Фундаменты под машины
Фундаменты под машины и механизмы (рис. 207) должны не только выдерживать статические нагрузки в виде веса установленных на них агрегатов и собственного веса, но и противостоять длительным и большим динамическим нагрузкам от работы машины в виде толчков, ударов, сотрясений, вибрации, мгновенно возрастающих вертикальных нагрузок и различных опрокидывающих усилий. Кроме того, фундаменты машин и механизмов должны обладать способностью гасить различные динамические усилия, вибрацию в пределах контура самого фундамента без передачи их конструкциям здания или фундаментам соседних машин. Решение этой задачи обеспечивается определением необходимых размеров фундамента, его массы, разработкой и устройством фундамента соответствующей конструкции, установлением необходимых разрывов между фундаментами здания и машины, выбором способа крепления машин на фундаменте и др.
Рис. 207. Фундаменты под машины:
а — рамный; б — массивный; в — с амортизаторами; г — подвесной; 1 — машина; 2 — фундамент машины; 3 — фундаментная плита; 4 — рама фундамента; 5 — виброизоляционный слой (песок, шлак и др.); 6 —- настил; 7 — амортизаторы; 8 — железобетонная коробка; 9 стальные балки
Фундаменты под машины подразделяют на массивные и рамные (с нежестким верхним строением). Более распространены массивные фундаменты в виде сплошных блоков или плит с прямоугольным очертанием подошвы, различными выемками, отверстиями и шахтами в массиве фундамента, необходимыми для установки и крепления, а иногда и для последующей эксплуатации машины.
Простейшие фундаменты машин могут быть выполнены из бетона и бутобетона. Фундаменты машин средней и большой мощности выполняют из железобетона, Минимальную глубину заложения фундаментов машин определяют расчетом с учетом условий размещения и закрепления машины, характера грунтов и конструктивных особенностей здания. При установке машин на открытом воздухе или в неотапливаемом здании глубина заложения фундамента машины зависит также и от глубины промерзания грунтов.
Для защиты конструкций здания от воздействия на них динамических усилий, воспринимаемых фундаментом машин, фундаменты под машины отделяют от конструкций здания виброизоляционными прокладками. В тех же целях применяют устройство изоляционных слоев между фундаментом машины и грунтом основания; такие слои выполняются из песка, шлака, керамзитового гравия и имеют толщину 10—15 см.
Наиболее эффективным способом уменьшения колебаний грунта, а следовательно, и находящихся по соседству с машиной элементов здания является устройство фундаментов с амортизаторами <резиновые, пружинные), схема которых показана на рис. 207.
В ряде производств необходимо обеспечение изоляции фундамента под машину от вибрационных воздействий, вызываемых соседними механизмами (станки точной обработки). В этом случае широко применяют фундаменты на пружинных амортизаторах (так называемые составные фундаменты). Наружная часть фундамента представляет собой железобетонную коробку, на которую через несколько пружинных амортизаторов опирается внутренняя часть, вес которой должен быть в 3—4 раза больше веса станка.
Наружные колебания передаются внешней части фундамента и ослабленными воспринимаются внутренней частью, имеющей значительно большую массу (следовательно, и большую инерцию).
Для удобства осмотра амортизаторов рекомендуется располагать их почти в уровне пола. Опирание на пружинные амортизаторы осуществляют с помощью стальных балок, заделываемых во внутреннюю часть фундамента. Пространство между обеими частями фундамента, служащее для осмотра амортизаторов, перекрывают настилом.
Горизонтальную и вертикальную гидроизоляцию фундаментов под оборудование устр.аивают в тех случаях, когда это обусловлено гидрологическими данными грунтов, т. е. увлажнение фундаментов грунтовыми водами может сказаться на прочности и долговечности фундаментов (например, при наличии агрессивных грунтовых вод), когда недопустимо капиллярное увлажнение пола у машины или недопустимо увлажнение фундамента технологическими жидкостями или водами сверху.
