Установка оборудования на фундамент
Является одной из важнейших частей установки , предназначение которые передавать на грунт давление, производимое весом машин и силами возникающими в период её эксплуатации.
В процессе эксплуатации машина подвергается действию сил стремящихся ее сдвинуть или опрокинуть оказывающее влияние на фундамент, особо рассматривают горизонтальной поршневой машины, рабочее давление у них направлены по горизонтали. Вертикальные поршневые машины действуют на фундамент меньше, т.к. рабочее давление направлено по вертикальной плоскости. Обычно заводы изготовители вместе с машиной поставляют чертежи фундаментов с указанием размеров, места установки фундаментных плит и болтов. Руководствуясь этими чертежами, разбирают место под фундамент, устанавливают под него основания и кладут фундамент.
Возводя фундамент необходимо следить, чтобы давление на грунт не превосходило допустимых величин, иначе фундамент может осесть и деформироваться. Допустимое давление на грунт при заложении фундамента на глубину не более 4м не должно превышать: каменистый грунт 0,6МПа, плотный глинистый грунт 0,4МПа, пылевой сухой мелкий песок 0,2МПа, слабый глинистый грунт 0,2МПа.
Насыпной грунт, состоящий из глины или суглинка основанием для фундамента служить не может. Растительный илистый или торфяной грунты являются плохими основаниями, кроме того, в этих грунтах могут образовываться органические кислоты, вызывающие разрушение бетона. Осадка этих грунтов очень значительна.
В настоящее время наиболее совершенным способом испытания грунтов является бурение. При этом образцы грунта берут с каждого метра глубины. Опробовать грунт необходимо не меньше 1 метра ниже проектной глубины положения фундамента. Если в качестве грунта возникают изменения. Его дополнительно проверяют при статической пробной нагрузке.
Чтобы определить размеры фундамента обычно принимают общий вес машины и фундамента, для экономии материалов большие фундаменты выполняют уступами.
Глубина заложений фундамента зависит от характера грунта, глубины его промерзания , типов и размеров монтируемой машины и определяется с таким расчетом чтобы фундамент лежал не на растительном слое или насыпной земле, а на основной породе.
Обычно глубину заложения фундамента от поверхности берут не менее 1,5м, поскольку глубина промерзания доходит до 1м.
Для установки насосов или двигателей генераторов в подземных камерах глубину заложения фундамента принимают от 0,7 до 1м в зависимости от их размеров.
Если в почве пласта имеются крепкие породы, то иногда под стационарные механизмы фундаменты не устанавливают, а выравнивают место под машину, затем бурят шпуры под фундаментные болты, устанавливают болты и заливают цементным раствором.
Высота фундамента для новой машины указывается в рабочих чертежах.
Вес фундамента С=а*О где а- коэффициент нагрузки на фундамент зависящий от типа машины, Q-вес машины (Н)
Для горизонтальных поршневых машин а =2 при скорости поршня v =1.5 м/с, а =2,5при скорости поршня v=2м/с, а =3.5 при скорости поршня v=3м/с, а=4 при скорости поршня v=4,5м/с.
Для вертикальных машин коэффициенты уменьшатся на 35%
Для электрических машин без реверсирования или торможения принимается а =10, а с торможением и частотным реверсированием и при толчкообразных нагрузках принимается а=20.
Для машин ротационного типа принимается а =10
Зная вес фундамента, определяют объем V=Q/q , где q- удельный вес фундамента
Для кирпичного фундамента q =18000 н/м3, для бетонных q =20000 н/м3
Зная ширину и длину фундамента , в соответствии с размерами рамы машины
определяют высоту фундамента
где а, b – длина и ширина фундамента,
минимальная в зависимости от длины и ширины машины.
При наличии у машины фундаментной плиты размеры фундамента должны превышать размеры плиты на 100-200мм в каждую сторону.
При установке машины в помещении фундамент должен возвышаться над полом на 150-300мм.
Проверка фундамента на резонанс
Обычно фундамент, уставленный на упругом основании под влиянием сил развиваемых машиной выходит из положения равновесия и начинает колебаться. Если частота собственных колебаний фундамента совпадает с частотой собственных колебаний движущихся неуравновешенных частей машины, то наступает явление резонанса.
Они особенно вредны если их частота совпадает с частотой вращения частей машины, поэтому массу фундамента подбирают таким образом чтобы частота собственных колебаний фундамента более чем в два раза превышала частоту вынужденных колебаний.
Частота собственных вертикальных колебаний определяется
Вертикальных колебаний,
где с = 0,2-1 – коэффициент упругого равномерного сжатия и принимается в два раза больше допустимого статического давления на основании;
F – площадь основания фундамента;
q – ускорение свободного падения;
G – общий вес фундамента и машины;
Q – момент инерции площади подошвы фундамента, относительно оси проходящей через центр тяжести;
Θ – момент инерции массы фундамента, относительно оси проходящей через центр тяжести.
Причина расхождения между частот собственных колебаний фундамента
nn>zn n>zn
Главная причина колебаний фундамента - недостаточное статическое и динамическое уравновешивание машины и неточность монтажа. Устройство фундамента
Руководствуясь чертежом размечают положение фундамента, отчерчивают размеры , намечают главные оси и положение фундаментальных болтов. При наличии щебеночного или песчаного грунта, который может выдержать массу, работа по устройству основания фундамента заключается только в планировке.
Если фундамент мягкий необходимо выполнять бетонную подстилку толщиной 700мм
Для придания фундаменту эластичности на поверхность укладывают слой упругого материала толщиной 50-60мм
Кладка фундамента
Кирпичный фундамент кладут на цементном растворе в соотношении 1:3
44.