Как правильно рассчитать фундамент для пресса: подробный пример

Для расчета фундамента под пресс необходимо учитывать массу оборудования, динамические нагрузки, а также характеристики почвы. Предположим, масса пресса составляет 20 тонн, а динамическое воздействие при его работе создает дополнительные нагрузки. Используя формулы для расчета несущей способности фундамента, определяется его площадь и глубина заложения, исходя из выбранного типа фундамента, например, ленточного или плитного.

На следующем этапе рассчитывается армирование и выбор материалов с учетом условиях эксплуатации и возможных сейсмических воздействий. Например, для ленточного фундамента с шириной 1,5 метра и глубиной заложения 1 метр можно использовать бетон марки М300 и арматуру класса А500, что обеспечит достаточную прочность и стабильность конструкции.

СНиП 2.02.05-87 ФУНДАМЕНТЫ МАШИН С ДИНАМИЧЕСКИМИ НАГРУЗКАМИ — 10. Фундаменты прессов

10.1. Требования настоящего раздела распространяются на проекти­рование фундаментов винтовых, кривошипных и гидравлических прессов.

10.2. В состав исходных данных для проектирования фундаментов прессов, кроме материалов, указанных в п.1.1, должны входить:

габаритные чертежи пресса с указанием вида выполняемых им технологических операций (штамповка, ковка, вырубка);

масса поступательно движущихся рабочих частей пресса; момент инерции вращающихся рабочих масс винтового пресса относительно оси винта; главные моменты инерции пресса;

скорости поступательного и вращательного движения рабочих частей пресса в момент соприкосновения ползуна с упаковкой; полная дефор­мация поковки в прессе штамповки или ковки, определяемая из графика рабочих нагрузок типовой поковки.

10.3. Фундаменты прессов следует проектировать, как правило, в виде жестких плит или монолитных блоков.

10.4. Фундаменты винтовых прессов, предназначенных для штамповки или ковки, следует рассчитывать с учетом импульса вертикальной силы и крутящегося момента относительно вертикальной оси следующим образом:

а) амплитуду вертикальных колебаний аz, м, фундамента следует определять по формуле (1) обязательного приложения 2, в которой значение коэффициента восстановления скорости удара Î следует принимать: при холодной штамповке и ковке Î = 0,5, при горячей штамповке и ковке Î = 0,25, а значение импульса вертикальной силы Jz, кН×с(тс×с), определяется по формуле

где то — масса поступательно движущихся рабочих частей пресса, т (тс×с 2 /м);

v — скорость поступательного движения рабочих частей пресса в момент удара, м/с;

б) амплитуды горизонтальных колебаний ah, y, м, фундамента следует определять по формулам (6) и (7) обязательного приложения 2; при этом значение Î то же, что в п.10.4а, а импульс момента Jy принимается равным

где qоz — момент инерции вращающихся рабочих масс пресса, т×м 2 (тс м×с 2 ), относительно оси винта;

w — угловая частота вращения винта в момент удара, с -1 , принимае­мая по заданию на проектирование.

10.5. Амплитуды вертикальных av, м, и горизонтальных ah,j, м, колебаний фундаментов кривошипных прессов при операциях штам­повки следует определять по формулам (2)-(5) обязательного приложения 2, в которых значение коэффициента Î = 0; импульс вертикальной силы Jz определяется экспериментальным путем; при отсутствии опытных данных допускается импульс вертикальной силы определять по формуле (59), умножая его значение на коэффициент h, который учитывает влияние жесткости поковки и наличие люфтов в кинематических парах криво­шипно-шатунного механизма; при 10 4 кН(10 3 тс) £ Fпот < 6,3×10 4 кН(6,3×10 3 тс) допускается принимать h = Fпот/6,3×10 4 (h = Fпот/6,3×10 3 ), а при Fпот > 6,3×10 4 (6,3×10 3 тс) коэффициент h следует принимать равным 1; импульс момента Jj принимается равным импульсу крутящего момента от замедления вращения рабочих частей пресса, возникающего при выполнении штамповки, и определяется экспериментальным путем; при отсутствии опытных данных значение Jj, кН×м×с(тс×м×с), допускается определять по формуле

где Fпот — номинальное усилие пресса, кН(тс);

d — полная деформация поковки в процессе штамповки, м, опреде­ляемая из типового графика рабочих нагрузок для рассмат­риваемой модели пресса (рабочий ход ползуна);

wо — угловая частота вращения кривошипа, с -1 , принимаемая по зада­нию на проектирование.

