§ 25. Фундаменты под прессы и молоты

Фундаменты под прессы или молоты должны обеспечивать их нор­мальную эксплуатацию без создания каких-либо помех выполнению функций цеха или находящихся поблизости других объектов. Для удо­влетворения этих условий необходимо, чтобы конструкции фундаментов, обеспечивая удобное размещение, и надежное крепление машин, отвеча­ли требованиям прочности и устойчивости, отсутствия чрезмерных оса­док и деформаций, отсутствия сильных вибраций и деформаций, вредно влияющих на соседние объекты.

Помимо этого, конструкция фундамента должна быть экономична. Фундаментыпод молоты или, прессы имеют обычно такиеразмеры, при которыхфактическое давление, передаваемое фундаментом на основа­ние, не превышает0,02...0,07 МН/м2при фундаментах рамного типа. Таким образом, почти всякий грунт может служить надежным основа­нием под фундаменты машин. Благодаря компактности фундаментов, имеющих сравнительно небольшие размеры и простую форму в плане,, возможность неравномерных осадок основания практически сводится к нулю. В связи с условиями размещения машин получается та­кая высота фундамента, при которой он, будучи, армированным, свободно выдерживает нагрузки, передаваемые на него частями машин.

Соблюдение требований, относящихся к недопущению сильных вибраций фундаментов машин, а также соседних с ним зданий и сооруже­ний, представляет более сложную задачу.

Учитывая сказанное, фундаменты делают таких размеров и массой, при которой амплитуды колебаний не превосходят некоторых опреде­ленных величин, устанавливаемых на основании имеющегося опыта эксплуатации кузнечно-прессовых машин. Когда же возникает опасение, что работа машины может вредно отразиться на соседних объектах, используют фундаменты специальных, конструкций,снабженных аморти­заторами.

По назначениюфундаменты делятся наследующие группы:фунда­менты под прессы, предназначенные для листовой штамповки; фунда­менты под молоты и прессы, предназначенные для ковки и горячей штамповки; фундаменты под оборудование для холодной высадки.Для вертикальных прессов холодной объемной штамповкииспользуют фун­даменты, аналогичные индивидуальным фундаментам под листоштам­повочные прессы:Для горизонтальных многопозиционных прессов-авто­матов холодной объемной штамповкиприменяют такие же фундамен­ты, как и под холодновысадочные автоматы.

§ 26. Фундаменты под кривошипные прессы листовой штамповки

Фундаменты под кривошипные листоштамповочные прессы разделя­ются на: индивидуальные и групповые(схема IV.1).Индивидуальные фундаментымогут быть углубленными и наземными (плита, железобетонная подстилка).Групповые фундаментыделятся на рамные и лен­точные.

Рамные фундаментыприменяют для установки кривошипных прессов, предназначенных для штамповки крупных и средних листовых деталей при массовом и крупносерийном, а иногда и серийном произ­водствах.

Схема IV.1

Рамный фундаментпред­ставляет собой жесткую ра­му, состоящую из продоль­ных железобетонных стен или опорных стоек, соединенных между собой в про­дольном и поперечном на­правлениях металлическими балками, или ряд порталь­ных металлических рам, свя­занных сверху в продольном направлении металлически­ми балками.

В условиях действующих цехов рамные фундаменты позволяют производить.в штамповочной линии раздвижение прессов, их пово­рот на 90°, замену прессов, установку дополнительных прессов и уменьшение коли­чества прессов в линии. Это производят в тех случаях, когда меняется модель из­делия, выпускаемая заводом, вследствие чего отдельные детали требуют другой ор­ганизации производства или когда в штамповочной ли­нии выходит из строя тот или иной пресс в результате серьезных поломок, устране­ние которых требует длительного времени. В таких случаях пресс, вышедший из строя, может быть заменен другим прессом. Вследствие этогорамные фундаменты имеют преимуществоперед индивидуальными фунда­ментами, хотя сооружение их обходится дороже инди­видуальных фундаментов.

Рамные фундаментыде­лятся надве основные груп­пы:траншейные и этажные.Траншейные фундаменты,в свою очередь, по конструк­ции подразделяются натри вида:стеновые, колонные (стоечные) и комбинирован­ные.Этажные фундаментыподразделяются также надва вида: фундаменты в зда­нии с подвальным этажом и фундаменты в двухэтаж­ном здании, в котором ниж­ний (наземный) этаж слу­жит фундаментом для прессов.

