Изолированный фундамент Советский патент 1961 года по МПК E02D27/44 

Известны изолированные фундаменты под приборы высокой точности, включающие массивный блок. Массивный блок смонтирован на амортизаторах в наружном коробе, непосредственно установленном, например, на грунтовом основании.

Недостатком известных фундаментов является то, что в них бывают повороты фундаментного блока вокруг горизонтальных осей от дейгтвия внецентренной переменной нагрузки.

Фундамент, выполненный согласно изобретению. лн1пен этого недостатка и, кроме того, его колебания снижены.

Это достигается за счет помещения между фундаментным блоком и наружным коробом промежуточного короба. Промежуточный короб соединен с фундаментным блоком посредством горизонтальных, шарнирно смонтированных в несколько ярусов по высоте распорок, а с наружныл, коробом он соединен посредством вертикальных, шарнирно опертых стержней.

На чертеже изображена схе.ма предложенного фу)1дамен а.

К виброизолированным фундаментам часто предъявляется требование, чтобы угол наклона их, вызванный временной внецентренно приложенной нагрузкой, не превышал некоторой допускаемой величины, причем эта допускаемая величина угла назначается весьма малой.

Это требование находится в противоречии с основным принципом виброизоляции, требующим применения виброизоляторов с малой жесткостью.

Иногда этим противоречивым требованиям удается удовлетворить путем увеличения массы виброизолированного фундамента, так как при увеличении массы можно увеличить общую жесткость виброизоляторов (а соответственно их угловую жесткость ,Ai) без изменения ранее выбранной частоты собственных колебаний фундамента с меньшей массой.

.№ 138730- 2 Однако во многих случаях малая величина допускаемых углов наклона заставляет увеличивать жесткость виброизоляторов, что снижает эффективность виброизоляции.

Предлагаемый фундамент имеет низкие частоты собственных колебаний, совершаемых в направлении осей координат, и практически ле и-меет углов наклона, вызываемых временной внецентренной нагрузкой.

Предлагаемый виброизолированный фундамент имеет наружный короб /, в котором на стержнях 2 с шарнирными опорами, находится подвижной промежуточный короб 3, между подфундаментным и подвижным коробами находятся горизонтальные пружины с жесткостью КхТакая система аналогична так называемому астатическому маятнику, у которого восстанавливающая сила, возвращаюш ая его в положение устойчивого равновесия, вследствие расположения центра тяжести ниже неподвижной точки опоры, равна разности реакции пружины и тангенциальной составляющей силы тяжести, возникающим при отклонении стержней от вертикали.

Горизонтальные колебания с частотой, значительно превосходящей частоту собственных колебаний подвижного промежуточного короба, будут передаваться на последний значительно уменьшенными. Если принять жесткость опорных стержней равной бесконечности, то угол наклона подвижного промежуточного короба от внецентренной временной нагрузки будет равен нулю.

Вертикальные колебания наружного короба будут полностью передаваться на подвижный короб. Чтобы защитить фундамент и от вертикальных вибраций в подвижной коро.б устанавливается массивный фундаментный блок 4, опирающийся на вертикальные пружины 5 с жесткостью KZ- Между промежуточным коробом и фундаментным блоко;« находятся Г9ризонтальные распорки 6 с шарнирами, препятствующие их взаимному повороту. Горизонтальные пружины 7, имеющие значительное сжатие, создают достаточную силу, обеспечивающую контакт блока и подвижного короба с горизонтальными распорками 6.

Прибор или лабораторная установка, установленные на фундаменгном блоке, будут защищены от горизонтальных и вертикальных колебаний и не будут иметь углов наклона от временных внецентренных на грузок на фундаментный блок или других силовых воздействий, передаваемых на него.

Вертикальные опорные стержни 2 с шарнирами и горизонтальные распорки 6 можно заменить стержнями с жесткой заделкой концов, но имеющими вблизи концов ослабленные сечемшя, выполняющие роль упругих щарнйров.

Все изложенное выше при рассмотрении колебаний фундамента в одной вертикальной плоскости, проходящей через главные центральные оси инерции фундамента,, справедливо и для второй такой же вертикальной плоскости. Таким образом, предлагаемый виброизолированный фундамент представляет собою своеобразное твердое тело, имеющее четыре степени свободы, способное иметь перемещения в направлении осей координат, угловые перемещения относительно вертикальной оси, проходящей через центр тяжести фундамента и лищенное возможности иметь угловые перемещения относительно горизонтальных осей.

В предложенном фундаменте не будут уменьщаться угловые колебания основания, но этот небольшой недостаток вполне оправдывается преимуществами сохранения горизонтального положения верхней плоскостью фундамента при случайных и временных вертикальных воздействиях на фундамент.

По имеющимся опытным данным колебания грунта вызывают у фундаментов с обычной виброизоляцией, но имеющей совмещение в одной точке центр тяжести фундамента и центр жесткости виброизоляторов, лишь перемеш.ения фундамента в направлении осей координат и не вызывают вращательных колебаний его.

При расположении установки в здании всегда можно найти место с относительно малыми угловыми колебаниями основания.

Предлагаемая виброизоляция может быть использована для заводских испытательных стендов с приборами высокой точности, для лабораторных установок и даже для отдельных малогабаритных приборов. В последнем случае астатическая схема позволяет получить достаточно низкие частоты собственных колебаний установки при малых ее габаритах.

В предлагаемом виброизолированном фундаменте могут быть применены так же, как и при обычной виброизоляции, различные демпфирующие устройства.

Предмет изобретения

Изолированный фундамент, под приборы высокой точности включающий массивный блок, монтированный с помощью амортизаторов в наружном коробе, непосредственно установленном, например, на грунтовом основании, отличающийся тем, что, с целью устранения поворота фундаментного блока вокруг горизонтальных осей от внецентренной переменной нагрузки и снижения его колебаний, между фундаментным блоком и наружным коробом, помеи1.ен промежуточный короб, соединенный с фундаментным блоком посредством горизонтальных, щарнирно-монтированных в несколько ярусов по высоте, распорок, а с наружным коробом посредством вертикальных, шарнирно опертых стержней.

6 7

.