Фундаменты под станки какие есть

Статьи

В зависимости от сложности конструкции фундаменты под станки делятся на две группы: к первой относятся фундаменты, которые служат только основанием для станка, ко второй — фундаменты, которые придают станине дополнительную устойчивость и жесткость, которая осуществляется путем жесткой связи фундамента со станком при помощи фундаментных болтов. Для устранения вибраций, передаваемых станкам от грунта, в конструкциях фундаментов должны быть промежуточные эластичные и упругие элементы.

В зависимости от конструкции станков, требующих определенного увеличения жесткости и массы станины, станки могут устанавливаться на жестком слое пола (бетонная подготовка) или на отдельно стоящих фундаментах. Станки весом до 8 т, кроме долбежных, поперечно-строгальных и станков, чувствительных к вибрациям основания (например, координатно-расточпые станки), разрешается устанавливать на бетонном слое пола цеха толщиной 15-20 см.

Под легкие фрезерные, зуборезные и сверлильные станки весом до 4 т высота бетонного фундамента принимается равной 25 см. Фундаменты должны быть сплошными под всей площадью подошвы станины. Под вспомогательные приспособления станка, не связанные непосредственно с его конструкцией, фундаменты могут выполняться раздельными, не связанными с фундаментом станка, например фундаменты под опоры для поддержки прутков в револьверных станках и для поддержки металла в калибровочных и протяжных станках. При длинных станинах прикрепляется к фундаменту неподвижно один конец или середина станины (подливка цементным раствором и крепление), а остальная часть устанавливается на регулируемых башмаках. Для крупных станков с длинными станинами необходимо устраивать отдельные прочные и жесткие фундаменты, компенсирующие недостаточную жесткость станины.

Для сооружения фундаментов под станки применяются бетон, бутобетон и кирпич. Бетон должен быть не ниже марки 75. Бутобетон для фундаментов изготовляется из бутового камня не ниже марки 200 на бетоне марки 75. Для армированных фундаментов применяется бетон не ниже марки 100. Кирпичные фундаменты применяются для легких станков весом до 4 т.

Кирпичная кладка разрешается только для фундаментов, находящихся выше уровня грунтовых вод. Высота кирпичных фундаментов должна быть не менее 0,5 м. Силикатный кирпич нельзя применять для кладки фундаментов.

При проектировании станочных фундаментов решающее значение имеют конструктивные соображения, руководствуясь которыми и намечают необходимые размеры фундамента, а затем проверкой убеждаются в правильности их выбора. Существуют эмпирические зависимости между весом станка и весом фундамента.

Высота фундамента Н (в м) для металлорежущих станков и глубина его залегания определяется на основании веса фундамента, площади в плане, а также удельного веса материала фундамента по формуле или принимается с учетом длины фундаментных болтов.

Расстояние от нижних концов фундаментных болтов до подошвы фундамента пли верха проема в фундаменте должно быть не менее 15 см. Глубина залегания фундамента под оборудование, устанавливаемое на открытом воздухе или в неотапливаемых помещениях, должна быть не менее глубины промерзания грунта.

При наличии вблизи фундаментов машин, работающих с толчками (ударами), фундамент следует окружать изолирующим слоем шлака толщиной 150-160 мм для гашения вибраций грунта. Фундаментные (анкерные) болты, крепящие станки к фундаменту, закладываются в специально оставляемые в фундаменте колодцы, которые имеют преимущественно прямоугольную форму. Глубина фундаментных колодцев под болты зависит от длины болта. Необходимо, чтобы расстояние от грани колодцев для анкерных болтов до грани фундамента было не менее 12 см. Отметка основания фундамента назначается на 10-15 см ниже болтов дна шахты, выемки или канала. Для устройства фундаментных колодцев при изготовлении фундамента в него закладываются деревянные пробки, имеющие форму колодца. Иногда (при круглой форме колодца) в качестве пробки служит тонкостенная металлическая труба, оставляемая в массиве фундамента и после его бетонирования.

При хорошем плотном грунте (за исключением скального) высота фундамента должна быть не менее 1,5 м. При наличии слабых прослоек грунта (торф, плывун и др.) необходимо увеличить высоту фундамента и принять меры для упрочнения грунта. Фундамент рекомендуется изготовлять из железобетона.

При перемещении стола с изделием прогиб фундамента в вертикальных продольной и поперечной плоскостях должен быть не более 0,01 мм на длине 1000 мм. Для защиты фундамента от воздействия на него масла, эмульсии и пр. на его поверхность наносится маслостойкое покрытие Фундаменты под молоты.

