Тяжелые машины и оборудование устанавливают на фундамент, который может служить или только основанием, т.е. опорной частью оборудования, или быть жестко с ним связанным, обеспечивая оборудованию дополнительную устойчивость и жесткость.
Типы фундаментов и их назначение.
Фундамент представляет собой бетонную, бутовую или кирпичную кладку, закрепляемую в грунте. Назначение фундамента — воспринимать нагрузки, возникающие в процессе эксплуатации оборудования. Кроме того, фундамент обеспечивает быструю, точную и надежную установку оборудования на рабочем месте. Площадь фундамента, его габаритные размеры и масса определяются соответственно опорной площадью, габаритными размерами и массой устанавливаемого на нем оборудования.
При установке оборудования на фундамент необходимо руководствоваться соответствующими инструкциями, монтажными чертежами, техническими условиями.
Для изготовления фундаментов используют бетон, железобетон, кирпичную кладку и бутовую заливку. В зависимости от способа изготовления различают сборные, сборно-монолитные и монолитные фундаменты.
В зависимости от конструкции фундаменты под установку промышленного оборудования могут быть ленточными, рамными, сплошными и массивными.
Ленточные фундаменты применяют для установки оборудования средней тяжести, которое в процессе эксплуатации не испытывает больших динамических нагрузок (например, роликовые и ленточные конвейеры, металлорежущие станки и автоматические линии, оборудование для деревообработки).
Рамные фундаменты представляет собой жесткую раму, опорные стойки которой установлены в специальные гнезда, выполненные в опорной плите, и жестко заделаны в ней, например, залиты бетоном. Площадка, на которой устанавливается оборудование, образована горизонтальными элементами рамы.
Сплошные фундаменты располагаются под всей площадью цеха; они представляют собой монолитную плиту или могут иметь коробчатую форму. Такие фундаменты применяют при установке оборудования легкого типа, не создающего в процессе эксплуатации значительных динамических нагрузок (например, насосы, вентиляторы, универсальное металлорежущее оборудование, компрессоры малой и средней мощности и т.п.).
Массивные фундаменты представляют собой бетонный или железобетонный массив, форма и габаритные размеры которого соответствуют габаритным размерам и очертанию опорной части оборудования, устанавливаемого на нем. В массиве фундамента предусматривают специальные отверстия и выемки для размещения и крепления частей оборудования, а также для доступа к его отдельным узлам и механизмам в процессе эксплуатации. Массивные фундаменты могут быть двух типов: подвальные и бесподвальные. Наибольшее распространение получили массивные фундаменты бесподвального типа, так как они проще в изготовлении и, соответственно, дешевле.
Бесподвальные массивные фундаменты применяют для оборудования, которое устанавливают на отметке чистого пола первых этажей промышленных зданий.
Подвальные массивные фундаменты имеют систему технологических подвалов, предназначенных для обслуживания оборудования в процессе эксплуатации.
Массивные фундаменты как подвального, так и бесподвального типа применяют для установки тяжелого оборудования, испытывающего большие динамические нагрузки (например, прокатные станы, кузнечно-прессовое оборудование).
Установка оборудования на фундамент.
В зависимости от того, как связано оборудование с фундаментом, различают следующие варианты его установки: с креплением к фундаменту, без крепления на фундаменте, с виброизоляцией.
Установка оборудования с креплением к фундаменту. По характеру соединения опорных элементов корпусной детали с фундаментом различают следующие виды установки оборудования: с опорой на пакет прокладок (рис. 1, а), с использованием опорных башмаков (рис. 1, 6), с использованием бетонных опор (рис. 1, в), непосредственно на фундамент (рис. 1, г) (все эти виды установки оборудования применяют в тех случаях, когда требуется частое регулирование его положения и перестановка в процессе эксплуатации); со сплошной опорой на бетонную подливку с использованием для предварительной выверки положения оборудования временной установки отжимных винтов (рис. 1, д) или установочных гаек (рис. 1, е) (используют этот вариант для установки оборудования в тех случаях, когда требуется повышенная жесткость и надежность его закрепления на фундаменте); со смешанной опорой на подливку и опорные элементы (рис. 1, ж, з). Так устанавливают оборудование, которое необходимо закреплять на фундаменте до его подливки.
а — с местной опорой на пакет прокладок; б — на опорные башмаки; в — на бетонные опоры; г — непосредственно на фундамент; д — со сплошной опорой на бетонную подливку с временной установкой при выверке на отжимных винтах; е — на установочных гайках; ж, з — со смешанной опорой на подпивку и опорные элементы
Закрепление оборудования на фундаменте.
