конструктивные особенности и этапы изготовления
§ 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. Фундаменты под молоты или, прессы имеют обычно такие размеры, при которых фактическое давление, передаваемое фундаментом на основание, не превышает 0,02…0,07 МН/м2 при 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 назначению фундаменты делятся на следующие 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 штамповки используют фундаменты, аналогичные индивидуальным фундаментам под листоштамповочные прессы: Для горизонтальных многопозиционных прессов-автоматов холодной объемной штамповки применяют такие же фундаменты, как и под холодновысадочные автоматы.
§ 26. Фундаменты под кривошипные прессы листовой штамповки
Рамные фундаменты применяют 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 фундамент представляет 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 раз-движение 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 этого рамные фундаменты имеют преимущество перед индивидуальными фундаментами, хотя сооружение их обходится дороже индивидуальных фундаментов.
Рамные фундаменты делятся на две основные группы: траншейные и этажные. Траншейные фундаменты, в свою очередь, по конструкции подразделяются на три вида: стеновые, колонные (стоечные) и комбинированные. Этажные фундаменты подразделяются также на два вида: фундаменты в здании с подвальным этажом и фундаменты в двухэтажном здании, в котором нижний (наземный) этаж служит фундаментом для прессов.
Этажные фундаменты в 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 фундаменты применяют 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 устанавливают штамповочные линии, состоящие из кривошипных прессов с верхним приводом (преимущественно двух- и четырехкривошипные) при крупносерийном и серийном, производствах крупных и средних листовых деталей.
Траншейные стеновые фундаменты состоят из двух сплошных стей, имеющих в верхней части консольные выступы, на которых укладываются промежуточные горизонтальные рамы. В основании тр
§ 25. Фундаменты под прессы и молоты
Помимо этого, конструкция фундамента должна быть экономична. Фундаменты под молоты или, прессы имеют обычно такие размеры, при которых фактическое давление, передаваемое фундаментом на основание, не превышает 0,02…0,07 МН/м2 при 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, ис
По назначению фундаменты делятся на следующие 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 штамповки используют фундаменты, аналогичные индивидуальным фундаментам под листоштамповочные прессы: Для горизонтальных многопозиционных прессов-автоматов холодной объемной штамповки применяют 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 фундаменты могут быть углубленными и наземными (плита, железобетонная подстилка). Групповые фундаменты делятся на рамные и ленточные.
Рамные фундаменты применяют 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 фундамент представляет 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 раз-движение 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 этого рамные фундаменты имеют преимущество перед индивидуальными фундаментами, хотя сооружение их обходится дороже индивидуальных фундаментов.
Рамные фундаменты делятся на две основные группы: траншейные и этажные. Траншейные фундаменты, в свою очередь, по конструкции подразделяются на три вида: стеновые, колонные (стоечные) и комбинированные. Этажные фундаменты подразделяются также на два вида: фундаменты в здании с подвальным этажом и фундаменты в двухэтажном здании, в котором нижний (наземный) этаж служит фундаментом для прессов.
Этажные фундаменты в 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 фундаменты применяют 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 устанавливают штамповочные линии, состоящие из кривошипных прессов с верхним приводом (преимущественно двух- и четырехкривошипные) при крупносерийном и серийном, производствах крупных и средних листовых деталей.
Траншейные стеновые фундаменты состоят из двух сплошных стей, 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 фундамента делают из бетона и армируют от основания доверху. По всей длине стен фундамента на определенных расстояниях друг от друга в соответствии с расположением прессов сделаны проемы, через которые удаляются металлоотходы от рабочих мест на транспортер, проходящий в туннеле, расположенном между траншейными фундаментами.
В одном пролете здания обычно строят две или три траншеи в сочетании с туннелями, предназначенными для транспортировки металлоотхрдов. Количество траншейных фундаментов в одном пролете зависит, от характеристики прессов и расположения их на планировке цеха.