При операциях вырубки амплитуду вертикальных колебаний фунда­мента az, м, следует определять по формуле (1) обязательного прило­жения 2, в которой коэффициент Î = 0, а значение импульса Jz следует определять экспериментальным путем; при отсутствии опытных данных допускается значение импульса Jz определять по формуле

где F | пот — номинальное усилие пресса, кН(тс), при операции вырубки;

w1 — угловая частота свободных колебаний станины, с -1 , определяе­ мая по формуле

где Кт — коэффициент вертикальной жесткости станины, кН/м (тс/м), принимаемый по заданию на проектирование;

mt — масса верхней части пресса, расположенной выше середины высоты станины, т(тс×с 2 /м).

10.6. Фундаменты гидравлических прессов, предназначенных для штамповки или ковки, следует рассчитывать на действие импульса вертикальной силы. При этом амплитуду вертикальных колебаний фундамента az cледует определять по формуле (1) обязательного прило­жения 2, принимая в ней коэффициент Î = 0, а значение импульса Jz — по формуле (59), в которой v — максимальная скорость опускания подвижной траверсы, м/с.

Фундамент под пресс

Промышленный пресс представляет собой механизм, который создает усилие, необходимое для уплотнения различных веществ, выжимания жидкости и выполнения кузнечно-штампованных работ. Самыми распространенными прессами являются:

  • Гидравлические прессы – в них усилие создается благодаря жидкости (воде или маслу). Такие машины применяются в отраслях легкой промышленности, автомастерских и предприятиях, специализирующихся на переработке вторсырья.
  • Кривошипные (механические) прессы, которые работают с металлами и способны производить операции по листовой и объемной штамповке этого материала.

Фундаменты под промышленное оборудование должны обладать большим весом и прочностью, что позволит им выдерживать нагрузки, возникающие от веса и работы пресса, и гасить вибрации, препятствуя их передаче несущим конструкциям здания и установленному в том же цехе оборудованию.

Промышленные фундаменты делят на две большие группы:

  • Рамные фундаменты. Их основу составляет пространственная жесткая рама, закрепленная специальными стойками в опорной плите. Оборудование в данном случае монтируется на верхние горизонтальные элементы рамы.
  • Массивные фундаменты. Такие конструкции состоят из бетонных плит или блоков разной толщины, которая определяется в зависимости от типа устанавливаемого на фундамент оборудования.

    Фундамент набирает прочность

    Фундамент для технологического оборудования цеха

    Сложный промышленный фундамент с каналами

    Промышленный фундамент в цехе

    Применение бетонанасоса для изговления фундаментов

    Подготовка к бетонированию фундамент фрезерного центра

    Подача бетона для заливки фундаментов

    Опалубка и армирование промышленного фундамента

    Заливка бетона

    СТРОИТЕЛЬСТВО ФУНДАМЕНТА ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕССА

    Фундамент под пресс должен выдерживать статические и, возникающие в процессе работы оборудования, динамические нагрузки. Фундамент для решения этой задачи должен производиться из бетона высокой марки и быть в несколько раз тяжелей установленного на него оборудования. Это позволит ему гасить вибрации и не давать усадку.

    Избегать передачи вибраций, возникающих во время работы пресса, на конструкции зданий и другое оборудование, установленное в цехе, позволяет грамотное устройство фундамента по пресс. Перед началом проектных работ, инженеры компании «Синтез ТМК» выполняют все необходимые расчеты, беря за основу такие величины, как масса фундамента и оборудования. Также, для того, чтобы составить типовой проект фундамента под пресс, заказчику необходимо предоставить сотрудникам компании «Синтез ТМК» следующие данные: паспорта на оборудование, сведения о технологической планировке здания, сведения о грунтах и грунтовых водах, расчеты по предполагаемой нагрузке на пол, оказываемой прессом, а также информацию о наличии рядом с агрегатом конвейеров и отдельных станков. Помимо этого, учитывается наличие свободных мощностей и расположение инженерных коммуникаций.

