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【摘要】工业生产当中机械必不可少，机械在平地运行由于作业振动会给生产和设备本身带来影响。动力机械基础可以解决这个问题，但是机器基础的设计也要遵循设计要点，本文对其进行先要分析。
【关键词】机械；动力机器；机器基础；设计要点
1.动力机器基础的分类和特征
按扰力类型分为旋转式机器、破碎机和磨机、曲柄连杆往复式机器、冲击式机器、金属切削机床、压力机。按基础形式分为大块式和墙式，框架式。
动力机器基础设计的显著特征是机器结构动力性的相关需求得到满足是设计的前提，同时也要让强度、刚度和稳定性达到相关的标准。
2.荷载和组合
2.1荷载的分类
动力机器基础所承受的荷载，分为有动态（动力）荷载和静态（静力）荷载两种。动态荷载使结构的动力反应明显，动荷载效应不容忽视，包含有机器扰力、扰力矩、冲击力等；而静态荷载则是工程结构一般常见的各类恒、活荷载，以及专为结构动内力计算，特有的静力当量荷载，简称“当量荷载”。
2.2荷载的选取
由于动力机器品种类型众多，不同的机器产生的动力荷载及其特点各不相同。工程建设中，将常用机器的动力荷载大体分为：旋转式机器扰力—简谐振动荷载；往复式机器扰力（曲柄机构使旋转与往复并存）—复合扰力荷载以及脉冲类含冲压荷载和落锤荷载—冲击力荷载等。
2.3荷载效应组合
动力机器基础结构静态效应验算，应包括承载能力极限状态和正常使用极限状态的验算，并应区分持久设计状况—正常使用期；短暂设计状况—安装、检修期；偶然设计状况、地震设计状况等多种设计环境。通过选用：基本组合、标准组合或准永久组合以及偶然组合、地震组合进行相关设计计算。
通常情况下仅仅进行地基和结构承载能力的测算，但是对于重型安装要追加结构承载能力测算，对于机器运作出现意外事故概率较大的还要基础结构要应用偶然组合测算承载能力的极限值，对于形态高大和发生地震一出问题的构架式基础要增加地震设计状况结构测算。另外，动力机器基础多应有到能源、化工等生产环境中，物料对设备的腐蚀现象常有发生，所以最好还要对基础做变形测算。这些测算都要根据国家相关标准进行。
2.4振动效应的合成
荷载效应组合指在一定的条件下，当多个可变荷载可能同时对结构发生作用时，通过采用荷载组合，实现结构在单一荷载作用下的可靠度与两个或两个以上荷载作用下的可靠度的一致性。在动力机器基础结构强迫振动验算中，采用的可变荷载—扰力或扰力矩。需用各个扰力值单独验算后，再依据机器类型和其力频率、相位、方向等的不同，采用随机组合、叠加以及其他数值计算方法，求解出基组控制点的总振动效应值。
3.基组的振动控制值
在机器执行工作当中存在的最大的危险是承载机器的基础与机器发生共振，这能够给机器的使用寿命和机器的维修周期以及机器的相关零件的工作性能带来非常大的负向影响。另外，机器与机器基础发生共振必然产生相当的的噪音，这对于现场的操作人员来说是非常不利的，长期以往会伤害工作人员的身体健康，同时噪音污染也与环境保护相违背。所以在设计动力机器基础的时候，一定要准确测算出所设计的基础的振动频率，这有利于避免基础与机器发生共振现象。
由于机器基础的振动频率不能直接测量，需要经过复杂的计算间接得来，这也使得计算结果与实际振动值之间存在不同程度的误差，对此国内外先关认识和机构都进行了不同方面的研究，力求让计算的标准合理有效，从而给现场操作员营造良好工作氛围，保护机器的使用寿命。
4.配置及验算
4.1结构特征
工艺专业配置和工程条件决定了动力机器基础的形式，而形式又确定了它的结构体系。其中块状体式的刚度大小取决于地基的弹性大小，两者之间呈负相关，地基弹性大小决定了机器基础的固有频率，频率和弹性成正比例关系。一般情况下，块体式基础的水平回转耦合振动固有频率区间是[4Hz，10Hz]，而竖向振动固有频率区间是[7Hz，20Hz]，这个频率和机器干扰频率近似，非常容易与中低速转速的动力机器发生共振。
块体式基础是由质量块和地基土两部分组成，地基土对基础的重大影响可以用弹簧模拟地基刚度表示，一般情况下机器基础的振动频率是通过对地基动力特征参数进行分析计算出来的。在振动频率测算当中要注意不同类型的动力机器要运用对应的测算方式以提高测算的准确度。如果基础的振动频率是干扰频率的3/4到5/4常常会与平稳工作状态下的机器发生共振，一定会与开停机过程中低转速的机器发生共振，所以提高基础振动频率测算的准确性对动力机器基础设计非常重要，它对设备的安全运行有重要的影响，对于相关动力设备选择提供安全运行条件的机器基础提供科学可靠的参考数据，为了较为准确的测算出基础的实际振动值，建议从质点和自由度等多个维度进行分析计算。