Толщина стен траншей 600…700 мм При трехрядном расположении и 800…900 мм при двухрядном расположении. Дно траншеи делается с уклоном 3—5° к кювету, предназначенному для отвода жидкости. Толщина нижней плиты траншеи от 800 до 1200 мм.
Длина траншеи в каждом конце должна быть больше штамповочной линии на 6 м. Ширина и глубина траншеи определяются 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 |
В тех случаях, когда в одном пролете должны быть установлены две штамповочные линии, оснащенные прессами разных размеров, траншейные фундаменты иногда выполняют разной ширины, но одинаковой глубины. Учитывая перспективы развития производства и необходимость при этом замены или перестановки прессов с одной линии на другую, такие фундаменты нельзя рекомендовать.
При расположении прессов в одном пролете в три ряда траншейные фундаменты могут быть выполнены по схеме, показанной на рис.IV.27. При этом подколонники колонн здания желательно выполнять арочного типа, Через которые смогут проходить транспортеры для удаления металлоотходов.
Траншейные комбинированные фундаменты (рис. IV.28) вместо двух стен имеют только одну. Вторая стена у 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 фундаменты обеспечивают 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 грунта на месте строительства цеха иногда является ршающим мотивом при выборе конкретного решения. Если на месте
строительства грунт насыпной на 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.
Когда рельеф площадки требует больших земляных работ по намывке грунта или засыпке соответствующих мест площадки, очевидно, выгодно будет использовать рельеф площадки для строительства подвального этажа.
Наличие близко расположенных зданий, которые должны быть связаны с цехом листовой штамповки напольным транспортом, сделает нерациональным применение наземного этажного фундамента под прессы, ибо в этом случае будет затруднено перемещение грузов.
В каждом отдельном случае выбор конкретного решения должен производиться на основании технико-экономического расчета с 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 фундаменты делают в сочетании с проемами, 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, равном 0,1…0,15 МН/м2, целесообразно фундамент выполнять в виде ленты на весь ряд стоек. Шаг стоек (колонн подвального помещения) в продольном направлении делают от 4 до 6 м. Чем больше шаг стоек в продольном направлении, тем удобнее и лучше будут подходы и подъезды к нижним приводам прессов для их ремонта и обслуживания. 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. Например, 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 стоек шаг их может быть принят 4 м, а при установке железобетонных стоек шаг 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. Фундаменты в здании с подвальным этажом, как и траншейные фундаменты, допускают расположение прессов в одном пролете в зависимости от их характеристик в две и три линии. Стойки имеют опорные консоли, на которые монтируются металлические балки двутаврового сечения. В верхней части балки имеют продольные отверстия (щели), предназначенные для крепления металлических промежуточных рам. Благодаря такой форме отверстий промежуточные рамы могут перемещаться по продольным балкам в продольном направлении. Перемещение промежуточных рам может быть необходимо при установке на них прессов.
При наличии фундаментов в здании с подвальным этажом удельная нагрузка на перекрытие этажа предусматривается 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.
Рамные фундаменты в здании с наземным фундаментным этажом по своей конструкции не отличаются от фундамента в здании с подвальным этажом. В отличие от фундаментов в здании с подвальным этажом, где кривошипные прессы устанавливаются на нулевой отметке относительно уровня пола, в цехе с наземным фундаментным этажом прессы устанавливают на отметке +6 м. На рис.IV.30 показана схема расположения фундаментов в здании с наземным фундаментным этажом.
Рамные фундаменты с портальными металлическими опорами являются разновидностью этажных фундаментов и делаются при наличии наземного этажа высотой не менее 6 м. Их
конструкция предложена и разработана ЗИЛом. Они применяются в условиях сильно водонасыщенных грунтов, с высоким уровнем грунтовых вод, но можно их устраивать и в подвале, если уровень грунтовых вод. низкий. Фундаменты представляют собой металлические опорные конструкции (рамы), имеющие форму порталов, на которые устанавливаются кривошипные прессы чаще всего с нижним приводом. Кроме того, к ним крепятся металлические балки, которые служат основанием для крепления перекрытия нижнего этажа.