    При необходимости специалисты «Синтез ТМК» могут самостоятельно провести дополнительные обмеры и произвести расчет фундамента под технологическое оборудование. На основе этих данных составляется рабочая документация марки КЖ, с узлами, спецификация, затем выполняется проект производства работ (ППР), в котором описываются сроки, этапы и способы работ.

    В «Синтез ТМК» сроки выполнения работ по строительству фундамента под пресс – от 40 (сорока) рабочих дней.

    СТРОИТЕЛЬСТВО ФУНДАМЕНТА ПОД ПРЕСС

    Изготовление фундамента для пресса – это достаточно сложный процесс, который потребует от исполнителя не только профессиональных знаний, но и наличия необходимой технической базы. На начальном этапе строительства, выполняются земляные и демонтажные (в том случае, если необходимо удалить старый фундамент) работы. Демонтаж старого фундамента под промышленное оборудование – тоже не простая задача. Извлечь массивную конструкцию можно двумя способами: ударным (с использованием отбойных молотков) и безударным (с использованием технологий алмазной резки), для чего требуется специальное оборудование. В распоряжении сотрудников компании «Синтез ТМК» есть оборудование, необходимое для качественного выполнения требуемых работ.

    После завершения земляных работ, выполняется бетонная подготовка, работы по гидроизоляции и виброизоляции фундамента, установка каркаса и пр. Важно, что на этом этапе компания осуществляет постоянный геодезический контроль, а на все скрытые работы составляются акты. Это позволяет гарантировать высокое качество работ, точное соответствие проекту, и, как следствие прочность и долговечность будущего фундамента. Монтажные работы начинаются только после того, как фундамент наберет 70% проектной прочности.

    Сроки строительства фундамента для пресса индивидуальны и определяются в ППР, однако следует избегать нарушения технологии, например: нагружать конструкцию до того, как бетон набрал необходимую прочность. ПОЧЕМУ СЛЕДУЕТ ДОВЕРИТЬ СТРОИТЕЛЬСТВО ФУНДАМЕНТА КОМПАНИИ «СИНТЕЗ ТМК»

    Специалисты компании «Синтез ТМК» обладают необходимыми знаниями и опытом, что позволяет им проработать техническое задание и объективно провести обследование, на основе которого будет составлен Проект строительства фундамента марки КМ, КЖ. Они проведут строительно-монтажные работы и проверочные испытания, после которого подготовят исполнительную документацию и сдадут заказчику готовый фундамент. Установка пресса возможно после завершения строительных работ и оформления необходимых документов.

    В «Синтез ТМК» над проектированием и строительством фундамента под пресс работают инженеры-конструкторы с высшим техническим образованием и монтажники, с опытом работы от 5 лет.

    Наравне с высоким профессиональным уровнем сотрудников, большим опытом работы и наличием в портфеле компании десятков успешно реализованных проектов, основным преимуществом сотрудничества с «Синтез ТМК» для клиента является комплексный подход сотрудников компании к вопросу строительства фундамента под пресс. Инженеры компании выполнят расчеты, составят проектную документацию, выполнят строительные работы. Для решения указанных задач в компании имеется все необходимое инженерное и строительное оборудование.

    Компания «Синтез ТМК» предоставляет 2х летнюю гарантию на все выполняемые работы.

    НОРМАТИВНЫЕ ДОКУМЕНТЫ

    • СП 26.13330.2012 «Фундаменты машин с динамическими нагрузками»
    • ГОСТ Р 54257-2010 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения и требования
    • ГОСТ 12.1.012-2004 ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования
    • ГОСТ 25100-95 Грунты. Классификация
    • СП 16.13330.2011 «Стальные конструкции»
    • СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия»
    • СП 22.13330.2011 «Основания зданий и сооружений»
    • СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты»
    • СП 25.13330.2012 «Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах»
    • СП 28.13330.2012 «Защита строительных конструкций от коррозии»
    • СП 43.13330.2012 «Сооружения промышленных предприятий»
    • СП 63.13330.2012 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения»
Оцените статью
Опора
Добавить комментарий