Зная массу и площадь основания фундамента, можно определить его высоту, а также глубину заложения, которая зависит от расстояния зеркала нижнего бойка от уровня пола и толщины дубовой прокладки между шаботом и фундаментом. Прокладка состоит из нескольких рядов дубовых брусьев квадратного сечения, стянутых болтами. Удельное давление на прокладку от веса молота и шабота не должно превышать 5 кгс/см 2 . При определении площади прокладок удельное давление принимается 3 кгс/см 2 . Фундаменты для штамповочных молотов выполняются в виде общего блока для молотов и шабота.

Для увеличения упругости при установке ковочных молотов под фундаментную плиту и основание шабота подкладываются дубовые брусья. К фундаменту молот крепится анкерными болтами, проходящими по всей глубине фундамента. Для арочных и мостовых молотов фундаменты изготовляются из трех частей: под две стойки и под шабот, бетонирование фундамента под 16-тонный молот производится в две стадии: 1-я стадия — бетонирование до рабочего шва на отметке — 6 м и 2-я стадия — бетонирование над рабочим швом и бетонирование надшаботной части фундамента. При этом должны соблюдаться следующие основные требования: перед установкой опалубки необходимо тщательно выверить и закрепить днище и обрамление блока фундамента в проектном положении; при бетонировании и монтаже сеток верха подшаботной части блока должна быть соблюдена непрерывность; укладка бетонной смеси должна производиться горизонтальными слоями по 150-500 мм без перерывов в бетонировании с тщательным уплотнением.

Источник

Устройство оснований и фундаментов для установки станочного оборудования

Еще одна публикация из учебника А.М. Гаврилина, В.И. Сотникова, А.Г. Схиртладзе и Г.А. Харламова «Металлорежущие станки» с полезной информацией о станках с ЧПУ. Сегодня разберем особенности в устройстве оснований и фундаментов для установки станочного оборудования.

Устройство оснований и фундаментов для установки станочного оборудования

Для защиты от внешних вибраций станки следует устанавливать на фундаменты или на специальные виброизоляторы.

Документы, высылаемые заводом-изготовителем вместе со станком, в большинстве случаев содержат указания по устройству фундаментов и их виброизоляции. Виброизоляция станков может быть также обеспечена установкой их на виброопоры или на резиновые прокладки без устройства фундамента.

При выборе типа основания для любого станка должны быть учтены следующие основные факторы: класс точности станка, жесткость конструкции, масса станка, характер нагрузок при работе.

Станки класса точности С устанавливаются на массивные бетонные фундаменты, вывешенные на пружинах с демпферами или резиновых ковриках (рис 17.1 д, е) и боковой виброизоляцией (пробковая крошка, шлак, шлаковата, отходы кожевенно-обувной промышленности) .

Станки класса точности А устанавливают на бетонных фундаментах с боковой виброизоляцией из тех же материалов, которые используются для фундаментов станков класса точности С.

Рис. 17.1. Фундаменты под металлорежущие станки:

а — общая плита цеха; б — ленточный; в — обычного типа; г — свайный; д — на резиновых ковриках; е — на пружинах

Станки класса точности В, имеющие нежесткие станины, а также крупные и тяжелые станки независимо от жесткости станин устанавливаются на бетонные фундаменты с боковой виброизоляцией, аналогично станкам класса точности А.

Станки класса точности П, имеющие нежесткие станины, и крупные и тяжелые станки независимо от жесткости станин устанавливаются на бетонные фундаменты без боковой виброизоляции. На такие же фундаменты устанавливают крупные и тяжелые станки класса точности Н (рис. 17.1, в, г).

Станки классов точности В, П и Н легкой и средней массы, не имеющие резко реверсирующих узлов, устанавливают на виброопоры (рис. 17.2, д). Такие же станки с быстро реверсирующими узлами устанавливают на жесткие (клиновые) опоры (рис. 17.2, в, рис. 17.3)

Рис. 17.2. Способы установки станка на фундамент:

а — с подливкой опорной поверхности станины цементным раствором и креплением фундаментными болтами; б — с подливкой без крепления болтами; в, г — на регулируемых жестких опорах; д — на упругих опораx

Рис. 17.3. Опорные башмаки:

а — для установки станка без закрепления фундаментными болтами; б — для установки станка с закреплением фундаментными болтами

При устройстве фундамента из бетона станок можно монтировать через семь дней после укладки бетона, а пуск станка разрешается на 22-й день.

От разрушения маслами фундамент железнят цементным раствором с жидким стеклом.

Фундамент должен обеспечить:

• распределение на грунт сосредоточенной силы веса станка;
• увеличение жесткости станины станка;
• необходимую устойчивость станка при работе за счет понижения центра тяжести;
• увеличение суммарной массы станка и фундамента, что приводит к уменьшению амплитуды вибраций;
• защиту станка от вибраций рядом стоящего оборудования. Фундаменты должны быть компактными, сравнительно небольших размеров и простой формы в очертаниях, удобными для размещения и закрепления станка.