На рис. IV.31 показан схематический план расположения кривошипных прессов на рассматриваемом фундаменте. Каждый пресс устанавливают на две портальные рамы, одинаковые по своей конструкции и размерам.
Высота всех портальных рам одинаковая и делается применительно к прессам, имеющим максимальную высоту от основания (опорной лапы) до поверхности стола. Прессы, имеющие меньшую высоту стола, устанавливают на портальные рамы посредством тумб, состоящих Из стальных плит, сваренных между собой и приваренных к портальным рамам. В этом случае столы всех прессов, независимо от их характеристик находится на одном уровне.
В нижней части портальные рамы опираются на металлические балки, установленные на железобетонные ленты, как показано на рис. IV.32. Глубина заложения железобетонных лент зависит от расчетных нагрузок и геологической характеристики грунта.
Ленточные углубленные фундаменты применяют 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 фундамента определяются: h — в зависимости от усилия пресса и геологической характеристики грунта, на котором предполагается сооружение фундамента; b — по технической характеристике устанавливаемых прессов; h2 — 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 напольные фундаменты (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 подготовки принимают равной 100—150 мм.
Индивидуальные фундаменты под кривошипные прессы строят 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, если они динамически хорошо уравновешены, можно ставить непосредственно на пол даже без крепления анкерными болтами, но с применением виброизолирующих опор. На ВАЗе в цехе мелкой штамповки на пол без крепления анкерными болтами установлены прессы усилием до 1600 кН. Это ускоряет монтаж, обеспечивает мобильность прессов при необходимости их, перестановки.
На линиях крупной и средней штамповки автомобильных заводов также иногда используют мелкие и особо мелкие переставные прессы для выполнений отдельных операций, не требующих больших усилий. Прессы переносят на требуемое место при помощи мостовых кранов..
§ 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. Фундаменты под молоты или, прессы имеют обычно такие размеры, при которых фактическое давление, передаваемое фундаментом на основание, не превышает 0,02…0,07 МН/м2 при 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 назначению фундаменты делятся на следующие 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 штамповки используют фундаменты, аналогичные индивидуальным фундаментам под листоштамповочные прессы: Для горизонтальных многопозиционных прессов-автоматов холодной объемной штамповки применяют 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 фундаменты могут быть углубленными и наземными (плита, железобетонная подстилка). Групповые фундаменты делятся на рамные и ленточные.
Рамные фундаменты применяют 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 фундамент представляет 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 раз-движение 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 этого рамные фундаменты имеют преимущество перед индивидуальными фундаментами, хотя сооружение их обходится дороже индивидуальных фундаментов.
Рамные фундаменты делятся на две основные группы: траншейные и этажные. Траншейные фундаменты, в свою очередь, по конструкции подразделяются на три вида: стеновые, колонные (стоечные) и комбинированные. Этажные фундаменты подразделяются также на два вида: фундаменты в здании с подвальным этажом и фундаменты в двухэтажном здании, в котором нижний (наземный) этаж служит фундаментом для прессов.
Этажные фундаменты в 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 фундаменты применяют 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 устанавливают штамповочные линии, состоящие из кривошипных прессов с верхним приводом (преимущественно двух- и четырехкривошипные) при крупносерийном и серийном, производствах крупных и средних листовых деталей.
Траншейные стеновые фундаменты состоят из двух сплошных стей, 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 фундамента делают из бетона и армируют от основания доверху. По всей длине стен фундамента на определенных расстояниях друг от друга в соответствии с расположением прессов сделаны проемы, через которые удаляются металлоотходы от рабочих мест на транспортер, проходящий в туннеле, расположенном между траншейными фундаментами.
В одном пролете здания обычно строят две или три траншеи в сочетании с туннелями, предназначенными для транспортировки металлоотхрдов. Количество траншейных фундаментов в одном пролете зависит, от характеристики прессов и расположения их на планировке цеха.
Толщина стен траншей 600…700 мм При трехрядном расположении и 800…900 мм при двухрядном расположении. Дно траншеи делается с уклоном 3—5° к кювету, предназначенному для отвода жидкости. Толщина нижней плиты траншеи от 800 до 1200 мм.
