Установка оборудования на пол

Обновлено: 01.05.2024

Тяжелые машины и оборудование устанавливают на фундамент, который может служить или только основанием, т.е. опорной частью оборудования, или быть жестко с ним связанным, обеспечивая оборудованию дополнительную устойчивость и жесткость.

Типы фундаментов и их назначение.

Фундамент представляет собой бетонную, бутовую или кирпичную кладку, закрепляемую в грунте. Назначение фундамента — воспринимать нагрузки, возникающие в процессе эксплуатации оборудования. Кроме того, фундамент обеспечивает быструю, точную и надежную установку оборудования на рабочем месте. Площадь фундамента, его габаритные размеры и масса определяются соответственно опорной площадью, габаритными размерами и массой устанавливаемого на нем оборудования.

При установке оборудования на фундамент необходимо руководствоваться соответствующими инструкциями, монтажными чертежами, техническими условиями.

Для изготовления фундаментов используют бетон, железобетон, кирпичную кладку и бутовую заливку. В зависимости от способа изготовления различают сборные, сборно-монолитные и монолитные фундаменты.

В зависимости от конструкции фундаменты под установку промышленного оборудования могут быть ленточными, рамными, сплошными и массивными.

Ленточные фундаменты применяют для установки оборудования средней тяжести, которое в процессе эксплуатации не испытывает больших динамических нагрузок (например, роликовые и ленточные конвейеры, металлорежущие станки и автоматические линии, оборудование для деревообработки).

Рамные фундаменты представляет собой жесткую раму, опорные стойки которой установлены в специальные гнезда, выполненные в опорной плите, и жестко заделаны в ней, например, залиты бетоном. Площадка, на которой устанавливается оборудование, образована горизонтальными элементами рамы.

Сплошные фундаменты располагаются под всей площадью цеха; они представляют собой монолитную плиту или могут иметь коробчатую форму. Такие фундаменты применяют при установке оборудования легкого типа, не создающего в процессе эксплуатации значительных динамических нагрузок (например, насосы, вентиляторы, универсальное металлорежущее оборудование, компрессоры малой и средней мощности и т.п.).

Массивные фундаменты представляют собой бетонный или железобетонный массив, форма и габаритные размеры которого соответствуют габаритным размерам и очертанию опорной части оборудования, устанавливаемого на нем. В массиве фундамента предусматривают специальные отверстия и выемки для размещения и крепления частей оборудования, а также для доступа к его отдельным узлам и механизмам в процессе эксплуатации. Массивные фундаменты могут быть двух типов: подвальные и бесподвальные. Наибольшее распространение получили массивные фундаменты бесподвального типа, так как они проще в изготовлении и, соответственно, дешевле.

Бесподвальные массивные фундаменты применяют для оборудования, которое устанавливают на отметке чистого пола первых этажей промышленных зданий.

Подвальные массивные фундаменты имеют систему технологических подвалов, предназначенных для обслуживания оборудования в процессе эксплуатации.

Массивные фундаменты как подвального, так и бесподвального типа применяют для установки тяжелого оборудования, испытывающего большие динамические нагрузки (например, прокатные станы, кузнечно-прессовое оборудование).

Установка оборудования на фундамент.

В зависимости от того, как связано оборудование с фундаментом, различают следующие варианты его установки: с креплением к фундаменту, без крепления на фундаменте, с виброизоляцией.

Установка оборудования с креплением к фундаменту. По характеру соединения опорных элементов корпусной детали с фундаментом различают следующие виды установки оборудования: с опорой на пакет прокладок (рис. 1, а), с использованием опорных башмаков (рис. 1, 6), с использованием бетонных опор (рис. 1, в), непосредственно на фундамент (рис. 1, г) (все эти виды установки оборудования применяют в тех случаях, когда требуется частое регулирование его положения и перестановка в процессе эксплуатации); со сплошной опорой на бетонную подливку с использованием для предварительной выверки положения оборудования временной установки отжимных винтов (рис. 1, д) или установочных гаек (рис. 1, е) (используют этот вариант для установки оборудования в тех случаях, когда требуется повышенная жесткость и надежность его закрепления на фундаменте); со смешанной опорой на подливку и опорные элементы (рис. 1, ж, з). Так устанавливают оборудование, которое необходимо закреплять на фундаменте до его подливки.

Рис. 1. Основные конструкции стыка корпусная деталь-фундамент:
а — с местной опорой на пакет прокладок; б — на опорные башмаки; в — на бетонные опоры; г — непосредственно на фундамент; д — со сплошной опорой на бетонную подливку с временной установкой при выверке на отжимных винтах; е — на установочных гайках; ж, з — со смешанной опорой на подпивку и опорные элементы

Закрепление оборудования на фундаменте.

Основным способом закрепления оборудования на фундаменте является его крепление с помощью специальных фундаментных болтов.

