Статьи
В зависимости от сложности конструкции фундаменты под станки делятся на две группы: к первой относятся фундаменты, которые служат только основанием для станка, ко второй — фундаменты, которые придают станине дополнительную устойчивость и жесткость, которая осуществляется путем жесткой связи фундамента со станком при помощи фундаментных болтов. Для устранения вибраций, передаваемых станкам от грунта, в конструкциях фундаментов должны быть промежуточные эластичные и упругие элементы.
В зависимости от конструкции станков, требующих определенного увеличения жесткости и массы станины, станки могут устанавливаться на жестком слое пола (бетонная подготовка) или на отдельно стоящих фундаментах. Станки весом до 8 т, кроме долбежных, поперечно-строгальных и станков, чувствительных к вибрациям основания (например, координатно-расточпые станки), разрешается устанавливать на бетонном слое пола цеха толщиной 15-20 см.
Под легкие фрезерные, зуборезные и сверлильные станки весом до 4 т высота бетонного фундамента принимается равной 25 см. Фундаменты должны быть сплошными под всей площадью подошвы станины. Под вспомогательные приспособления станка, не связанные непосредственно с его конструкцией, фундаменты могут выполняться раздельными, не связанными с фундаментом станка, например фундаменты под опоры для поддержки прутков в револьверных станках и для поддержки металла в калибровочных и протяжных станках. При длинных станинах прикрепляется к фундаменту неподвижно один конец или середина станины (подливка цементным раствором и крепление), а остальная часть устанавливается на регулируемых башмаках. Для крупных станков с длинными станинами необходимо устраивать отдельные прочные и жесткие фундаменты, компенсирующие недостаточную жесткость станины.
Для сооружения фундаментов под станки применяются бетон, бутобетон и кирпич. Бетон должен быть не ниже марки 75. Бутобетон для фундаментов изготовляется из бутового камня не ниже марки 200 на бетоне марки 75. Для армированных фундаментов применяется бетон не ниже марки 100. Кирпичные фундаменты применяются для легких станков весом до 4 т.
Кирпичная кладка разрешается только для фундаментов, находящихся выше уровня грунтовых вод. Высота кирпичных фундаментов должна быть не менее 0,5 м. Силикатный кирпич нельзя применять для кладки фундаментов.
При проектировании станочных фундаментов решающее значение имеют конструктивные соображения, руководствуясь которыми и намечают необходимые размеры фундамента, а затем проверкой убеждаются в правильности их выбора. Существуют эмпирические зависимости между весом станка и весом фундамента.
Высота фундамента Н (в м) для металлорежущих станков и глубина его залегания определяется на основании веса фундамента, площади в плане, а также удельного веса материала фундамента по формуле или принимается с учетом длины фундаментных болтов.
Расстояние от нижних концов фундаментных болтов до подошвы фундамента пли верха проема в фундаменте должно быть не менее 15 см. Глубина залегания фундамента под оборудование, устанавливаемое на открытом воздухе или в неотапливаемых помещениях, должна быть не менее глубины промерзания грунта.
При наличии вблизи фундаментов машин, работающих с толчками (ударами), фундамент следует окружать изолирующим слоем шлака толщиной 150-160 мм для гашения вибраций грунта. Фундаментные (анкерные) болты, крепящие станки к фундаменту, закладываются в специально оставляемые в фундаменте колодцы, которые имеют преимущественно прямоугольную форму. Глубина фундаментных колодцев под болты зависит от длины болта. Необходимо, чтобы расстояние от грани колодцев для анкерных болтов до грани фундамента было не менее 12 см. Отметка основания фундамента назначается на 10-15 см ниже болтов дна шахты, выемки или канала. Для устройства фундаментных колодцев при изготовлении фундамента в него закладываются деревянные пробки, имеющие форму колодца. Иногда (при круглой форме колодца) в качестве пробки служит тонкостенная металлическая труба, оставляемая в массиве фундамента и после его бетонирования.
При хорошем плотном грунте (за исключением скального) высота фундамента должна быть не менее 1,5 м. При наличии слабых прослоек грунта (торф, плывун и др.) необходимо увеличить высоту фундамента и принять меры для упрочнения грунта. Фундамент рекомендуется изготовлять из железобетона.
При перемещении стола с изделием прогиб фундамента в вертикальных продольной и поперечной плоскостях должен быть не более 0,01 мм на длине 1000 мм. Для защиты фундамента от воздействия на него масла, эмульсии и пр. на его поверхность наносится маслостойкое покрытие Фундаменты под молоты.