Длина траншеи в каждом конце должна быть больше штамповочной линии на 6 м. Ширина и глубина траншеи определяются 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 |
В тех случаях, когда в одном пролете должны быть установлены две штамповочные линии, оснащенные прессами разных размеров, траншейные фундаменты иногда выполняют разной ширины, но одинаковой глубины. Учитывая перспективы развития производства и необходимость при этом замены или перестановки прессов с одной линии на другую, такие фундаменты нельзя рекомендовать.
При расположении прессов в одном пролете в три ряда траншейные фундаменты могут быть выполнены по схеме, показанной на рис.IV.27. При этом подколонники колонн здания желательно выполнять арочного типа, Через которые смогут проходить транспортеры для удаления металлоотходов.
Траншейные комбинированные фундаменты (рис. IV.28) вместо двух стен имеют только одну. Вторая стена у 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 фундаменты обеспечивают 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 грунта на месте строительства цеха иногда является ршающим мотивом при выборе конкретного решения. Если на месте
строительства грунт насыпной на 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.
Когда рельеф площадки требует больших земляных работ по намывке грунта или засыпке соответствующих мест площадки, очевидно, выгодно будет использовать рельеф площадки для строительства подвального этажа.
Наличие близко расположенных зданий, которые должны быть связаны с цехом листовой штамповки напольным транспортом, сделает нерациональным применение наземного этажного фундамента под прессы, ибо в этом случае будет затруднено перемещение грузов.
В каждом отдельном случае выбор конкретного решения должен производиться на основании технико-экономического расчета с 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 фундаменты делают в сочетании с проемами, 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, равном 0,1…0,15 МН/м2, целесообразно фундамент выполнять в виде ленты на весь ряд стоек. Шаг стоек (колонн подвального помещения) в продольном направлении делают от 4 до 6 м. Чем больше шаг стоек в продольном направлении, тем удобнее и лучше будут подходы и подъезды к нижним приводам прессов для их ремонта и обслуживания. 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. Например, 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 стоек шаг их может быть принят 4 м, а при установке железобетонных стоек шаг 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. Фундаменты в здании с подвальным этажом, как и траншейные фундаменты, допускают расположение прессов в одном пролете в зависимости от их характеристик в две и три линии. Стойки имеют опорные консоли, на которые монтируются металлические балки двутаврового сечения. В верхней части балки имеют продольные отверстия (щели), предназначенные для крепления металлических промежуточных рам. Благодаря такой форме отверстий промежуточные рамы могут перемещаться по продольным балкам в продольном направлении. Перемещение промежуточных рам может быть необходимо при установке на них прессов.
При наличии фундаментов в здании с подвальным этажом удельная нагрузка на перекрытие этажа предусматривается 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.
Рамные фундаменты в здании с наземным фундаментным этажом по своей конструкции не отличаются от фундамента в здании с подвальным этажом. В отличие от фундаментов в здании с подвальным этажом, где кривошипные прессы устанавливаются на нулевой отметке относительно уровня пола, в цехе с наземным фундаментным этажом прессы устанавливают на отметке +6 м. На рис.IV.30 показана схема расположения фундаментов в здании с наземным фундаментным этажом.
Рамные фундаменты с портальными металлическими опорами являются разновидностью этажных фундаментов и делаются при наличии наземного этажа высотой не менее 6 м. Их
конструкция предложена и разработана ЗИЛом. Они применяются в условиях сильно водонасыщенных грунтов, с высоким уровнем грунтовых вод, но можно их устраивать и в подвале, если уровень грунтовых вод. низкий. Фундаменты представляют собой металлические опорные конструкции (рамы), имеющие форму порталов, на которые устанавливаются кривошипные прессы чаще всего с нижним приводом. Кроме того, к ним крепятся металлические балки, которые служат основанием для крепления перекрытия нижнего этажа.
