Конструкции фундаментов под машины. Фундаменты под машины с вращательным и возвратно-поступательным движением.
Учитывая, что ограничение амплитуды колебаний ограничивает при данной частоте скорость и ускорение колебаний, при проектировании фундаментов стремятся, в основном, к уменьшению амплитуды. В связи с этим, при вертикальных колебаниях стараются увеличить значение Кz, которое зависит от площади подошвы Аф. Это может привести к увеличению массы т.
Пропорциональное их изменение мало влияет на значение амплитуды вертикальных вынужденных колебаний az. Поэтому при вертикальной возмущающей силе делают фундамент с максимальной подошвой и с минимальной массой.
Фундаменты машин с динамическими нагрузками в зависимости от типа машин, характера динамических нагрузок, технологий требований, условий строительства и др. могут быть выполнены:
- массивными, бетонными или железобетонными для всех видов машин;
- рамными, сборными или сборно-монолитными, представляющими собой ряд поперечных рам, которые опираются на нижнюю плиту или на ростверк и связаны поверху между собой продольными балками, либо верхнюю плиту, которая опирается на стойки, заделанные в нижнюю плиту, или на сваи колонны;
- стенчатыми в виде поперечных или продольных стен, опирающихся на нижнюю плиту или на ростверк и связанных между собой поверху ригелями или плитой.
Сборно-монолитные и сборные фундаменты допускается устраивать главным образом для машин периодического действия (с вращающимися частицами, с кривошипно – шатунными механизмами и др.), для машин с импульсными ударными нагрузками устройство таких фундаментов не допускается!
К особому типу относятся виброизолированные фундаменты, расчет и конструирование которых производятся в соответствии с Руководством по проектированию виброизоляции машин и оборудования.
При горизонтальной возмущающей силе или моменте стремятся применять фундамента малой высоты – распластанные. Для этого под ними при необходимости делают песчаную подушку:
Фундаменты под машины ударного действия.
Наиболее жестким режимом работы обладают кузнечные молоты, копры, формовочные машины литейного производства. Ковочные и штамповочные молоты. При ударе молота по наковальне возникают значительные колебания, которые не рекомендуются передавать непосредственно на грунт, кроме этого, при жестком ударе о наковальню может разрушится тело самого фундамента. В связи с этим фундаменты молотов делают сложной конструкции:
Мероприятия по уменьшению вибраций от машин.
Для уменьшения уровня распространяющихся колебаний используют различные мероприятия:
- выбирают наиболее рациональные размеры и конфигурации фундамента;
- изменяют жесткость основания;
- соединяют общей плитой несколько фундаментов;
- применяют активную и пассивную виброизоляцию, динамичные гасители колебаний и присоединенные плиты, уравновешивающие противовесы;
- изменяют частоту вращения машин;
- регулируют по фазе пуск синхронных двигателей и др.
Для уменьшения передачи вибраций фундаменты машин с динамическими нагрузками должны отделятся от смежных фундаментов здания, сооружения и оборудования сквозным швом. Расстояние между боковыми гранями фундаментов машин и смежных фундаментов конструкций д.б. не менее 100мм. Устройство зазора между фундаментами машин и фундаментами (надземными конструкциями) здания или фундаментами смежного оборудования особенно важно для низкочастотных машин периодического действия и машин с ударными нагрузками.
Для уменьшения амплитуд колебаний фундаментов низкочастотных машин могут быть использованы также следующие мероприятия:
- повышение жесткости основания фундамента увеличением его подошвы в направлении действия горизонтальной нагрузки, устройством свайного фундамента (при вертикальных нагрузках), химическом закреплении грунта, устройством подушки из более жесткого грунта;
- устройство общего фундамента под несколько машин, соединение фундамента машины с бетонной подготовкой пола и др.
Возможно применение железобетонных плит, соединенных с фундаментом (при горизонтальных низкочастотных динамических нагрузках с частотой колебаний менее 6Гц).
Виброизоляция– для кузнечных молотов, прессов, фундаментов высокочастотных машин периодического действия, а также некоторых средне- и низкочастотных машин, за исключением горизонтальных компрессоров, лесопильных рам и др.
Для уменьшения колебаний зданий и сооружений, расположенных вблизи фундаментов машин с динамичными нагрузками, следует стремиться к тому, чтобы основные частоты собственных колебаний зданийиих несущих конструкцийотличались отчастот колебаний, распространяющихся в грунте, не менее чем на 20%.