Источник
§ 64. Монтаж двигателей внутреннего сгорания
Монтаж главных судовых двигателей внутреннего сгорания (дизелей) проще, чем монтаж ГТЗА, прежде всего потому, что они отличаются более жесткой конструкцией, достаточно агрегатированы и в большинстве случаев не имеют редуктора.
Порядок выполнения монтажных операций и выбор способа монтажа при установке главных двигателей на фундамент зависят от двух факторов: в собранном ли виде поступил двигатель на монтаж; смонтирован ли валопровод до начала монтажа двигателя.
Крановое оборудование стапелей современных судостроительных заводов позволяет производить погрузку на судно большей части двигателей в собранном виде. Только тяжелые малооборотные дизели для больших транспортных судов поставляют на завод и грузят на судно отдельными узлами и деталями.
Дизели, поставляемые в собранном виде, грузят на судно и ставят на временные дубовые прокладки, толщина которых равна толщине установочных прокладок, определяемой по чертежу. В продольном направлении дизели размещают по мерной рейке, равной сумме длин валов валопровода, определяя его необходимое расстояние от торца кормовой опоры гребного вала до кормового торца коленчатого вала дизеля. Затем дизель устанавливают на отжимные приспособления (клиновые домкраты, отжимные болты, специальные скобы) и приступают к его центровке с помощью оптических приборов, аналогично центровке редуктора ГТЗА.
Когда центровку, дизеля ведут по носовому фланцу упорного вала смонтированной линии валопровода, при малых диаметрах валов применяют также стрелы 1, 2 (рис. 168), как и при центровке турбин к редуктору ГТЗА. На некоторых заводах вместо мерительных винтов 3 и 4 к стрелам присоединяют индикаторы, что значительно ускоряет процесс центровки, но требует большей тщательности его выполнения. Дизель перемещают с помощью отжимных приспособлений в горизонтальном и вертикальном направлениях, добиваясь требуемых смещения φ и излома δ осей валов в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Измерения зазоров между мерительными винтами 3, 4 и прошлифованными площадками на стрелах производят с помощью щупа в четырех положениях валов через каждые 90°, поворачивая их от начального положения, т.е. при 0, 90, 180 и 270°.Изломы и смещения осей валов определяют по зазорам a, b, m и n. Если излом осей валов не превышает 0,06 мм, а смещение 0,05 мм/м, то дизель считается отцентрованным по оси валопровода.
Рис. 168. Стрелы для центровки вала дизеля с валопроводом.
Отцентрованный дизель закрепляют на судовом фундаменте на стальных клиновых прокладках (клиньях). Такой способ крепления требует предварительной обработки судового фундамента и тщательной пригонки каждого клина с помощью пневматических шлифовальных машин и ручной доводки шабером. При установке клиньев в зазор между полкой фундамента и лапой двигателя (рис. 169, а) необходимо выполнять следующие требования: щуп 0,05 мм не должен проходить между клипом и опорной поверхностью фундамента и между клином и лапой механизма на 2/3 периметра клина, на остальной части периметра зазоры должны быть разнесены и не должны превышать 0,3 мм; свисание клина с полки фундамента или с приваренной к ней планки более чем на 5 мм не допускается.
Все чаще способ крепления двигателей на судовом фундаменте с помощью клиньев заменяется более прогрессивными и менее трудоемкими способами: на сферических самоустанавливающихся прокладках, на регулируемых клиновых прокладках и на прокладках из быстротвердеющей пластмассы (ФМВ).
Применение сферических самоустанавливающихся прокладок (рис. 169, б) исключает взаимную пригонку сферических поверхностей и обеспечивает их взаимозаменяемость вследствие того, что прокладки обрабатывают на токарном станке по копиру, оставляя припуск на обработку их торцев по замерам с места. Благодаря сферическим поверхностям верхняя половина прокладки самоустанавливается по нижней соответственно наклону лапы механизма по отношению к опорной поверхности фундамента. Верхняя половина прокладки имеет бурт, предназначенный для зажатия прокладки в оправе приспособления при подрезке ее торца.
