Андрей Смирнов
Время чтения: ~16 мин.
Просмотров: 0

Фундамент для токарного станка

Разновидности фундаментов по конструкции и материалу

Фундаменты под фрезерный либо другой тип станков различаются конструкцией и используемым для их строительства материалом.

Основы под станок разделяют на две группы:

  • первую, выступающую просто местом установки;
  • вторую, служащую полноценным фундаментом, жестко связанным с оборудованием, например, с помощью болтового соединения.

Первое подходит под легкие механизмы. В его качестве часто выступает цементный пол, имеющийся либо незначительно усиленный, а также отдельные железобетонные плиты. Такая основа часто применяется в домашних условиях для монтажа оборудования.

В таблице далее представлены используемые на практике виды фундаментных конструкций.

Разновидность конструкцииХарактеристика созданной основы
основание плитного типа без подвалавозводится только на 1-м этаже, стоит дорого из-за большого расхода материалов и затрат труда, но хорошо гасит колебания своим большим весом
рамная опораустанавливается, начиная со 2-го этажа и способна выдерживать лишь статические нагрузки или минимальной величины вибрации
стенчатая (представляет собой модификацию фундаментной ленты)все воздействия при таком основании принимают перегородки и несущие стены, а строят его часто со 2-го этажа
рамная конструкция с балочным ростверкомона способна выдержать значительные по силе высокочастотные вибрации, потому что могут быть установлены в опоры демпферы

Наиболее совершенным вариантом является фундаментная конструкция, оснащенная пружинами. Они практически полностью гасят вибрации.

Материалом для опоры под шлифовальный (либо под любой другой) станок может служить:

  • железобетонный монолит, образуемый путем заливки опалубки с установленным внутри арматурным каркасом;
  • металлическая свайная конструкция с верхней связкой (рамным ростверком);
  • железобетонные готовые блоки, связываемые между собой разными способами;
  • одновременно метал и железобетон: бетонные блоки, сваи и металлический ростверк.

При заливке применяют бетон марки М200 (под легкое станочное оборудование) и выше. Крепежами служат как обычные анкера, так и химические.

Строительство фундамента под станок показано в видеоролике ниже.

Станочное оборудование различных моделей и предназначенное для разного вида работ предъявляет отличающиеся требования к фундаменту. В любом случае опорная конструкция должна соответствовать предъявляемым требованиям, тогда она прослужит долгие годы. При этом вибрационные воздействия на соседнее оборудование и само здание будут минимальными.

Подготовка пола к монтажу станка

От правильности монтажа станочных линий или отдельных агрегатов зависит, кроме качества работы, также их долговечность и срок службы опорной конструкции под ними. При установке в любом случае нужно руководствоваться паспортом изделия, а особенно монтажными чертежами.

Если планируется расположить в цеху либо мастерской несколько единиц станков, то между ними следует оставлять проходы, размеры которых регламентированы правилами охраны труда (техники безопасности).

Пол служит только основанием под станок. В цехах предприятий и в домашних мастерских он в основном цементный. Другие материалы применяются гораздо реже. Встречается также бетонный пол с деревянным настилом. Устанавливать станки на доски не рекомендуется, потому что они способны достаточно быстро деформироваться под нагрузкой (если агрегат весит более 200 кг). При этом выверенное положение оборудования нарушается, вызывая сопутствующие неудобства.

Бетонный пол под монтаж станков должен быть определенной толщины, соответствующей величине будущей нагрузки. Если его высота не соответствует, то делают армированную стяжку или отдельный фундамент. Также заливают пол бетоном при сильных колебаниях его уровня, чтобы максимально хорошо выровнять поверхность.

Можно также подготовить (залить раствором, предварительно сделав выемку нужных размеров) не всю основу, а только отдельное место. Получится подобие фундамента.

Для наиболее рационального пользования имеющейся площадью мастерской или цеха, а также с целью повысить удобство рабочего процесса, производят установочную разметку на полу. Это особенно актуально при размещении нескольких единиц оборудования, которое монтируют поперечными или продольными рядами.