На рис. IV.31 показан схематический план расположения кривошипных прессов на рассматриваемом фундаменте. Каждый пресс устанавливают на две портальные рамы, одинаковые по своей конструкции и размерам.
Высота всех портальных рам одинаковая и делается применительно к прессам, имеющим максимальную высоту от основания (опорной лапы) до поверхности стола. Прессы, имеющие меньшую высоту стола, устанавливают на портальные рамы посредством тумб, состоящих Из стальных плит, сваренных между собой и приваренных к портальным рамам. В этом случае столы всех прессов, независимо от их характеристик находится на одном уровне.
В нижней части портальные рамы опираются на металлические балки, установленные на железобетонные ленты, как показано на рис. IV.32. Глубина заложения железобетонных лент зависит от расчетных нагрузок и геологической характеристики грунта.
Ленточные углубленные фундаменты применяют 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 фундамента определяются: h — в зависимости от усилия пресса и геологической характеристики грунта, на котором предполагается сооружение фундамента; b — по технической характеристике устанавливаемых прессов; h2 — 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 напольные фундаменты (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 подготовки принимают равной 100—150 мм.
Индивидуальные фундаменты под кривошипные прессы строят 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, если они динамически хорошо уравновешены, можно ставить непосредственно на пол даже без крепления анкерными болтами, но с применением виброизолирующих опор. На ВАЗе в цехе мелкой штамповки на пол без крепления анкерными болтами установлены прессы усилием до 1600 кН. Это ускоряет монтаж, обеспечивает мобильность прессов при необходимости их, перестановки.
На линиях крупной и средней штамповки автомобильных заводов также иногда используют мелкие и особо мелкие переставные прессы для выполнений отдельных операций, не требующих больших усилий. Прессы переносят на требуемое место при помощи мостовых кранов..
§ 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; h2 — 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.
Фундамент коробчатого типа
Строительство фундаментов и цоколей «Под ключ»
в Москве, Московской области и Центральном регионе.
СМЕТНЫЙ РАСЧЕТ — БЕСПЛАТНО!
оставьте заявку на расчет сейчас!
Разработаем
проект фундамента
любой сложности с учетом
всех ваших пожеланий
В зависимости от технических характеристик и особенностей промышленного помещения, фундамент под пресс может быть:
• рамным. В качестве опоры находится пространственная жесткая рама, которая крепится специальными стойками в несущей плите. Станок при выборе этого вида основания устанавливается на горизонтальные элементы рамы, расположенные наверху;
• массивными. Подобные конструкции включают в себя плиты из бетона или специальные блоки различной толщины, определяемые исходя из разновидности устанавливаемого на основание агрегата.
Закладка опоры под промышленный пресс является трудоемким и сложным процессом. Он требует от строителей соответствующего опыта, профессиональных знаний и специальных навыков. Именно поэтому доверить подобные работы лучше всего надежному исполнителю. В Москве и Московской области устройство фундамента под пресс в короткие сроки готова выполнить наша организация.
Последовательность возведения основания для станка следующая:
• геодезическая разметка площадки;
• земляные работы;
• бетонная подготовка;
• вибро- и гидроизоляционные работы;
• монтаж армированного каркаса, необходимых закладных деталей, направляющих рельсов;
• заливка фундамента бетонной смесью.
На каждом этапе работ следует соблюдать общепринятые стандарты, строительные нормы, а также указания производителя производственного станка. Допускать какие-либо ошибки при строительстве фундамента под пресс недопустимо.
Остались вопросы? Задайте их нам прямо сейчас!
Промышленный пресс — это специальное оборудование, создающее усилие, которое требуется для быстрого уплотнения разных веществ, производства кузнечно-штамповочных работ, а также выжимания жидкости. Для того чтобы установка отлично справлялась со своими функциями, под нее следует возвести надежное основание. Заказать фундамент под прессы можно у наших специалистов в Москве.Под промышленный пресс готовая опора должна отличаться отменной прочностью, долговечностью и достаточным весом. Только тогда фундамент будет в полной мере справляться с постоянными нагрузками, образуемыми от деятельности пресса. Кроме того, основание должно эффективно гасить вибрации, не позволять им оказывать влияние на несущие элементы сооружения или здания, а также справляться с внешними воздействиями от рядом расположенных агрегатов.