Рис. 169. Крепление главных механизмов на судовом фундаменте с помощью стальных клиньев (а), сферических прокладок (б) и регулируемая клиновая прокладка (в).
При установке двигателей на регулируемых клиновых прокладках (рис. 169, б) трудоемкость обработки и пригонки последних еще более уменьшается, так как исключается обработка сферы. Клинья выполняют в виде дисков, которые имеют наклон соприкасающихся поверхностей 1 :20 и три резьбовых отверстия Мб по периметру каждого клина для ввертывания рукояток. После заведения прокладок в зазор между лапой двигателя и поверхностью фундамента сдвигают один клин относительно другого, регулируя высоту прокладок, а затем поворачивают оба клина до совпадения угла наклона их торцев с наклоном указанных поверхностей.
Установив металлические прокладки под лапы двигателя, их прихватывают к фундаменту и между собой электросваркой, сверлят отверстия для крепежных болтов, подрезают на лапах двигателя и полке фундамента площадки для плотного прилегания головок болтов и гаек. Затем часть отверстий развертывают под установку калиброванных (призонных) болтов. Подрезку площадок производят с помощью специального приспособления, закрепленного на шпинделе сверлильной машинки. Задиры на кромках отверстий устраняют снятием фаски под углом 45° на глубину 2—3 мм с помощью конусного зенкера.
Монтаж тяжелого дизеля, поступившего на завод в разобранном виде, начинают со сборки на судовом фундаменте его узлов в том же порядке, что и на сборочном стенде завода-изготовителя. Особое внимание обращают на качество установки фундаментной рамы и укладки коленчатого вала в рамовые подшипники. При установке фундаментной рамы тщательно проверяют нахождение в плоскости ее верхней поверхности (отклонение не более 0,2 мм для рамы длиной 10 м) и ее положение относительно струны, натянутой через размеченные точки оси валопровода (разница замеров допускается не более 0,05 мм).
При укладке коленчатого вала проверяют совпадение его оси с верхней поверхностью фундаментной рамы, масляные зазоры в рамовых подшипниках и просадку рамовых шеек. Кроме того, производят первую проверку раскепов (вторая проверка — по окончании сборки, третья — при центровке и окончательная — после спуска судна на воду), а также тепловых зазоров между щеками коленчатого вала и торцами рамовых подшипников.
После этого собирают остальные узлы дизеля в последовательности, которая указана в формуляре, а затем выполняют его центровку и закрепление на фундаменте одним из рассмотренных выше способов.
Однако после спуска судна на воду деформации корпуса судна и судового фундамента часто приводят к нарушению положения фундаментной рамы дизеля и к его значительной расцентровке с валопроводом. Поэтому многие заводы применяют несколько иную технологию монтажа тяжелых дизелей на судне. В период постройки судна главный дизель отдельными узлами грузят в машинное отделение и собирают на судовом фундаменте. Окончательную проверку всех его размеров и допусков (раскепы и др.), а также центровку с валопроводом и окончательное закрепление на фундаменте производят уже после спуска судна на воду.
Лапы дизеля крепят к полкам фундамента с помощью простых и калиброванных (призонных) болтов. Простые болты устанавливают в отверстиях, заводя болт снизу, со стороны полки фундамента. Гайку болтов затягивают тарированным ключом, а затем стопорят при помощи шплинтов. Призонные болты запрессовывают в отверстия легкими ударами свинцовой кувалды весом 4 кг или, во избежание задиров, охладив болты с помощью жидкого азота или твердой углекислоты, свободно устанавливают их в отверстия. После проверки установки призонных болтов затягивают гайки и стопорят их шплинтами.