Разметка должна быть выполнена так, чтобы обеспечить технологические требования к процессу обслуживания, а также правила техники безопасности. Часто габаритные агрегаты ставят посередине помещения, чтобы было можно без проблем использовать грузоподъемную технику при необходимости. Небольшие аппараты, например, фрезерные станки, устанавливают обычно вдоль стен (поперек к ним).

Для правильного монтажа отмечают оси, отдельно стоящих агрегатов, либо линии, определяющие расположение рядов.

На практике часто встречается, когда подготовку основы ведут так:

  • отмечают размещение болтов крепления;
  • бурят отверстия;
  • устанавливают анкера;
  • бетонируют их;
  • когда бетон затвердеет в нужной степени, тогда монтируют механизмы.

Такой способ позволяет относительно легко выставить станки, надежно закрепив их к основе. Для большей устойчивости при работе и лучшего соединения с полом, станочное основание заливают бетоном.

В небольших мастерских часто под станки (легкие или средние по весу) подкладывают резину (из транспортерной ленты) на цементный пол.

Монтируют оборудование как на полы, располагающиеся непосредственно на грунте, так и на междуэтажные перекрытия. Главное, чтобы оно соответствовало требованиям, предъявляемым по динамической и статической нагрузке.

В следующем видеоролике показывается, как станок ставить на пол.

Подготовку полов под монтаж шлифовальных станков, либо другого их типа, выполняют с учетом рекомендаций, изложенных производителями в эксплуатационной инструкции к устанавливаемой модели. Такое размещение относится к фундаментам первой группы.

Отличным вариантом основания является железобетонный пол, потому что в большинстве случаев он имеет большую прочность и не требует какой-либо предварительной подготовки. Оборудование при этом просто ставят на его поверхность, выставляя по уровню. В других случаях требуется в той или иной степени выполнять усиление основы.

Назначение задней бабки токарного оборудования

, конструкция которой может предусматривать несколько вариантов исполнения, необходима не только для фиксации деталей, имеющих значительную длину, но и для крепления различных инструментов: сверл, метчиков, разверток и др. Дополнительный центр станка, который устанавливается на задней бабке, может быть вращающимся или неподвижным.

Устройство задней бабки: 1, 7 – рукоятки; 2 – маховичок; 3 – эксцентрик; 4, 6, 9 – винты; 5 – тяга; 8 – пиноль; А – цековка

Схема с вращающимся задним центром используется в том случае, если на оборудовании выполняется скоростная обработка деталей, а также при снятии стружки, имеющей значительное сечение. При реализации этой схемы задняя бабка выполняется с такой конструкцией: в отверстие пиноли устанавливаются два подшипника – передний упорный (с коническими роликами) и задний радиальный, – а также втулка, внутренняя часть которой расточена под конус.

Осевые нагрузки, возникающие при обработке детали, воспринимаются упорным шарикоподшипником. Установка и фиксация заднего центра оборудования обеспечиваются за счет конусного отверстия втулки. Если необходимо установить в такой центр сверло или другой осевой инструмент, втулка может быть жестко зафиксирована при помощи стопора, что предотвратит ее вращение вместе с инструментом.

Вращающийся центр КМ-2 настольного токарного станка Turner-250

Задняя бабка, центр которой не вращается, закрепляется на плите, перемещающейся по направляющим станка. Пиноль, устанавливаемая в такую бабку, передвигается по отверстию в ней при помощи специальной гайки. В передней части самой пиноли, в которую устанавливают центр станка или хвостовик осевого инструмента, выполняют коническое отверстие. Перемещение гайки и, соответственно, пиноли обеспечивается за счет вращения специального маховика, соединенного с винтом

Что важно, пиноль может перемещаться и в поперечном направлении, без такого перемещения невозможно выполнять обработку деталей с пологим конусом

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.

Демонтаж металлорежущих станков

К мероприятиям по демонтажу металлорежущих станков относят такие виды работ:

  • Проведение демонтажных работ на оборудовании;
  • Демонтажные работы на фундаменте устройства;
  • Упаковка и консервация отдельных узлов и систем металлорежущих станков;
  • Перемещение с помощью особых такелажных устройств и загрузка оснащения на ТС (низкорамная платформа, автомобильный прицеп, ж/д транспортер и др.);
  • Перевозка металлорежущих станков до монтажной площадки;
  • Проведение разгрузочных работ металлорежущих станков в точке доставки и передислокация его с помощью такелажа станка в точку сборки.
  • Монтаж металлорежущих станков.