Основным способом закрепления оборудования на фундаменте является его крепление с помощью специальных фундаментных болтов.
Фундаментные болты, применяемые для закрепления оборудования на фундаменте, различают по конструкции, условиям эксплуатации и назначению, способам установки и закрепления на фундаменте.
Для фиксации положения оборудования на фундаменте и предупреждения его смещения под воздействием случайных нагрузок применяют малонагруженные, конструктивные фундаментные болты. Если в процессе эксплуатации оборудования возникают значительные нагрузки, то для его закрепления на фундаменте применяют силовые болты.
В зависимости от конструкции различают фундаментные болты изогнутые (рис. 2, а, б), с анкерной плитой (рис. 2, в), составные (рис. 2, г), съемные (рис. 2, д) и распорные (рис. 11.2, е) различных конструкций.
Устанавливают болты в специальных отверстиях, выполненных в фундаменте.
а, б — изогнутые; в — с анкерной плитой; г — составные; д — съемные; е — распорные
Упрощенные способы закрепления оборудования.
В некоторых случаях для закрепления оборудования на фундаменте возможно применение обычных болтов или шпилек с использованием специальных закладных деталей (рис. 3, а, б).
Оборудование, которое в процессе эксплуатации требует частых перестановок, устанавливают, закрепляя его к лагам (рис. 3, в, г) или к силовым полам (рис. 3, д).
Закрепление легкого оборудования на фундаменте или полу с химически стойким покрытием осуществляется путем приклеивания эпоксидными клеями специальных крепежных деталей (рис. 3, е) или приклеиванием опорной поверхности оборудования через виброизолирующую прокладку (рис. 3, ж), или непосредственно к фундаменту или к полу (рис. 3, з).
а, б — к специальным закладным деталям; в, г — к лагам; д — к силовому полу; е — приклеиванием крепежной детали; ж — приклеиванием опорной поверхности через виброизолирующую прокладку; з — непосредственно приклеиванием опорной поверхности
Простое по конструкции оборудование, испытывающее в процессе эксплуатации незначительные нагрузки и имеющее корпус из сварных конструкций, можно закреплять на месте постоянной работы, заливая его в бетон.
Установка оборудования с использованием виброизоляции.
Если в процессе эксплуатации оборудования необходимо уменьшить влияние возникающих при его работе динамических нагрузок на фундамент, пол или перекрытия, то установку производят на виброизолирующих опорах или на виброизолирующих ковриках. Этот метод установки применяют в тех случаях, когда необходимо изолировать оборудование в процессе его эксплуатации от внешних вибраций, передающихся от рядом расположенного оборудования или от проходящего транспорта.
Установленное с применением виброзоляции оборудование, как правило, не закрепляют. Применяемые для установки оборудования виброизолирующие опоры обладают различной жесткостью, которая выбирается исходя из массы оборудования. Места расположения виброизолирующих опор на полу или на фундаменте должны быть зачищены и выровнены.
При установке оборудования на виброизолирующие опоры их обычно прикрепляют к оборудованию на весу до установки на место постоянной работы.
После установки оборудования на фундаменте его положение выверяют, добиваясь равномерной нагрузки на опоры.
Чтобы уменьшить колебания оборудования в горизонтальной плоскости, виброизолирующие опоры крепят с использованием гаек-втулок (рис. 4, а) или при помощи обычных гаек с фиксирующими втулками (рис. 4, б).
При использовании для установки оборудования виброизолирующих прокладок и ковриков их укладывают на тщательно выровненный в горизонтальной плоскости пол. При установке на виброизолирующие коврики регулирование положения оборудования осуществляют с помощью регулировочных устройств, устанавливаемых между опорной поверхностью оборудования и ковриком (рис. 5).
При использовании виброизолирующих опор и ковриков установка и регулирование оборудования в значительной степени упрощаются, что позволяет достаточно часто отказываться от использования фундаментов и устанавливать оборудование непосредственно на полу производственного помещения.
При установке оборудования на виброизолирующих опорах необходимо очистить пол на месте установки от пыли, грязи и масла и проверить его горизонтальность. После этого оборудование необходимо приподнять и установить на домкраты, прикрепить виброизолирующие опоры к станине так, чтобы проходной винт не упирался в крышку опоры (определяют по состоянию гофрированной пружины). Затем станок опускают на опоры и выставляют в горизонтальной плоскости, корректируя его положение регулировочным винтом, одновременно добиваясь равномерной нагрузки на опоры.