Зная массу и площадь основания фундамента, можно определить его высоту, а также глубину заложения, которая зависит от расстояния зеркала нижнего бойка от уровня пола и толщины дубовой прокладки между шаботом и фундаментом. Прокладка состоит из нескольких рядов дубовых брусьев квадратного сечения, стянутых болтами. Удельное давление на прокладку от веса молота и шабота не должно превышать 5 кгс/см 2 . При определении площади прокладок удельное давление принимается 3 кгс/см 2 . Фундаменты для штамповочных молотов выполняются в виде общего блока для молотов и шабота.
Для увеличения упругости при установке ковочных молотов под фундаментную плиту и основание шабота подкладываются дубовые брусья. К фундаменту молот крепится анкерными болтами, проходящими по всей глубине фундамента. Для арочных и мостовых молотов фундаменты изготовляются из трех частей: под две стойки и под шабот, бетонирование фундамента под 16-тонный молот производится в две стадии: 1-я стадия — бетонирование до рабочего шва на отметке — 6 м и 2-я стадия — бетонирование над рабочим швом и бетонирование надшаботной части фундамента. При этом должны соблюдаться следующие основные требования: перед установкой опалубки необходимо тщательно выверить и закрепить днище и обрамление блока фундамента в проектном положении; при бетонировании и монтаже сеток верха подшаботной части блока должна быть соблюдена непрерывность; укладка бетонной смеси должна производиться горизонтальными слоями по 150-500 мм без перерывов в бетонировании с тщательным уплотнением.
Источник
СНиП 2.02.05-87 ФУНДАМЕНТЫ МАШИН С ДИНАМИЧЕСКИМИ НАГРУЗКАМИ — 12. Фундаменты металлорежущих станкков
Содержание материала
12. ФУНДАМЕНТЫ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНККОВ
12.1. В состав исходных данных для проектирования фундаментов металлорежущих станков, кроме материалов, указанных в п. 1.1, должны входить:
чертеж опорной поверхности станины станка с указанием опорных точек, рекомендуемых способов установки и крепления станка;
данные о значениях нагрузок на фундамент: для станков с массой до 10т — общая масса станка, а для станков с массой более 10т — схема расположения статических нагрузок, передаваемых на фундамент;
для станков, требующих ограничения упругого крена фундамента, — данные о предельно допустимых изменениях положения центра тяжести станка в результате установки тяжелых деталей и перемещения узлов станка (или максимальные значения масс деталей, массы подвижных узлов и координаты их перемещения), а также данные о предельно допустимых углах поворота фундамента относительно горизонтальной оси;
данные о классе станков по точности, а также о жесткости станины станков, о необходимости обеспечения жесткости за счет фундамента и о возможности частой перестановки станков;
для высокоточных станков — указания о необходимости и рекомендуемом способе их виброизоляции: кроме того, в особо ответственных случаях для таких станков (например, при установке высокоточных тяжелых станков или при установке высокоточных станков в зоне интенсивных колебаний оснований) в исходных данных для проектирования должны содержаться результаты измерений колебаний грунта в местах, предусмотренных для установки станков, и другие данные, необходимые для определения параметров виброизоляции (предельно допустимые амплитуды колебаний фундамента или предельно допустимые амплитуды колебаний элементов станка в зоне резания и т.п.)
12.2. Станки в зависимости от их массы, конструкции и класса точности допускается устанавливать на бетонном подстилающем слое пола цеха,на устроенные в полу утолщенные бетонные или железобетонные ленты (ленточные фундаменты) или на массивные фундаменты (одиночные или общие).
Источник
Устройство оснований и фундаментов для установки станочного оборудования
Еще одна публикация из учебника А.М. Гаврилина, В.И. Сотникова, А.Г. Схиртладзе и Г.А. Харламова «Металлорежущие станки» с полезной информацией о станках с ЧПУ. Сегодня разберем особенности в устройстве оснований и фундаментов для установки станочного оборудования.
Устройство оснований и фундаментов для установки станочного оборудования
Для защиты от внешних вибраций станки следует устанавливать на фундаменты или на специальные виброизоляторы.
Документы, высылаемые заводом-изготовителем вместе со станком, в большинстве случаев содержат указания по устройству фундаментов и их виброизоляции. Виброизоляция станков может быть также обеспечена установкой их на виброопоры или на резиновые прокладки без устройства фундамента.
При выборе типа основания для любого станка должны быть учтены следующие основные факторы: класс точности станка, жесткость конструкции, масса станка, характер нагрузок при работе.
Станки класса точности С устанавливаются на массивные бетонные фундаменты, вывешенные на пружинах с демпферами или резиновых ковриках (рис 17.1 д, е) и боковой виброизоляцией (пробковая крошка, шлак, шлаковата, отходы кожевенно-обувной промышленности) .
Станки класса точности А устанавливают на бетонных фундаментах с боковой виброизоляцией из тех же материалов, которые используются для фундаментов станков класса точности С.