Установка главных двигателей на прокладках из быстротвердеющей пластмассы ФМВ (формуемая малоусадочная волокнистая) позволяет значительно упростить обработку опорных поверхностей, сократить ее трудоемкость и отказаться от металлических прокладок. Пластмассу ФМВ приготовляют на основе эпоксидной смолы с добавлением асбестового волокна, стекловолокна, отвердителя и пластификатора. В специальном смесителе эти компоненты смешивают в течение 15—20 мин, причем отвердитель вводят в последнюю очередь.
По окончании центровки двигателя, выполняемой с учетом ожидаемой усадки пластмассы при затвердевании (0,2—0,4% от высоты прокладки+0,25 мм), опорные поверхности фундамента очищают и смазывают тавотом, чтобы исключить прилипание к ним пластмассы. Свежеприготовленной пластмассой заполняют специальную раздвижную форму, помещенную на листе фанеры, подводят фанеру к полке фундамента, сдвигают форму под лапу двигателя и сдавливают с двух сторон с помощью струбцины (рис. 170). Излишки пластмассы, вдавленные в зазор между формой и лапой механизма, удаляют. Через сутки снимают отжимные приспособления, на которых стоял двигатель, сверлят отверстия под фундаментные болты и крепят двигатель на фундаменте.
Рис. 170. Монтаж механизма на пластмассе ФМВ. 1 — лапа механизма (полка фундаментной рамы); 2 — прокладка из пластмассы; 3 — полка судового фундамента; 4 — разъемная форма; 5 — струбцина.
Источник
КОНСТРУКЦИЯ ФУНДАМЕНТА ПОД ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ.
Подготовка монтажных баз
В судостроении существует понятие база, которой называется совокупность поверхностей линий и точек, относительно которых определяется положение механизма при установке на судне.
Подготовка монтажных баз включает в себя выполнение комплекса работ по подготовке фундаментов.
ОСТ 5.1058 «Базы корпусных конструкций и корпусов судов» определяет основные положения о базах.
Основными базами судна являются: база мидель шпангоута; база основной плоскости; база диаметральной плоскости.
Кроме основных баз используют вспомогательные базы, назначаемые относительно основных.
Вспомогательные базы могут быть материализованы в виде корпусных конструкций (переборки, настилы, шпангоуты), либо временно назначены (натянутая струна). Также в качестве баз могут использовать: световой луч, маркеры.
Базы подразделяют на:
— общую технологическую монтажную базу (МБ), к ней относятся элементы корпуса судна;
— местную монтажную базу – базовая система механизма (БСМ), ориентированная на элементы конструкции механизма.
Общей базой при монтаже дизелей служит теоретическая ось валопровода, которая определена плазовыми точками и разметочными рисками на фундаменте, параллельными плоскости мидель-шпангоута. В состав базовой системы двигателя входят ось коленчатого вала и торцы или поперечные риски на остове, нанесенные по оси кормового цилиндра.
Достигнутая на стапеле соосность дизеля с валопроводом после спуска судна на воду не сохраняется из-за деформации корпуса. На стапеле выполняют предварительный монтаж с ужесточением допусков вдвое по сравнению с требуемыми. Окончательный монтаж и контроль отсутствия деформации проводят на плаву.
Погрузка
Двигатель грузят в блок или корпус судна, устанавливают на подготовленный фундамент и ориентируют относительно неподвижных координат общей базы.
Строповка и погрузка тяжеловесного и крупногабаритного оборудования и устройств на корабль должна производиться стропальщиками под руководством мастера, ответственного за безопасное производство грузоподъемных работ и назначенного приказом начальника цеха. Погрузку выполнять в соответствии с требованиями ОСТ5.0330-84. На выполнение погрузочных работ должен быть оформлен наряд-допуск.
Такелажные работы производить в соответствии с требованиями с обязательным оформлением наряда-допуска.
Перед погрузкой, базированием и монтажом на объекте необходимо произвести предмонтажную подготовку элементов.
При такелажных работах необходимо принять меры, исключающие повреждение частей двигателя.