Нужно стремиться к тому, чтобы общий центр тяжести станка и фундамента находились на одной вертикали и располагались в центре площади основания фундамента. Допустимое смещение центров тяжести не должно превышать 3. 5 % от ширины фундамента в зависимости от типа грунта.

Высота фундамента делается как можно меньше, но ширину желательно увеличить (уменьшается опрокидывающий момент). Обязательны боковые зазоры. Подошву всего фундамента желательно расположить на одной глубине. Для влажных грунтов делается подготовка из щебня, крупного гравия.

Площадь подошвы фундамента:

где Q — нагрузка на грунт (вес станка, фундамента, детали); R — допустимое давление на грунт.

Допустимое давление на грунт определяют по формуле

где α — коэффициент, учитывающий характер динамических нагрузок, возникающих при работе технологического оборудования (формовочные машины — α = 0,3 . 0,5 ; молоты — α = 0,4; металлорежущие станки — α = 0,8. 1,0); R_H — нормативное удельное давление для грунта (супеси — R _н = 2. 3 кг/см 2 , суглинки — R_H = 1. 3 кг/см 2 , глина — R_H = 1 . 6 кг/см 2 , песок — R _Н = 1,5. 3,5 кг/см 2 ).

Вес фундамента Q _Ф определяют исходя из веса станка:

где К_Ф — коэффициент, учитывающий вид нагрузки технологического оборудования (при статической нагрузке — К _Ф = 0,6. 1,5, при значительной динамической нагрузке — К _Ф = 2. 3); Q _СТ — вес станка.

Высота фундамента берется из расчета веса фундамента и площади его основания или с учетом длины заделки фундаментных болтов (рис. 17.4).

Рис. 17.4. Фундаментные болты:

а, б— изогнутые; в — с анкерной плитой

Материалы для фундаментов: бетон, железобетон (реже бутобетон и кирпич) из портландцемента марок 200. 500 (схватывание бетона от 45 мин до 12 ч).

Для ремонта фундаментов используют портландцемент марок 500 и 600. Марка бетона соответствует пределу прочности при сжатии бетонных кубиков 200 x 200 x 200 мм на 28-й день сушки, при температуре 18. 22°С и относительной влажности воздуха 90. 100%.

Ориентировочно глубина фундамента h принимается в зависимости от длины фундамента L :

• для токарных, горизонтально-протяжных станков
• зубообрабатывающих, карусельных, расточных станков
• шлифовальных станков
• продольно-фрезерных и строгальных станков
• поперечно-строгальных, радиально-сверлильных, вертикальнопротяжных и долбежных станков h = 1,0. 2,0 L.

Расстояние от края колодца для анкеров до края фундамента не менее 120 мм, от дна колодца до дна фундамента минимум 100. 150 мм.

Источник

Фундамент для токарных станков с ЧПУ

Фундамент, описание технологии подготовки фундамента для токарных станок с ЧПУ

Общие требования к фундаменту.
Фундамент служит основанием станка, обеспечивающим максимальное использование его возможностей по производительности и точности в течении длительного срока, исключающим влияние станка на работу соседнего оборудования. Для этого необходимо чтобы фундамент при удобном размещении и прочном закреплении станка отвечал требованиям обеспечения уровня колебаний, передаваемых от станка. Жесткость закрепления станка на фундаменте оказывает существенное влияние на точность станка при резании. Основное требование, предъявляемое к установке на фундамент высокоточного станка, является обеспечение надежной защиты от колебаний по полу на фундамент, то есть устройство виброизоляции.
Фундамент для станка должен быть изготовлен в соответствии со строй заданием на фундамент, указанном в документации на станок.
Крепёжные детали (анкерные болты) для установки станка на фундамент поставляются со станком или должны быть изготовлены покупателем станка согласно прилагаемой документации.

Технические условия на изготовление фундамента.

Для станков нормальной точности:
Несущая способность грунта 5кг/м2. При необходимости фундамент нагрузить дополнительной нагрузкой (бетонными блоками, блюмсами и т.п.), превышающей массу станка в 3-4 раза и ежедневно до окончания усадки проверять нивелиром высотные отметки по реперу, не связанному с фундаментом.

Для станков повышенной точности:
Фундамент должен выполняться со свободными боковыми гранями и применяться тяжелый бетон проектных марок по прочности на сжатие 150-200 кг/см2. Для заливки фундамента применять бетонную смесь с объёмным соотношением цемент-песок- щебень 1:1:3 (марка бетона не ниже М250).
Глубина фундамента Н > 0,6 √F, где F — площадь фундамента.
Фундамент армируется единой решёткой по длине, ширине и высоте с величиной ячейки 200 мм. Диаметр арматуры зависит от величины фундамента и может быть от 12 мм до 20 мм.