расчет, устройство и установка основания для ударных механизмов
Фундаменты под оборудование отличаются от оснований жилых или промышленных строений не только размерами. Суть различий кроется в самой конструкции таких фундаментов. Ведь такие основания ведь должны противостоять не только статическим (несущим), но и динамическим нагрузкам, источником которых является закрепленное на фундаменте оборудование.
К тому же, те условия, в которых эксплуатируется фундамент под оборудование, мягко говоря, далеки от идеала. Ведь помимо вибрации корпуса такое основание поглощает и массу агрессивных веществ – смазок, масел, охлаждающих жидкостей и прочих субстанций, действующих на тело фундамента самым разрушительным образом.
Но в этой статье мы расскажем вам не об отличиях между классическим основанием и фундаментом для оборудования, а о способе строительства конструкций, способных удержать и массу, и вибрацию любых станков и механизмов.
↑Устройство фундаментов под технологическое оборудование: общие правила
Сооружение фундамента под промышленное оборудование предполагает строительство конструкции с оригинальными качествами, а именно:
- Значительной массой – чем больше вес основания, тем выше сопротивляемость вибрации.
- Повышенной прочностью – чем выше стойкость к статическим и динамическим нагрузкам, тем больше период эксплуатации и самого фундамента, и смонтированного на основании оборудования.
- Высокой устойчивостью к агрессивным средам – чем выше инертность хотя бы верхних слоев фундамента, тем дольше он прослужит в роли основания для станка или механизма.
Причем указанные характеристики дополняются еще и минимальными допусками по габаритам фундамента. То есть, на «своем месте» должны находиться не только болты, с помощью которых производится установка оборудования на фундамент – отклонения от расчетных габаритов (длинны, высоты, ширины) должны сводиться к минимуму.
↑Уклон ростверка должен отсутствовать в принципе. Иначе эксплуатационные нагрузки распределятся неравномерно, что уменьшит срок службы и основания и станины механизма.
Разновидности конструкций оснований
Подобный набор характеристик могут обеспечить только следующие разновидности конструкций фундаментов:
- Бесподвальное основание плитного типа, гасящее вибрацию своей массой. Такие фундаменты можно залить в опалубку только на первом этаже цеха. Подобная конструкция обойдется в значительную сумму, поскольку на сооружение цельного основания плитного типа тратят максимальный объем строительного материала. Однако самые крупные станки и механизмы монтируют только на таких фундаментах.
- Подвальное основание-перекрытие, монтируемое на втором этаже и выше. Такой фундамент гасит вибрацию, передавая колебания на каркас самого цеха (посредством контакта с межэтажным перекрытием). По сути – это такая же плита, только не залитая, а собранная из железобетонных изделий, установленных на балки межэтажного перекрытия. Подобное основание способно противостоять только статическим нагрузкам или вибрации с минимальной амплитудой.
- Стенчатый фундамент, развивающий идею ленточного основания. Несущую нагрузку и вибрацию в данном случае принимают несущие стены или внутренние перегородки. Как правило, подобные фундаменты подводят под механизмы, расположенные на втором этаже цеха.
- Основания рамного типа (с балочным ростверком). Такая конструкция выдерживает высокочастотную вибрацию. Поэтому в большинстве случаев фундаменты для ударных механизмов имеют «рамную» конструкцию. Ведь в опоры рамы можно вмонтировать демпферы, гасящие вибрацию.
Конструкционные материалы оснований
Разумеется, основания подобного качества невозможно соорудить из первого попавшегося стройматериала.
И в большинстве случаев такие фундаменты строят из:
- Железобетона (методом заливки в опалубку).
- Железобетонных блоков (методом сборки с перевязкой).
- Металла (сборка свайной конструкции с рамным ростверком).
- Железобетона и металла (бетонные сваи или блоки и металлический ростверк).