Учитывая вес, габариты, конфигурацию, расположение точек строповки такелажники используют следующие грузозахватные средства: скоба такелажная, строп.
Стальные канаты считаются непригодными к эксплуатации если:
• при обрыве хотя бы одной пряди;
• количество оборванных проволочек на шаге свивки больше, либо равно 10% их общего числа;
• поверхностный износ или коррозия проволочек каната составляет больше, либо равно 40%;
• имеется наличие заломов;
• имеется сильная деформация каната (например, сплющивание и т.п.).
КОНСТРУКЦИЯ ФУНДАМЕНТА ПОД ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ.
До начала монтажных работ следует проверить положение фундамента под ДВС и его конструкцию. При отсутствии дополнительных требований, указанных в чертежах, координаты установленных фундаментов должны быть выдержаны в следующих допусках:
· непараллельность оси фундамента относительно теоретической оси валопровода в горизонтальной плоскости допускается не более чем 1 мм на 1 м длины фундамента. При этом смещение оси фундамента относительно теоретической оси линии вала не должно превышать±8 мм;
· непараллельность опорных поверхностей фундамента относительно теоретической оси линии вала в вертикальной плоскости допускается не более 1мм на 1м длины фундамента. При этом отклонение расстояния от опорных поверхностей фундамента до теоретической оси линии вала по высоте не должно превышать +10…- 3мм;
· допустимое отклонение расстояния фундамента от поперечной переборки составляет ±10 мм;
· допустимая ступенчатость опорных поверхностей платиков относительно друг друга – 3мм;
· допустимая разность высот одной продольной полки относительно другой – 5 мм.
Платики до приварки к фундаменту следует подвергнуть механической обработке на станке. При этом шероховатость поверхности платика, прилегающего к полке фундамента, не должна быть более 40 мкм по ГОСТ 2789-73. Перед приваркой платики устанавливаются на фундамент, проверяется плотность их прилегания к полке фундамента: пластина щупа толщиной 0,3 мм не должна проходить между платиком и полкой фундамента на глубину более 20,0 мм.
Судовой фундамент под главный судовой ДВС представляет собой жесткую сварную конструкцию, основу которой составляют две параллельные опорные планки 3 толщиной от 40,0 до 120,0 мм. На эти …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. планки привариваются платики, создающие опорную поверхность для фундаментной рамы двигателя. Опорные планки устанавливаются на продольные балки поз. 1, которые скреплены деталями жесткости 2, 4-8. Бракеты 5 имеют вырез для размещения картера двигателя.
Проверку правильности обработки опорных поверхностей фундамента или опорных поверхностей приваренных платиков надлежит проводить с помощью щупа и линейки длиной не менее длины компенсирующего звена. При этом пластина щупа толщиной 0,05 мм не должна проходить между проверяемой поверхностью и линейкой. Разрешается местное прохождение пластины щупа толщиной до 0,10 мм не более чем в двух местах. Общая площадь неровностей не должна превышать 10% площади опорной поверхности компенсирующего звена.
Опорную поверхность фундамента под ДВС обрабатывают переносным фрезерным станком ГФ-30, для последующей доработки используют шлифовальные пневматические машинки ИП-2014А и при необходимости шабрят с проверкой по плите «на краску». Критерии обработки (прямолинейность, плоскостность и шероховатость) зависят от типа компенсирующего звена.
Ввиду большой массы и габаритов главных дизелей, а также строгой связи с координатами судна и недостаточной жесткости остова монтаж представляет собой наиболее сложную технологическую операцию. Наличие у дизеля коленчатого вала, работающего в сложном напряженном состоянии, обуславливает особые требования к его монтажу, которые заключаются в сохранении прямолинейности остова после установки дизеля на судне, обеспечении минимальной деформации коленчатого вала, плотного прилегания шеек вала к рамовым подшипникам, соосности дизеля с валопроводом и допускаемой нагрузки на кормовой подшипник.
Источник