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
Фундамент под деревообрабатывающие станки
Монтаж фундамента станка необходим для работы технологического оборудования, важно точно рассчитать и подготовить основание для его монтажа. Каждый вид оборудования имеет свое назначение, способно выполнять специфические функции, обладает свойственными только для него характеристиками. Вес и размеры оборудования, действующие на него нагрузки, создаваемые при работе вибрации влияют на выбор фундамента под будущий станок.
Фундамент должен служить надежным основанием станка, обеспечивающим максимальное использование его возможностей по производительности и точности в течение заданного срока службы и исключающим влияние станка на работу соседнего оборудования. Для этого необходимо, чтобы фундамент при удобном размещении и прочном закреплении станка отвечал требованиям обеспечения жесткости и виброустойчивости станка и ограничения уровня колебаний, передаваемых от станка.
По условиям прочности почти всякий грунт может служить надежным естественным основанием фундамента, так как при размерах фундамента, выбираемых из условия размещения станка, давление на основание обычно не превышает 5 Н/см². Прочность элементов конструкции фундамента при реальных размерах и конструктивных формах фундаментов оборудования также обычно обеспечивается с запасом.
Требования к фундаментам по критериям жесткости и виброустойчивости установленных на них станков разных типов различны и определяются влиянием установки на работоспособность станков.
Влияние установки на точность обработки и качество обработанной поверхности определяется уровнем относительных статических перемещений и колебаний инструмента и детали, разным при различных способах установки. У тяжелых станков при недостаточной жесткости фундамента оказываются значительными погрешности обработки, обусловленные деформациями системы станина–фундамент под действием веса перемещающихся узлов станка. Вынужденные колебания, интенсивность которых зависит от установки станка, определяют появление искажений формы обрабатываемых деталей, в частности появление волнистости.
Влияние установки станков на производительность проявляется в том, что при более жесткой установке возможна обработка на более высоких режимах и выше устойчивость при резании.
Влияние установки на долговечность станков определяется повышенным темпом износа в связи с нарушением правильного контакта в направляющих и ростом колебаний, а также «разбалтыванием» резьбовых соединений при интенсивных колебаниях.
Токарные, револьверные, шлифовальные и некоторые другие станки, установленные на полу без выверки и крепления, через короткое время теряют точность и требуют ремонта.
Особенности установки фундаментов под станки:
Установка станков на фундамент оказывает непосредственное влияние на работоспособность оборудования.
Мы предлагаем вам монтаж оборудования на фундаменты нескольких типов:
- бетонные полы 1-го этажа (установка на общую плиту цеха); утолщенные бетонные ленты (установка на ленточный фундамент); специально проектируемые бетонные фундаменты, в том числе свайные и виброизолированные конструкции. другие
Фундаменты на пружинах
Фундаменты на пружинах являются самым совершенным, но и самым дорогим средством виброизоляции.
Достоинства фундаментов на пружинах определяются особенностями пружин, а именно:
- стальные пружины допускают большие статические упругие перемещения (до 350 мм), поэтому с помощью пружин могут быть получены весьма низкие частоты собственных колебаний виброизолированной установки; пружины могут быть точно рассчитаны и изготовлены для получения любой заданной (линейной и нелинейной) характеристики; они могут работать при различных температурах, ползучесть стальных пружин пренебрежимо мала.
Фундаменты на пружинах применяются для виброизоляции машин давно, и вопросы их расчета и проектирования достаточно хорошо разработаны и удачно использованы в наших проектах.
Станковое оборудование на фундаментах может быть установлено следующим образом:
- с креплением на анкерных болтах, то есть на специальных клиньях при условии заливки опорной поверхности станины цементов; на регулируемых опорных элементах без заливки цементом; без болтового крепления с заливкой опорной поверхности станины раствором; без болтового крепления с заливкой опорной поверхности станины раствором; на упругих опорах.
Также используется крепление с помощью болтов, устанавливаемых в скважины на готовых фундаментах
В большинстве случаев используются глухие фундаментные болты. Определенное распространение также получили цанговые болты
От того, насколько прочным и надежным будет основание, зависит длительность бесперебойной эксплуатации оборудования. Доверив монтаж фундамента компании «Синтез ТМК», можно быть уверенным в четком соблюдении требований, указанных в ППР, и получении надежной базы для установки любых конструкций.
В зависимости от необходимости могут быть предложены различные работы:
- Подготовка проекта для изготовления фундамента; Выравнивание площадки, демонтаж существующих строений; Геодезические исследования и планирование места под фундамент; Различные земляные работы; Изготовление фундамента с использованием металлических конструкций, плит из металла или бетона; Нивелирование поверхности, установка горизонтали по уровню; Установка болтов и других фундаментных креплений; Контроль качества, финишная доводка фундамента.
Подготовить место необходимо под любое оборудование, тем более, под станки, производящие вибрацию при работе. Строительная бригада может выполнить установку основания согласно проекту, но при возникновении любых проблем возникает необходимость внесения корректировок в ходе работы, для чего необходимы особые знания и навыки.
Монтаж основания может оказаться достаточно сложной задачей, требующей высокой точности и применения специальной оснастки. Специалисты нашей компании обладают высокой квалификацией и имеют опыт различного рода работ, знают особые требования к фундаментам под различное оборудование, потому любая задача будет выполнена идеально.
Для заказчика главной задачей является нормальная работа оборудования, а потому подготовку фундамента под него следует доверять профессионалам. В нашем арсенале имеется оборудование для подъема грузов, подготовки и выравнивания площадок, установки основания, но не менее важным является опыт и особое обучение специалистов, способных выполнить работы любой сложности.
Особенностью нашего предложения является комплексный подход к монтажным работам, когда установка фундамента входит в комплекс других работ, а потому все действия рабочих согласовываются между собой. При этом достигается максимальная эффективность при оптимальной стоимости работ.
Нормативные документы используемые при монтаже фундаментов под технологическое оборудования:
Наша компания предлагает полный комплекс услуг по установке фундаментов под станки, линии и др. технологическое оборудование.
Источник