合理设计锻锤基础

1.锻锤打击能量的传播

锻锤在实际的工作条件下是进行弹塑性打击，其任务是把打击前运动部分所积蓄的动能最大限度地转变为热坯料的塑性变形能，则

式中 E_w——锻件的塑性变形能；

E_t——打击后锻锤零件及锻件的弹性变形能；

E_ht——打击后系统的回跳动能。

回跳动能由落下部分及砧座的动能组成，回跳动能E_ht如式（3-1-7）所示。

式中 E_w——锻件的塑性变形能；

E_t——打击后锻锤零件及锻件的弹性变形能；

E_ht——打击后系统的回跳动能。

回跳动能由落下部分及砧座的动能组成，回跳动能E_ht如式（3-1-7）所示。

打击终了，落下部分回跳动能将转变为使锤头上升到原始位置的位能；而砧座的回跳动能，一部分能量将消失在枕木垫层和基础中，其余部分能量将传给土壤并通过土壤传给周围建筑，构成对周围建筑及居民的振动公害。对于打击后锻锤零件和锻件的弹性变形能E_t（不可恢复），除了消失于系统内部的弹性波能（将转变为热能）外，剩余的波能将逸出至周围介质中。锻锤零件所得到的冲量将产生弹性变形波和应力波，它们以一定的速度从打击中心向机器外缘传播，并从锻锤零件表面反射回来，消耗了一部分能量而造成空气接触层的声音振动能即噪声。在砧座下端面所引起的高频振动能，在一定条件下可传给基础和土壤，同样可产生振动公害。

2.锻锤振动对环境和人体的影响

锻锤振动对环境的影响是通过它引起的地面振动表现出来的，这种地面振动就是所谓的“振动公害”。衡量地面振动强弱的尺度，一般可用振幅、振动速度和振动加速度等参数表示。如以振动加速度为基础衡量人体对振动强度的感觉时，其单位为dB。当地面振动强度达到65dB时会影响人的睡眠，达到70dB时，大多数人将感到不适；在振动环境中工作的工人，连续8小时所能忍受的最大振动加速度为90dB，而在100dB下只能连续工作1.5h。长期忍受振动将有损人体健康，引起中枢神经和心血管系统的功能障碍，使末梢血管收缩，血压升高，心跳加快，消化器官的运动受到抑制等，还可导致内分泌变化、关节疼痛、失眠、手指麻木等疾病，称为振动病。

3.锻锤基础结构尺寸的确定

我国对有砧座锻锤基础的计算方法和设计规范已经相当完善。确定锻锤基础尺寸时，应确定基础底面积和质量。假设基础的允许振幅为1mm，打击速度为6～9m/s，基础底面积及其质量分别为：

1）对于双作用自由锻锤，每落下部分质量1t可取基础底面积为3～11m²（土壤松软者取大值，坚硬者取小值，模锻锤亦如此）。

2）对于双作用模锻锤，每落下部分质量1t可取基础底面积为3.3～13m²。(www.xing528.com)

3）对于双作用自由锻锤，每落下部分质量1t可取基础质量为35t。

4）对于双作用模锻锤，每落下部分质量1t可取基础质量为48t。

确定上述基础的底面积和质量后，即可根据锻锤安装时结构上的需要确定出其他有关的结构尺寸。

虽然在锻锤砧座下面设置了庞大的基础，而且砧座与基础间还设置了防振的木垫或橡胶垫，但是，锻锤在打击过程中经基础所传播出来的冲击振动效应仍然很大，它成为一种严重的公害。近年来，各国都先后制订了各种限制振动标准或保健标准，如果锻锤振动超过容许的保健标准，则由政府出面罚款或限令停产。这就促使锻锤隔振基础有了很大的发展。

打击终了，落下部分回跳动能将转变为使锤头上升到原始位置的位能；而砧座的回跳动能，一部分能量将消失在枕木垫层和基础中，其余部分能量将传给土壤并通过土壤传给周围建筑，构成对周围建筑及居民的振动公害。对于打击后锻锤零件和锻件的弹性变形能E_t（不可恢复），除了消失于系统内部的弹性波能（将转变为热能）外，剩余的波能将逸出至周围介质中。锻锤零件所得到的冲量将产生弹性变形波和应力波，它们以一定的速度从打击中心向机器外缘传播，并从锻锤零件表面反射回来，消耗了一部分能量而造成空气接触层的声音振动能即噪声。在砧座下端面所引起的高频振动能，在一定条件下可传给基础和土壤，同样可产生振动公害。

2.锻锤振动对环境和人体的影响

锻锤振动对环境的影响是通过它引起的地面振动表现出来的，这种地面振动就是所谓的“振动公害”。衡量地面振动强弱的尺度，一般可用振幅、振动速度和振动加速度等参数表示。如以振动加速度为基础衡量人体对振动强度的感觉时，其单位为dB。当地面振动强度达到65dB时会影响人的睡眠，达到70dB时，大多数人将感到不适；在振动环境中工作的工人，连续8小时所能忍受的最大振动加速度为90dB，而在100dB下只能连续工作1.5h。长期忍受振动将有损人体健康，引起中枢神经和心血管系统的功能障碍，使末梢血管收缩，血压升高，心跳加快，消化器官的运动受到抑制等，还可导致内分泌变化、关节疼痛、失眠、手指麻木等疾病，称为振动病。

3.锻锤基础结构尺寸的确定

我国对有砧座锻锤基础的计算方法和设计规范已经相当完善。确定锻锤基础尺寸时，应确定基础底面积和质量。假设基础的允许振幅为1mm，打击速度为6～9m/s，基础底面积及其质量分别为：

1）对于双作用自由锻锤，每落下部分质量1t可取基础底面积为3～11m²（土壤松软者取大值，坚硬者取小值，模锻锤亦如此）。

2）对于双作用模锻锤，每落下部分质量1t可取基础底面积为3.3～13m²。

3）对于双作用自由锻锤，每落下部分质量1t可取基础质量为35t。

4）对于双作用模锻锤，每落下部分质量1t可取基础质量为48t。

确定上述基础的底面积和质量后，即可根据锻锤安装时结构上的需要确定出其他有关的结构尺寸。

虽然在锻锤砧座下面设置了庞大的基础，而且砧座与基础间还设置了防振的木垫或橡胶垫，但是，锻锤在打击过程中经基础所传播出来的冲击振动效应仍然很大，它成为一种严重的公害。近年来，各国都先后制订了各种限制振动标准或保健标准，如果锻锤振动超过容许的保健标准，则由政府出面罚款或限令停产。这就促使锻锤隔振基础有了很大的发展。