Этажные фундаментыв здании с подвальным, или наземным, фундаментным этажом имеют конструктивные разновидности: фундаменты стационарные, состоящие из жестко соединенных между собой железо­бетонных стоек (колонн) или, гораздо реже, металлических конструк­ций; фундаменты переставные, состоящие из портальных металлических опор, выполненных в виде портальных рам (арок). Портальные метал­лические рамы можно пере­двигать в продольном направ­лении, изменяя расстояние между ними в зависимости от габаритов пресса и необходи­мых промежутков между прес­сами.

Траншейные фунда­ментыприменяют в тех слу­чаях, когда в цехе требуется установить одну, две или три штамповочные линии, располо­женные в одном пролете па­раллельно друг другу. При большем количестве штампо­вочных Линий, которые долж­ны быть размещены в несколь­ких пролетах, целесообразно строить фундаменты этажного типа.

. На траншейные фундамен­ты устанавливаютштамповоч­ные линии, состоящие из кри­вошипных прессов с верхним приводом (преимущественно двух- и четырехкривошипные) при крупносерийном и серий­ном, производствах крупных и средних листовых деталей.

Траншейные стено­вые фундаментысостоят из двух сплошных стен, имею­щих в верхней части консоль­ные выступы, на которых укла­дываются промежуточные го­ризонтальные рамы. В основа­нии траншейные фундаменты имеют плиту, которая связыва­ет стены. Расположенные в од­ном пролете два или три тран­шейных фундамента в основа­нии связываются общей бетон­ной плитой, как показано на рис. IV.26.

Стены фундаментаделают из бетона и армируют от осно­вания доверху. По всей длине стен фундамента на опреде­ленных расстояниях друг от друга в соответствии с распо­ложением прессов сделаныпроемы,через которые удаляются металлоотходы от рабочих мест на транспортер, проходящий в туннеле, распо­ложенном между траншейными фундаментами.

В одном пролетездания обычно строятдве или три траншеив со­четании с туннелями, предназначенными для транспортировки металлоотхрдов.Количество траншейных фундаментовв одном пролете зави­сит, от характеристики прессов и расположения их на планировке цеха.

Толщина стен траншей 600...700 ммпри трехрядном расположении и 800...900 мм при двухрядном расположении. Дно траншеи делается с уклоном 3—5° к кювету, предназначенному для отвода жидкости.Толщина нижней плитытраншеи от 800 до 1200 мм.

Длина траншеив каждом конце должна быть больше штамповоч­ной линии на 6 м.Ширина и глубина траншеиопределяются в зави­симости от размеров прессов и могут приниматься по табл. IV.6.

Таблица IV.6

Основные размеры траншейного фундамента

Размеры стола пресса слева направо, м	Ширина между стенками или стойками, м	Глубина до нижней плиты, м
<1,0 2,0...2,8 3,0...3,5 3,8...4,0 4,5...5,0	2 3...4 4,5.. 5 5,5...6 7,0...7,8	1,8 3,5 4,5 5,2 5,2

Траншейные комбинированные фундаменты(рис. IV.28) вместо двух стен имеют только одну.Вторая стенау них заме­нена стойками (колоннами), с опорными консолями, на которые укла­дывают продольные металлические балки.Расстояние между стойка­ми 4—б м.Стена фундамента также имеет стойки, вместе с которыми Представляет монолитное сооружение. Если рядом расположено не­сколько параллельных траншей, то средние фундаменты являются колоннымй (стоечными).

Комбинированные и колонные траншейные фундаментыобеспечива­ют по сравнению со стеновыми траншейными фундаментами значитель­ную экономию бетона. У них, кроме того, облегчен доступ к нижней части прессов.

Этажные фундаменты, Как уже указывалось выше,могут быть подвальными и наземными(первый этаж двухэтажного или двухэтажной части здания). Практика показала, что выбор подвально­го или наземного этажа зависит от ряда местных условий, к которым относятся: геологическая характеристика грунта; рельеф площадки, на которой предполагается строительство цеха; организация производства и наличие близко расположенных зданий и сооружений; экономическая целесообразность.

Состояние грунтана месте строительства цеха иногда является решающим мотивом при выборе конкретного решения.Если на месте строительства грунт насыпнойна глубину 4—5 м, то он должен быть удален. В этом случае целесообразно строительство подвального этажа. Наоборот,при водонасыщенных грунтах(высоком уровне грунтовых вод), строительство подвального этажа потребует сложных гидро­изоляционных сооружений. В этом случае целесообразно строить зда­ние таким образом, чтобы нижний этаж был наземным и служил фундаментом для прессов.