Прочность бетона фундамента.
Монтаж станка может быть допущен при достижении бетоном прочности на сжатие не ниже 50% проектной (примерно соответствует семидневному бетону). К моменту пуска станка прочность бетона должна быть не ниже 70% проектной (примерно соответствует 15 дневному бетону). Срок полного твердения бетона – 28 дней.
Качество бетона контролируют по прочности контрольных кубиков 200х200х200 мм.
Прочность бетона в готовом фундаменте может быть грубо оценена по звуку и ударам.

Допустимые отклонения от стройзадания.

Стройзадание является проектным заданием для разработки фундамента и определяет конструкцию только верхней части. Верхняя часть, поверхность для установки станка должна быть ровной, «гладкой», без уклонов и выпуклостей.
Допустимые отклонения:
— установочных поверхностей на фундаменте, возведенных до проектной отметки:
По плоскости в любом направлении +-0,2/500 мм
По высоте -5 мм
По уклону 1/1000 мм
Строители обычно творчески относятся к изготовлению фундамента, требования на чертежах не читают — а делают по сантиметровым строительным допускам.
Внимание. Станок, установленный на полу при отсутствии фундамента без выверки по уровню и без крепления к полу, через короткое время теряет свою точность, изнашиваются направляющие и в результате станок требует ремонта.
Подготовительные работы с опорами.
Подготовка клиновых башмаков заключается в снятии консервационной смазки, краски и грязи с рабочих поверхностей, особенно обратить внимание на наклонные и прилегающие к станине.
Смазка наклонных поверхностей консистентной смазкой. Установка клиновых башмаков в крайнее нижнее положение.
Монтаж станка.
Очистить нижнюю поверхность станины станка от консервации и грязи, особенно места прилегания клиновых башмаков.
Установить станину станка на четыре вспомогательные опоры, расположенные по углам станины между анкерными колодцами фундамента, согласно документации так, чтобы отверстия в станине совпадали с центрами анкерных болтов в анкерных колодцах фундамента. Высота вспомогательных опор должна быть на 5 мм меньше высоты клиновых башмаков в нижнем положении.
Собрать всю структуру станка (стойка, стол, шпиндельная бабка, магазин инструментов, телескопическая защита) и часть кабинета, которая не будет мешать заливке бетоном анкерных колодцев.

Установка и выверка станка.
Установить стол станка по центру перемещений. Используя станочный уровень, установленный в центре стола в двух взаимно перпендикулярных положениях, выставить станок на четырёх вспомогательных опорах с точностью 0,1/1000 мм с помощью домкрата и стальных прокладок толщиной 0,5 – 1 мм.
Используя анкерные болты с приваренными шайбами для поддержки клиновых башмаков, привернуть все клиновые башмаки к станине станка (см. чертёж). Площадь в плане анкерного колодца должна быть больше площади клинового башмака. Клиновые башмаки должны быть в нижнем положении. Залить анкерные колодцы водой для пропитки фундамента вокруг колодцев. Выдержать с водой 8 часов.
Заполнить анкерные колодцы малоусадочным бетоном марки не ниже М300. Уплотнить вибратором и подлить вручную бетон под клиновые башмаки так, чтобы он стоял на щебне бетона и был залит по всей нижней поверхности башмака.
Выдержать залитый в анкерные колодцы бетон 4 дня постоянно влажным для лучшего затвердевания.
Ослабить крепёжные гайки на анкерных болтах. Поднять станок с помощью клиновых башмаков, чтобы убрать вспомогательные опоры.
После 7 дней выдержки бетона, залитого в анкерные колодцы, можно выставить станину станка в горизонтальной плоскости в соответствии с сертификатом качества на данный станок с помощью домкрата, клиновых башмаков и станочного уровня 0,02/1000 мм.
Верх фундамента между клиновыми башмаками заровнять цементным раствором и «зажелезнить». Окончательно затвердевший и выдержанный фундамент покрасить маслостойкой краской для предохранения от разрушающего действия масла и СОЖ.
Произвести затяжку гаек на анкерных болтах динамометрическим ключом с моментом, указанном в таблице. При этом, следить за тем, чтобы уровень не изменял показаний при равномерном затягивании гаек.

Фундаменты для фрезерных станков, обрабатывающих центров, расточных и шлифовальных станков могут сильно отличаться по конфигурации и требованиям, будут рассмотрены в дальнейших статьях

Источник