等振動多屬高頻,有瞬時沖擊作用,對精密儀器有影響,實驗室應與它們保持一定的防護間距,同時應注意公路路面質量,路面的質量越差,振動越大。
(2)土建施工中的打樁爆破等屬臨時性的振動  在實驗室的設計中可不予考慮,但礦山和采石場的爆礦則不是臨時性的振動,在開始設計時就應予以注意。
(3)鄰近建筑物內產生振動的設備  一般地說,所發出周期性振對實驗室的影響較小,如為非周期性振動,能使基礎產生振動,對實驗室的影響較大。
①靠近實驗室建筑的車間內所設的車床、銑床、磨床等有周期性的不平衡擾力,但僅在離設備幾米范圍內有影響。在作一般零件加工時其擾力為10kg左右,作非一般零件加工時其擾力在10-30kg左右,所以在實驗室的總體設計中一般可不考慮它們對實驗室所產生的影響。
②鄰近建筑物內的鼓風機,作周期性旋轉運動,屬低頻和中頻范圍(300-1500次/min),它的振動強度雖與其型號有關,但是如已采用彈簧或軟木等的隔振措施后,經調查實測,其振動強度隨與離風機的距離的增大而迅速衰減,一般在離風機5m處已減小一半,而在10m處幾乎已測不出,所以在實驗室的總體設計中也可不考慮它們對實驗室所產生的影響。此外,小型通風器,只要采取有效的隔振措施(包括風道穿墻處的隔振措施)亦可安設在實驗室的上面。
③鄰近建筑物內的壓縮機,一般屬低頻(100-200次/min)振動,易使建筑物發生共振,并有時能傳布到lkm以外,V形或W形氣缸的壓縮機,其擾力較小一些,L型氣缸的擾力就較大一些。總之,實驗室應與它們保持一定的防護間距。
④附近車間里的鍛錘與沖床是一種重要的振源,它們產生不固定的、非周期性的沖擊力,實驗室必須與它們保持較大的防護間距。
(4)其他振源:如人的行走、關門、搬運東西等,在總體設計中就無需考慮,但在實驗室的單體設計中應予以注意。
3、實驗室總體設計中的防振間距確定防振間距的因素很多,如果防振間距達不到一定的數值時,必須對振源或要求防振的設備基礎采取有效的隔振措施,或是對整個實驗室建筑物采取防振措施。
4、實驗室建筑物和實驗室內的防振措施在總體設計中遇到防振間距達不到要求時,可采取這樣的做法:房屋四周用玻璃棉下腳料作隔振材料使實驗室與室外地表面隔絕,以防止地面波的影響。這種做法比開挖人工防振溝或防振河道簡單、衛生,同時在用地上也較經濟。
實驗室內的防振措施主要有以下四種情況。
(1)風振動較大,或防振要求較高的精密儀器設備應盡可能設置在底層  以利于采取有效的隔振措施。
(2)可將精密儀器設備放置在防振基礎或防振工作臺上  這種消極隔振設計,是根據精密儀器、設備的允許振動極限值以及動力設備的干擾力通過計算,選擇隔振措施,包括決定隔振器類型的數量、位置和尺寸,以滿足精密儀器設備的正常使用。消極隔振必須考慮有足夠的阻力,否則體系晃動過大,長時間不易穩定會影響使用。消極隔振一般可采用下列兩種形式。
①支承式隔振措施。構造較簡單,自振頻率最低可設計成3-4Hz,一般適用于外界干擾頻率較高時,這是使用較多的一種措施。
②懸吊式隔振措施。構造較復雜,自振頻率最低可達1-2Hz,適用于對水平振動要求較高,儀器設備本身投有干擾振動。
(3)對實驗樓內產生較大振動的設備采取積極隔振措施,這是必要的有效措施,可以從兩個方面進行處理。
①降低機器基礎的振動,使其影響范圍縮小,一般采用放寬基礎底面積,或加深基?。ǖ舛運秸穸幕鞣炊煥?,或采用人工基礎的方法來加強地基則度。
②在機器基礎里設有隔振裝置。
(4)利用增加地坪剛度的防振措施,可應用于低層精密計量室以及其他要求高度防振的房間,地坪與四周墻身脫開,(可用萬利板或泡沫塑料板隔開),使墻身的振動不傳到室內地坪,同時采用砂墊層以減少土壤傳來的振動,較厚的混凝土墊層可減少人員走動時所產生的振動影響,同時精密儀器可以設在室內的任何位置,這就提供了一定的“靈活性”。
 
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