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.

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.

https://youtube.com/watch?v=XhQNw0SPNT4

О сайте

zalman

Управления технологического режима обработки

Для обеспечения надежности изготовляемых станков технологический процесс должен предусматривать строгое выполнение всех технических требований, предъявляемых к основным деталям и механизмам станков. Проблему эксплуатационного обеспечения надежности станков в целом может решить лишь система технической диагностики (СТД). При создании СТД преследуют следующие основные цели: круглосуточное многосменное использование технологического оборудования с ограниченным числом обслуживающего персонала, т. е. организацию трудосберегающей технологии; в этом случае должны быть автоматизированы все без исключения операции, выполняемые для этого обслуживающим персоналом; исключение или снижение процента бракованных деталей; это достигается путем дооперационного контроля заготовок, результаты которого являются исходной базой при выборе системой управления технологического режима обработки, а также внутриоперационного контроля большого числа параметров, оказывающих влияние на качество обрабатываемых деталей, и, наконец, послеоперационного контроля размеров, микро- и макрогеометрии обработанных деталей; результаты внутри- и послеоперационного контроля служат основой для коррекции технологического режима обработки; снижение времени простоев из-за неполадок в станке; для решения этой задачи сигналы со стандартных элементов электроавтоматики станка (датчики давления и расхода, конечные выключатели и т. п.), а также его специальных датчиков (например, износа, температуры, уровня вибраций и т. п.) подаются на устройство, предназначенное для своевременного останова станка, подачи сигнала об этом и определения места нахождения дефекта, вызвавшего останов.

Фундаменты для станков и монтаж станков.

При решении вопроса о способе установки станка (на индивидуальный фундамент или без него) необходимо учитывать ряд факторов:

1. Характер нагрузки в станке (статический или динамический). К станкам со статической нагрузкой условно относят те, у которых скорость поступательно-движущихся частей не превышает 3–8 м/мин, главное движение у них обычно вращательное к станкам с динамической нагрузкой относятся главным образом строгальные, долбежные и др.

2. Жесткость станины станка, которая зависит от ее формы и общих габаритов станка. Наиболее жестки станины коробчатого типа. ЭНИМС считает для легких и средних станков станину достаточно жесткой, если отношение ее длины l к высоте h. Станки с большими габаритами обычно имеют недостаточно жесткие станины, особенно если она состоит из нескольких частей, соединенных по стыкам болтами, штифтами или шпонками

3. Точность деталей и режим работы – чем выше требуемая точность обработки или чем тяжелее режим работы, тем выше требования к фундаменту.

4. Наконец, нужно учитывать качество грунта под полом цеха, где устанавливается станок, глубину его промерзания в данной местности зимой, наличие по соседству установок, создающих сильные колебания грунта, и т. п.

Все фундаменты под станки можно разбить на две основные группы:

I группа – фундаменты, служащие только основанием для станка;

II группа – фундаменты в полном смысле слова, с которыми станок жестко связывают фундаментными болтами.

Фундамент любого типа позволяет сосредоточенную силу от веса станка распределить на грунт в соответствии с его несущей способностью и содействует быстроте и надежности выверки положения станка.

Назначение фундаментов второй группы, кроме того, состоит в увеличении устойчивости и жесткости станка.

Дополнительную устойчивость станок получает потому, что при присоединении к станине дополнительной массы понижается центр тяжести установки и, кроме того, устойчивость повышается за счет охвата фундамента со всех сторон грунтом

Жесткость возрастает за счет неподвижного замыкания ножек станины или усиления ее основания, так как станок к фундаменту второй группы намертво притягивается фундаментными болтами. За счет увеличения массы уменьшается частота собственных колебаний и увеличивается затухание, что ведет к уменьшению возможных амплитуд колебаний системы. Наконец, опять-таки благоприятным является действие окружающего фундамент грунта, который гасит вибрации данной системы и защищает ее от толчков и колебаний окружающих установок.