Рис. 17.1. Фундаменты под металлорежущие станки:
а — общая плита цеха; б — ленточный; в — обычного типа; г — свайный; д — на резиновых ковриках; е — на пружинах
Станки класса точности В, имеющие нежесткие станины, а также крупные и тяжелые станки независимо от жесткости станин устанавливаются на бетонные фундаменты с боковой виброизоляцией, аналогично станкам класса точности А.
Станки класса точности П, имеющие нежесткие станины, и крупные и тяжелые станки независимо от жесткости станин устанавливаются на бетонные фундаменты без боковой виброизоляции. На такие же фундаменты устанавливают крупные и тяжелые станки класса точности Н (рис. 17.1, в, г).
Станки классов точности В, П и Н легкой и средней массы, не имеющие резко реверсирующих узлов, устанавливают на виброопоры (рис. 17.2, д). Такие же станки с быстро реверсирующими узлами устанавливают на жесткие (клиновые) опоры (рис. 17.2, в, рис. 17.3)
Рис. 17.2. Способы установки станка на фундамент:
а — с подливкой опорной поверхности станины цементным раствором и креплением фундаментными болтами; б — с подливкой без крепления болтами; в, г — на регулируемых жестких опорах; д — на упругих опораx
Рис. 17.3. Опорные башмаки:
а — для установки станка без закрепления фундаментными болтами; б — для установки станка с закреплением фундаментными болтами
При устройстве фундамента из бетона станок можно монтировать через семь дней после укладки бетона, а пуск станка разрешается на 22-й день.
От разрушения маслами фундамент железнят цементным раствором с жидким стеклом.
Фундамент должен обеспечить:
- распределение на грунт сосредоточенной силы веса станка;
- увеличение жесткости станины станка;
- необходимую устойчивость станка при работе за счет понижения центра тяжести;
- увеличение суммарной массы станка и фундамента, что приводит к уменьшению амплитуды вибраций;
- защиту станка от вибраций рядом стоящего оборудования. Фундаменты должны быть компактными, сравнительно небольших размеров и простой формы в очертаниях, удобными для размещения и закрепления станка.
Нужно стремиться к тому, чтобы общий центр тяжести станка и фундамента находились на одной вертикали и располагались в центре площади основания фундамента. Допустимое смещение центров тяжести не должно превышать 3. 5 % от ширины фундамента в зависимости от типа грунта.
Высота фундамента делается как можно меньше, но ширину желательно увеличить (уменьшается опрокидывающий момент). Обязательны боковые зазоры. Подошву всего фундамента желательно расположить на одной глубине. Для влажных грунтов делается подготовка из щебня, крупного гравия.
Площадь подошвы фундамента:
где Q — нагрузка на грунт (вес станка, фундамента, детали); R — допустимое давление на грунт.
Допустимое давление на грунт определяют по формуле
где α — коэффициент, учитывающий характер динамических нагрузок, возникающих при работе технологического оборудования (формовочные машины — α = 0,3 . 0,5 ; молоты — α = 0,4; металлорежущие станки — α = 0,8. 1,0); RH — нормативное удельное давление для грунта (супеси — R н = 2. 3 кг/см 2 , суглинки — RH = 1. 3 кг/см 2 , глина — RH = 1 . 6 кг/см 2 , песок — R Н = 1,5. 3,5 кг/см 2 ).
Вес фундамента Q Ф определяют исходя из веса станка:
где КФ — коэффициент, учитывающий вид нагрузки технологического оборудования (при статической нагрузке — К Ф = 0,6. 1,5, при значительной динамической нагрузке — К Ф = 2. 3); Q СТ — вес станка.
Высота фундамента берется из расчета веса фундамента и площади его основания или с учетом длины заделки фундаментных болтов (рис. 17.4).
Рис. 17.4. Фундаментные болты:
а, б— изогнутые; в — с анкерной плитой
Материалы для фундаментов: бетон, железобетон (реже бутобетон и кирпич) из портландцемента марок 200. 500 (схватывание бетона от 45 мин до 12 ч).
Для ремонта фундаментов используют портландцемент марок 500 и 600. Марка бетона соответствует пределу прочности при сжатии бетонных кубиков 200 x 200 x 200 мм на 28-й день сушки, при температуре 18. 22°С и относительной влажности воздуха 90. 100%.
Ориентировочно глубина фундамента h принимается в зависимости от длины фундамента L :
- для токарных, горизонтально-протяжных станков
- зубообрабатывающих, карусельных, расточных станков
- шлифовальных станков
- продольно-фрезерных и строгальных станков
- поперечно-строгальных, радиально-сверлильных, вертикальнопротяжных и долбежных станков h = 1,0. 2,0 L.
Расстояние от края колодца для анкеров до края фундамента не менее 120 мм, от дна колодца до дна фундамента минимум 100. 150 мм.
Источник