4.2配置和验算
基础底面中心和机组的质心两者所确定的直线要数值向下，但是实际上是不可能百分之百达到的，但是偏心率要在一定范围内。这个过程称为定心过程，定心的测算能够有效避免基础因为不够均匀而发生基础沉降的现象，消除软土地基导致机器运行不平稳带来的安全隐患。定心工作是动力机器基础设计的要点之一，也是相对来说容易进行计算的。在计算过程中对于高低转速不同的机器，要选择不同类型的基础，一般而言低转速用块体式基础，而高转速用构架式基础，低转速指每分钟转速小于750转，高转速指每分钟大于1000转。
5.基本构造措施
结构构造措施也是动力机器基础设计的要点之一，如果实际机器构造与设计方案偏差较大，就无法让机器有良好的传力和承载能力，会让机器工作中存在安全隐患，整个生产出的机器基础的质量没有保障。从某种程度上说结构构造设计合理能够显示出机器内在的逻辑联系，对提高动力机器基础的计算类能力有重要的作用。一般情况下对多组转速和参数进行数据处理，可以准确地确定长度和截面高度的比值；对载荷基本组合、标准组合或者准永久组合进行数据处理能够得出悬挑结构承载能力的极限，有利于相关构件的精确制造。
6.结语
优秀的动力机器基础设计要注意前期、中期和后期的各项工作，机器的运转需要各个组成部分都能正常工作，机械中一个工作环节出现出题会导致整个机器不能工作，所以动力机器基础设计要注意整个设计过程的专业性和准确性。在前期工作当中，工作的重中之重是相关资料的查阅、数据信息的采集分析和整合；在设计初期要注意各项配置知否符合相关标准同时也要注意选型工作；在设计的中期重点工作要放在相关数据的计算并复查构造有无需要修正的地方；设计后期工作要点是调试工作。这类设计是一系列的逻辑运算组合，随着实践经验的增加设计速度和成果会有显著的提高，还能进行合理的优化与创新。
参考文献
[1]夏显德.动力机器基础的静力计算[J].山西建筑，2010（01）.
[2]王广.大型汽机基础动力设计参数研究[J].武汉大学学报（工学版），2013（S1）.
【关键词】机械；动力机器；机器基础；设计要点
1.动力机器基础的分类和特征
按扰力类型分为旋转式机器、破碎机和磨机、曲柄连杆往复式机器、冲击式机器、金属切削机床、压力机。按基础形式分为大块式和墙式，框架式。
动力机器基础设计的显著特征是机器结构动力性的相关需求得到满足是设计的前提，同时也要让强度、刚度和稳定性达到相关的标准。
2.荷载和组合
2.1荷载的分类
动力机器基础所承受的荷载，分为有动态（动力）荷载和静态（静力）荷载两种。动态荷载使结构的动力反应明显，动荷载效应不容忽视，包含有机器扰力、扰力矩、冲击力等；而静态荷载则是工程结构一般常见的各类恒、活荷载，以及专为结构动内力计算，特有的静力当量荷载，简称“当量荷载”。
2.2荷载的选取
由于动力机器品种类型众多，不同的机器产生的动力荷载及其特点各不相同。工程建设中，将常用机器的动力荷载大体分为：旋转式机器扰力—简谐振动荷载；往复式机器扰力（曲柄机构使旋转与往复并存）—复合扰力荷载以及脉冲类含冲压荷载和落锤荷载—冲击力荷载等。
2.3荷载效应组合
动力机器基础结构静态效应验算，应包括承载能力极限状态和正常使用极限状态的验算，并应区分持久设计状况—正常使用期；短暂设计状况—安装、检修期；偶然设计状况、地震设计状况等多种设计环境。通过选用：基本组合、标准组合或准永久组合以及偶然组合、地震组合进行相关设计计算。
通常情况下仅仅进行地基和结构承载能力的测算，但是对于重型安装要追加结构承载能力测算，对于机器运作出现意外事故概率较大的还要基础结构要应用偶然组合测算承载能力的极限值，对于形态高大和发生地震一出问题的构架式基础要增加地震设计状况结构测算。另外，动力机器基础多应有到能源、化工等生产环境中，物料对设备的腐蚀现象常有发生，所以最好还要对基础做变形测算。这些测算都要根据国家相关标准进行。
2.4振动效应的合成