Следует сразу оговориться, что если жесткость отдельных узлов станка (суппорт, стол, консоль, бабки) недостаточна, то на таком станке на самом массивном и надежном фундаменте могут возникнуть недопустимо большие вибрации.

Контроль точности станков.

Геометрическую точность станков проверяют в соответствии с ГОСТами. Суть проверки заключается в контроле точности и взаимного расположения базовых поверхностей, формы траектории движения исполнительных органов (например, биение шпинделя), в проверке соответствия фактических перемещений исполнительного органа номиналу (например, точность позиционирования, кинематическая точность). Технологическую точность, которая относится в большей степени к специальным и специализированным станкам и станочным системам, контролируют перед началом эксплуатации оборудования. Для этого на станке обрабатывают партию деталей, измеряют их и с использованием методов математической статистики оценивают рассеяние размеров, вероятность выпадения размеров за пределы заданного допуска и другие показатели технологической точности.

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

Особенности и классификация фундаментов под динамические нагрузки

Сооружение основания, предназначенного для обеспечения устойчивости к динамическим нагрузкам, необходимо при возведении промышленных зданий, в которых установлены опорные колонны, и, соответственно, фундаментов под станки. Такие фундаменты имеют ряд особенностей, учитывать которые необходимо при строительстве. В первую очередь это касается колебаний, которые приходится выдерживать основанию под станки и машины.

Конструкция фундамента под динамические нагрузки

Испытываемые колебания могут быть и статические, и динамические. Возникновение динамических нагрузок  связано с колебаниями во время работы промышленного оборудования и строительной техники, проведением взрывных работ или с сильными порывами ветра. Проектирование основания осуществляется в соответствии со СНиП 2.02.05-87.

Основная цель обеспечить безопасную эксплуатацию машин, без причинения какого-либо ущерба возведенному зданию. Основания машин с динамическими нагрузками проектируют:

  1. Монолитными, где предусмотрено наличие приямков, колодцев или отверстий, в которых размещаются части оборудования.
  2. Стенными. Имеющими основание в виде ростверка, стены и верхнюю плиту, опирающуюся на колонны.
  3. Рамными, представляющими собой конструкцию из верхней плиты и балок, которые опираются на нижнюю плиту фундамента через ряд стоек.
  4. Облегченными, где опору создают колонны.

Для того чтобы успешно выдерживать довольно высокие динамические нагрузки возводимое основание должно:

  1. Обладать значительной массой, обеспечивающей устойчивость к существующим и предстоящим нагрузкам. Уровень сопротивляемости основания вибрациям напрямую зависит от его массы.
  2. Отличаться значительной прочностью, обеспечивающей долгосрочную эксплуатацию и самого оборудования, и здания, в котором оно установлено.
  3. Иметь довольно высокую инертность. Фундаменту, сооруженному под оборудование, предстоит выдержать воздействие агрессивных сред. В их число входят смазка, машинные масла и другие жидкости, оказывающие разрушающее действие на само основание и грунт.

При сооружении такого фундамента необходимо в точности следовать рекомендациям и соблюдать все установленные нормы в отношении габаритов и правил возведения основания и крепления на нем оборудования.

Основное требование, предъявляемое к фундаментам, на которых установлено ударное или иное оборудование, заключается в соответствии стандартам безопасности труда и обеспечении эффективной защиты от вредного влияния динамических нагрузок на оборудование, установленной как на самом основании, так и в непосредственной близости от него.

Фундамент под оборудование

Для соблюдения указанных условий необходимо при возведении  подобных фундаментов строго следовать нормам, установленным СНиП:

  • 2.02.01-83;
  • 2.02.03-85;
  • 2.03.01-84;
  • II-23-81.

Как указывает руководство, фундаменты машин, подверженных динамическим нагрузкам сооружают в виде монолитной плиты. Они могут быть сборными и сборно-монолитным. По существующим требованиям и нормам основание под динамические нагрузки возводится монолитным железобетонным. Класс бетонной смеси, используемой для его сооружения – В15. Отличие основания под машины с динамическими нагрузками от фундаментов под жилые постройки заключается в их конструкции.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Степан Волков
Наш эксперт
Написано статей
141
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации