Масса фундамента под электродвигатель

Монтаж электродвигателей. Монтаж на фундаменте

Выбор места установки электродвигателя является одним из основных вопросов при монтаже электропривода. Приводные электродвигатели могут являться частью рабочей машины, устанавливаться непосредственно на ней или отдельно от нее. К опорному основанию они крепятся с помощью лап станины или фланцев. Если электродвигатель входит в конструкцию машины, то его установка, соединение с приводным органом, выверка соединения, подключение выводов обмоток и аппаратуры управления производятся непосредственно на заводах-изготовителях рабочей машины или агрегата, которые поставляются обычно без разборки. Крупногабаритные рабочие машины и механизмы могут поставляться на места установки узлами, где производится их сборка. При этом монтаж электродвигателя не представляет сложности: определено и подготовлено место его установки, изготовлены крепежные детали, детали соединения с приводным органом и прочее.

В ряде случаев приводной электродвигатель устанавливается отдельно от рабочей машины или механизма на литые чугунные плиты, салазки, сварные рамы, фундаменты и т. п. Внутри зданий они могут устанавливаться на строительных деталях (полах, стенах, потолках). Во всех случаях необходимо, чтобы к электродвигателю имелся свободный доступ для его обслуживания и замены. При этом должны обеспечиваться безопасные условия монтажа и эксплуатации.

Если рабочая машина и электродвигатель расположены рядом (например, компрессорная или вентиляторная установка), то для них устраивают общий фундамент. При этом расстояние в свету между корпусами электродвигателей или от них до стен здания должно быть не менее 0,3 м при условии, что с другой стороны их имеется проход шириною не менее 1 м. Допускаются местные сужения проходов между выступающими частями электродвигателей и строительными конструкциями до 0,6 м.

Фундаменты под электродвигатели выполняют из бетона, камня или пережженного кирпича на цементном растворе. Их размеры зависят от массы двигателя, состояния грунта, степени промерзания (для наружных установок). Для электрических двигателей, применяемых в сельском хозяйстве, масса фундамента может быть ориентировочно принята равной десятикратной массе двигателя. Если же электропривод работает в условиях частых торможений или толчков, массу фундамента увеличивают до 15-кратной массы двигателя.

Бетонные фундаменты под электродвигатели устраивают в земле. Для этого роют котлован прямоугольной формы, глубина которого должна быть такой, чтобы фундамент лежал не на насыпном грунте, а на материке (глубину фундаментов обычно принимают 0,5. 1,5 м). Размеры его в плане принимают в соответствии с размерами фундаментной плиты или салазок с припуском 50. 250 мм на сторону. По периферии котлована делают опалубку из досок с тем, чтобы после заливки фундамент возвышался над поверхностью пола не менее 150 мм.

Котлован заполняется бетоном, который приготавливают из одной части цемента, трех частей чистого песка и четырех-пяти частей промытого гравия. Все это тщательно перемешивают сначала в сухом состоянии, а потом с добавкой воды. При заливке в котлован бетон уплотняют вибратором, а при его отсутствии — деревянной трамбовкой. Поверхность фундамента выравнивают в строго горизонтальной плоскости и вставляют деревянные конические пробки для отверстий под анкерные болты. Через сутки после заливки пробки извлекают.
Двигатель устанавливают на фундамент через 10. 15 дней после заливки.

Электродвигатели поднимают и устанавливают на фундаменты с помощью кранов, талей, лебедок, блоков и других механизмов. Легкие электродвигатели (до 80 кг) можно поднимать и устанавливать на невысокие фундаменты двумя рабочими с помощью лома, продетого сквозь отверстие подъемного кольца на корпусе электродвигателя.

Если электродвигатель приводит в движение рабочий орган через гибкую связь, то под него на фундамент устанавливают салазки, которые позволяют производить замену клиновых ремней и натяжение гибкой связи, необходимое для нормальной работы передачи в случае ее вытяжки. При отсутствии литых чугунных салазок их изготавливают в мастерских из швеллера. При установке электродвигателя проверяют с помощью уровня его горизонтальное положение в продольной и поперечной плоскостях (рисунок 6). Выравнивание достигается подкладыванием под салазки стальных клиньев различной толщины. Затем двигатель закрепляют, а анкерные болты заливают раствором, состоящим из одной части цемента и одной части промытого песка, и приступают к выверке валов электродвигателя и рабочей машины.

Рисунок 6 – Установка электродвигателя на салазках

Для установки на опорные основания электродвигатели поднимают с помощью грузоподъемных машин и механизмов.

Перед сдачей в эксплуатацию на электродвигателях и приводимых механизмах должны быть нанесены стрелки, указывающие направление вращения. Выводы обмоток и кабельные воронки защищаются крышками и ограждениями.

Источник

9.5. ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА КОЛЕБАНИЙ ФУНДАМЕНТОВ МАШИН С ДИНАМИЧЕСКИМИ НАГРУЗКАМИ (ч. 1)

Ниже приведены примеры расчетов массивных фундаментов на периодическую (гармоническую) и ударную нагрузки и пример расчета рамного фундамента на гармоническую нагрузку. Примеры расчетов фундаментов под машины можно найти в «Руководстве по проектированию фундаментов машин с динамическими нагрузками» [6].

Пример 9.1. Рассчитать фундамент лесопильной рамы. Расчет фундаментов лесопильных рам производится как для машин с кривошипно-шатунными механизмами по главе СНиП «Фундаменты машин с динамическими нагрузками». Целью расчета является определение размеров фундамента, соответствующих требованиям экономичности и обеспечивающих допустимый уровень колебаний.

Исходные данные: марка машины РД 76/6; масса машины 15 т; масса приводного электродвигателя 2 т; мощность приводного электродвигателя 90 кВт; частота вращения электродвигателя 720 мин –1 ; частота вращения главного вала n_r = 320 мин –1 . Расчетные динамические нагрузки, координаты точек их приложения, координаты центра тяжести машины, размеры верхней части фундамента, диаметр, конструкция и привязка анкерных болтов и другие исходные данные для проектирования заданы в строительном задании завода — изготовителя машины на устройство фундамента. Схема нагрузок, действующих на фундамент, приведена на рис. 9.1. Допускаемые амплитуды горизонтальных и вертикальных колебаний фундамента для I гармоники должны быть не более 0,19 мм.

Решение. Конструкцию фундамента пилорамы принимаем массивной из монолитного железобетона. Фундамент состоит из нижней прямоугольной плиты размером 6×7,5 м и высотой 2 м, принятыми из условий расположения приводного электродвигателя, требований симметрии и оптимальной массы фундамента, и верхней скошенной части, принятой по технологическим условиям. Отметка засыпки грунта находится на уровне верха прямоугольной плиты. Материал фундамента — бетон марки М200, арматура — горячекатаная, круглая и периодического профиля, соответственно классов A-I и А-II.

Схема масс элементарных объемов фундамента и машины с привязкой их к осям фундамента, проходящим через центр тяжести подошвы фундамента, приведена на рис. 9.1. Масса пилорамы m₁ = 15 т; масса скошенной части фундамента m 2 = 22,25 т; масса прямоугольной части фундамента m₃ = 216 т; масса электродвигателя с подбеточкой m₄ = 2+18 = 20 т.

Полная масса фундамента

m_f = 22,25 + 216 + 18 = 256,25 т.

Масса пилорамы и электродвигателя привода

Масса всей установки

Находим координаты центра тяжести установки по оси Z . Статические моменты масс элементов установки относительно оси, проходящей через подошву фундамента, будут:

т·м.

Расстояние от центра тяжести установки до подошвы фундамента

м.

Находим координаты по оси X . Расстояние до центра тяжести установки по оси X‘

м.

Координату центра тяжести установки по оси Y не определяем, так как эксцентриситет до оси Y весьма мал ( X (по направлению действия динамических сил).

В основании фундамента залегают пески средней крупности, средней плотности маловлажные с расчетным сопротивлением R = 350 кПа и модулем деформации E = 3·10 4 кПа. Проверяем условие (9.1) при γ_c0 = 1 и γ_c1 = 1. Среднее давление p = Q/A , где Q = mg , тогда

кПа 3 ;

C_φ = 2·44 140 = 88 280 кН/м 3 ;

C_x = 0,7·44 140 = 30 900 кН/м 3 .

Коэффициенты жесткости для естественного основания находим по формулам (9.8), (9.9) в (9.10), где I_φ = 6·7,5 3 /12 = 210,94 м 4

k_z = 44 140·6·7,5 = 1 986 400 кН/м;

k_x = 30 900·6·7,5 = 1 390 000 кН/м;

k_φ = 88 280·210,94 = 18 623 000 кН/м.

Значения коэффициентов относительного демпфирования определяем по формулам (9.13) и (9.15):

; .

Расчетные динамические нагрузки (для первой гармоники возмущающих сил и моментов) определяем следующим образом:

тогда при F_v = 208 кН, F_h = 39 кН, e = 0,173 – 0,08 = 0,093 м и e₁ = 5,95 – 1,516 = 4,434 м

M = 208·0,093 + 39·4,434 = 19,4 + 173 = 192,4 кН·м.

Амплитуды горизонтально-вращательных и вертикальных колебаний фундамента определяются по формулам:

;

Для вычисления по этим формулам амплитуд следует определить входящие в них дополнительные параметры:

с –1 ;

;

здесь значение θ = 1614,4 т·м 2 получено путем разбивки фундамента и машины на элементарные тела, вычисления для них собственных моментов инерции и добавления переносных моментов инерции, равных произведению масс элементарных тел на квадраты расстояний от их собственных центров тяжести до общего центра тяжести установки;

;