В каждом отдельном случае выбор конкретного решения должен производиться на основании технико-экономического расчетас учетом всех факторов.

Рамные фундаменты в здании с подвальным эта­жом.

Основными элементами фундамента(рис. IV:29) являются же­лезобетонные стойки (колонны подвального помещения), имеющие опорные консоли. В тех случаях, когда здание цеха имеет металличе­ские колонны, подколенники выполняют в виде арок с опорными кон­солями, которые могут заменить железобетонные стойки.

Рамные фундаментыделают в сочетании спроемами,предназна­ченными для транспортировки металлоотходов. Железобетонные стойки одновременно служат основанием, на которое укладываются элементы этажного перекрытия. Стойки имеют фундаменты, конструкция кото­рых зависит от геологической характеристики грунта. При расчетном сопротивлении грунта, равном0,1...0,15 МН/м2, целесообразно фунда­мент выполнятьв виде лентына весь ряд стоек.Шаг стоек(колонн подвального помещения) в продольном направлении делают от4 до 6 м.

При выборе шага стоек следует учитывать, что балки рассчитываются на жесткость, и чем меньше шаг, тем меньше будет сечение продольных балок, которые укладываются на кон­сольные опоры стоек. При шаге стоек 6 м высота продоль­ной балки обычно бывает от 1 до 1,3 м, а при шаге 4 м — эта высота снижается до 0,7...0,8 м.При установке металлических стоекшаг их может быть принят 4 м, апри установке железобетонных стоекшаг следует увеличивать, так как сами стойки имеют в сечении большие габариты, вследствие чего расстояние между стойками в свету может быть недостаточным; это расстояние желательно иметь не менее 3 м.

При наличии фундаментов в здании с подвальным этажом удель­ная нагрузка на перекрытие этажапредусматривается в местах хра­нения штампов 0,15—0,2 МН/м2; в местах установки прессов 0,1 МН/м2; в проездах 0,12 МН/м2; в местах, предназначенных для хранения гото­вой продукции, 0,1 МН/м2.

Ленточные (стрічкові) углубленные фундаментыприменяют для установки кривошипных прессов, одинаковых по усилию при массовом и крупносерийном производстве деталей, когда требуется установить на линии более двух прессов. Практически на ленточные фундаменты устанавливают прессы усилием до 6300 кН.

Ленточный фундамент(рис. IV.33) представляет собой монолитную ленту /, сделанную из бетона марки 200, имеющую по всей длине вы­емку, перекрытую между прессами 3 бетонными плитами 5. В бетонную ленту вмонтированы две металлические сварные балки коробча­того сечения 2, имеющие сверху прорези для установки анкерных болтов 4. Металлические балки с бетонной лентой являются монолит­ной конструкцией.

Основные размеры ленточного фундаментаопределяются: h — в за­висимости от усилия пресса и геологической характеристики грунта, на котором предполагается сооружение фундамента; b — по техниче­ской характеристике устанавливаемых прессов; h1 — в зависимости от наличия прижимного устройства или других вспомогательных меха­низмов; е — в зависимости от усилия пресса, но не менее 150 мм.

Ленточные фундаменты по своему устройству просты и удобны для монтажа и демонтажа прессов, а также позволяют легко и быстро производить их перестановку, изменять в случае необходимости рас­стояние между ними, а также устанавливать в линию дополнительные прессы, не нарушая работы всей линии.

Ленточные напольныефундаменты (бетонная подго­товка)применяется для кривошипных прессов,производящих незначи­тельное давление на грунт. Бетонная подготовка делается из бетона марки 200 на всем участке, где предполагается установка кривошипных прессов.Толщину бетонной подготовкипринимают равной 100—150 мм.

Индивидуальные фундаменты под кривошипные прессыстроят при серийном и мелкосерийном производствах деталей.

Индивидуальный фундамент (рис. IV.34) представляет собой бе­тонный массив обычно прямоугольной формы, имеющий четыре колодца для анкерных болтов, углубление для размещения ресиверов и механизмов, расположенных в нижней части пресса, и приямок для доступа к механизмам пресса при их обслуживании.

Фундаменты изготовляют из бетона марки 200 и армируют по кон­туру.

Мелкие прессы (до 1600 кН), если они динамически хорошо уравновешены, мож­но ставить непосредственно на пол даже без крепления анкерными болтами, но с применением виброизолирующих опор. Это ускоряет монтаж, обеспечивает мобильность прессов при необходимости их, перестановки.