荷载效应组合指在一定的条件下，当多个可变荷载可能同时对结构发生作用时，通过采用荷载组合，实现结构在单一荷载作用下的可靠度与两个或两个以上荷载作用下的可靠度的一致性。在动力机器基础结构强迫振动验算中，采用的可变荷载—扰力或扰力矩。需用各个扰力值单独验算后，再依据机器类型和其力频率、相位、方向等的不同，采用随机组合、叠加以及其他数值计算方法，求解出基组控制点的总振动效应值。
3.基组的振动控制值
在机器执行工作当中存在的最大的危险是承载机器的基础与机器发生共振，这能够给机器的使用寿命和机器的维修周期以及机器的相关零件的工作性能带来非常大的负向影响。另外，机器与机器基础发生共振必然产生相当的的噪音，这对于现场的操作人员来说是非常不利的，长期以往会伤害工作人员的身体健康，同时噪音污染也与环境保护相违背。所以在设计动力机器基础的时候，一定要准确测算出所设计的基础的振动频率，这有利于避免基础与机器发生共振现象。
由于机器基础的振动频率不能直接测量，需要经过复杂的计算间接得来，这也使得计算结果与实际振动值之间存在不同程度的误差，对此国内外先关认识和机构都进行了不同方面的研究，力求让计算的标准合理有效，从而给现场操作员营造良好工作氛围，保护机器的使用寿命。
4.配置及验算
4.1结构特征
工艺专业配置和工程条件决定了动力机器基础的形式，而形式又确定了它的结构体系。其中块状体式的刚度大小取决于地基的弹性大小，两者之间呈负相关，地基弹性大小决定了机器基础的固有频率，频率和弹性成正比例关系。一般情况下，块体式基础的水平回转耦合振动固有频率区间是[4Hz，10Hz]，而竖向振动固有频率区间是[7Hz，20Hz]，这个频率和机器干扰频率近似，非常容易与中低速转速的动力机器发生共振。
块体式基础是由质量块和地基土两部分组成，地基土对基础的重大影响可以用弹簧模拟地基刚度表示，一般情况下机器基础的振动频率是通过对地基动力特征参数进行分析计算出来的。在振动频率测算当中要注意不同类型的动力机器要运用对应的测算方式以提高测算的准确度。如果基础的振动频率是干扰频率的3/4到5/4常常会与平稳工作状态下的机器发生共振，一定会与开停机过程中低转速的机器发生共振，所以提高基础振动频率测算的准确性对动力机器基础设计非常重要，它对设备的安全运行有重要的影响，对于相关动力设备选择提供安全运行条件的机器基础提供科学可靠的参考数据，为了较为准确的测算出基础的实际振动值，建议从质点和自由度等多个维度进行分析计算。
4.2配置和验算
基础底面中心和机组的质心两者所确定的直线要数值向下，但是实际上是不可能百分之百达到的，但是偏心率要在一定范围内。这个过程称为定心过程，定心的测算能够有效避免基础因为不够均匀而发生基础沉降的现象，消除软土地基导致机器运行不平稳带来的安全隐患。定心工作是动力机器基础设计的要点之一，也是相对来说容易进行计算的。在计算过程中对于高低转速不同的机器，要选择不同类型的基础，一般而言低转速用块体式基础，而高转速用构架式基础，低转速指每分钟转速小于750转，高转速指每分钟大于1000转。
5.基本构造措施
结构构造措施也是动力机器基础设计的要点之一，如果实际机器构造与设计方案偏差较大，就无法让机器有良好的传力和承载能力，会让机器工作中存在安全隐患，整个生产出的机器基础的质量没有保障。从某种程度上说结构构造设计合理能够显示出机器内在的逻辑联系，对提高动力机器基础的计算类能力有重要的作用。一般情况下对多组转速和参数进行数据处理，可以准确地确定长度和截面高度的比值；对载荷基本组合、标准组合或者准永久组合进行数据处理能够得出悬挑结构承载能力的极限，有利于相关构件的精确制造。
6.结语
优秀的动力机器基础设计要注意前期、中期和后期的各项工作，机器的运转需要各个组成部分都能正常工作，机械中一个工作环节出现出题会导致整个机器不能工作，所以动力机器基础设计要注意整个设计过程的专业性和准确性。在前期工作当中，工作的重中之重是相关资料的查阅、数据信息的采集分析和整合；在设计初期要注意各项配置知否符合相关标准同时也要注意选型工作；在设计的中期重点工作要放在相关数据的计算并复查构造有无需要修正的地方；设计后期工作要点是调试工作。这类设计是一系列的逻辑运算组合，随着实践经验的增加设计速度和成果会有显著的提高，还能进行合理的优化与创新。
参考文献
[1]夏显德.动力机器基础的静力计算[J].山西建筑，2010（01）.
[2]王广.大型汽机基础动力设计参数研究[J].武汉大学学报（工学版），2013（S1）.