Подвальные, бесподвальные и стенчатые фундаменты создают из железобетона или железобетонных блоков. Причем железобетон производят на основе раствором М200-М300 (для станков с минимальной массой), или М300-М400 (для действительно тяжелого оборудования). Рамные основания можно собрать из любой разновидности вышеупомянутых материалов.
↑Расчет фундамента под оборудование
Любое строительство начинается с расчетов самой важной части дома – его фундамента. И сооружение нового рабочего места начинается с расчетов основания под станок или механизм.
В основе таких расчетов лежит сопоставление несущей способности грунта со статической и динамической нагрузкой, генерируемой установленным на фундаменте оборудованием. Причем передаваемая на площадь подошвы фундамента сумма статической и динамической нагрузки должна соответствовать несущей способности опорного грунта.
Характеристики грунта вычисляют на основе инженерно-геологических изысканий, в процессе которых определяют глубину залегания грунтовых вод, состав почвы, глубину промерзания и так далее.
Статическая нагрузка определяется массой оборудования, вычисляемой по спецификации станка или механизма. Динамическая нагрузка определяется по расчетному давлению на ростверк фундамента.
Причем указанное давление, генерируемое массой станка, корректируют с помощью двух коэффициентов:
- Константы условий работы (от 0,5 для кузнечного молота, до 1,0 для токарно-винторезного станка).
- Константы осадки грунта (от 0,7 до 1,0 – в зависимости от влажности почвы).
↑В итоге, зная массу станка, тип почвы и условия работы, можно высчитать (по несущей способности грунта) габариты основания.
Строительство основания для оборудования
Строительство простейшего основания плитного типа, под станок или маломощный пресс, происходит следующим образом:
- Вначале следует определить месторасположение основания. Фундамент не должен соприкасаться со стенками, колоннами или внутренними перегородками самого здания. Минимальное расстояние от фундамента пресса до фундамента цеха равно 100 сантиметрам. Иначе вибрация перейдет на основание несущих стен, колон или перегородок.
- После этого следует определить положение крепежных (фундаментных) болтов, фиксирующих станину пресса или станка. При этом нужно учитывать, что минимальное расстояние от края фундамента до оси болта рано 20 сантиметра. То есть, фундамент должен выступать за края станины, как минимум на 20-30 сантиметров.
- Определив вышеупомянутые параметры можно приступать к земляным работам (рытью котлована). Причем глубина выемки грунта в не отапливаемом цеху равняется глубине промерзания + 25-40 сантиметров. В отапливаемом цеху глубина фундамента равняется 50-80 сантиметрам. Габариты самого котлована, равны ширине и высоте фундамента + глубина залегания подошвы. Ведь стенки котлована, как правило, обустраивают под наклоном в 45 градусов.
- Завершив земляные работы можно заняться повышением несущей способности грунта, подсыпав на дно двухслойную песчано-гравиевую подушку (по 15-20 сантиметров на каждую фракцию).
- Следующий этап – строительство опалубки, опоясывающей контур фундамента. Ее собирают из съемных металлических или деревянных щитов, соединенных поперечными стяжками.
- На следующем этапе во внутреннюю полость основания вводят армирующий каркас (в основаниях для небольших станков можно обойтись без каркаса), а дно опалубки укрывают слоем гидроизоляции (рубероида). В особых случаях на дно основания укладывают особый материал, гасящий вибрацию (дубовый брус или что-то другое).
- После этого внутреннюю полость заполняют бетоном, укладывая раствор слоями по 10-15 сантиметров.
Причем каждый слой тщательно утрамбовывается. Заливка и тамбовка каждого слоя должна завершиться до схватывания раствора (35-40 минут от момента введения бетона в опалубку).
- В финале в верхний слой заливки вводят фундаментные болты с коническими или загнутыми торцами.
Фундамент считается готовым к эксплуатации спустя 25-30 дней от момента заливки. За это время монолит основания выйдет на расчетную прочность. Раньше этого срока оборудование на фундамент не монтируют.
§ 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; h2 — 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.