Фундаментные болты, применяемые для закрепления оборудования на фундаменте, различают по конструкции, условиям эксплуатации и назначению, способам установки и закрепления на фундаменте.

Для фиксации положения оборудования на фундаменте и предупреждения его смещения под воздействием случайных нагрузок применяют малонагруженные, конструктивные фундаментные болты. Если в процессе эксплуатации оборудования возникают значительные нагрузки, то для его закрепления на фундаменте применяют силовые болты.

В зависимости от конструкции различают фундаментные болты изогнутые (рис. 2, а, б), с анкерной плитой (рис. 2, в), составные (рис. 2, г), съемные (рис. 2, д) и распорные (рис. 11.2, е) различных конструкций.

Устанавливают болты в специальных отверстиях, выполненных в фундаменте.

Рис. 2. Фундаментные болты:
а, б — изогнутые; в — с анкерной плитой; г — составные; д — съемные; е — распорные

Упрощенные способы закрепления оборудования.

В некоторых случаях для закрепления оборудования на фундаменте возможно применение обычных болтов или шпилек с использованием специальных закладных деталей (рис. 3, а, б).

Оборудование, которое в процессе эксплуатации требует частых перестановок, устанавливают, закрепляя его к лагам (рис. 3, в, г) или к силовым полам (рис. 3, д).

Закрепление легкого оборудования на фундаменте или полу с химически стойким покрытием осуществляется путем приклеивания эпоксидными клеями специальных крепежных деталей (рис. 3, е) или приклеиванием опорной поверхности оборудования через виброизолирующую прокладку (рис. 3, ж), или непосредственно к фундаменту или к полу (рис. 3, з).

Рис. 3. Способы крепления оборудования:
а, б — к специальным закладным деталям; в, г — к лагам; д — к силовому полу; е — приклеиванием крепежной детали; ж — приклеиванием опорной поверхности через виброизолирующую прокладку; з — непосредственно приклеиванием опорной поверхности

Простое по конструкции оборудование, испытывающее в процессе эксплуатации незначительные нагрузки и имеющее корпус из сварных конструкций, можно закреплять на месте постоянной работы, заливая его в бетон.

Установка оборудования с использованием виброизоляции.

Если в процессе эксплуатации оборудования необходимо уменьшить влияние возникающих при его работе динамических нагрузок на фундамент, пол или перекрытия, то установку производят на виброизолирующих опорах или на виброизолирующих ковриках. Этот метод установки применяют в тех случаях, когда необходимо изолировать оборудование в процессе его эксплуатации от внешних вибраций, передающихся от рядом расположенного оборудования или от проходящего транспорта.

Установленное с применением виброзоляции оборудование, как правило, не закрепляют. Применяемые для установки оборудования виброизолирующие опоры обладают различной жесткостью, которая выбирается исходя из массы оборудования. Места расположения виброизолирующих опор на полу или на фундаменте должны быть зачищены и выровнены.

При установке оборудования на виброизолирующие опоры их обычно прикрепляют к оборудованию на весу до установки на место постоянной работы.

После установки оборудования на фундаменте его положение выверяют, добиваясь равномерной нагрузки на опоры.

Чтобы уменьшить колебания оборудования в горизонтальной плоскости, виброизолирующие опоры крепят с использованием гаек-втулок (рис. 4, а) или при помощи обычных гаек с фиксирующими втулками (рис. 4, б).

Рис. 4. Виброизолирующие опоры с креплением гайкой-втулкой (а) и фиксирующей втулкой (б).

При использовании для установки оборудования виброизолирующих прокладок и ковриков их укладывают на тщательно выровненный в горизонтальной плоскости пол. При установке на виброизолирующие коврики регулирование положения оборудования осуществляют с помощью регулировочных устройств, устанавливаемых между опорной поверхностью оборудования и ковриком (рис. 5).

Рис. 5. Установка оборудования на виброизолирующих ковриках с использованием отжимных винтов (а) и регулируемых клиновых прокладок (б)

При использовании виброизолирующих опор и ковриков установка и регулирование оборудования в значительной степени упрощаются, что позволяет достаточно часто отказываться от использования фундаментов и устанавливать оборудование непосредственно на полу производственного помещения.

При установке оборудования на виброизолирующих опорах необходимо очистить пол на месте установки от пыли, грязи и масла и проверить его горизонтальность. После этого оборудование необходимо приподнять и установить на домкраты, прикрепить виброизолирующие опоры к станине так, чтобы проходной винт не упирался в крышку опоры (определяют по состоянию гофрированной пружины). Затем станок опускают на опоры и выставляют в горизонтальной плоскости, корректируя его положение регулировочным винтом, одновременно добиваясь равномерной нагрузки на опоры.

Промежуточным этапом процесса запуска любого станка в эксплуатацию является его правильный монтаж. Исходя из массы оборудования, его устанавливают непосредственно на пол либо на возведенное отдельно основание. Место расположения для него подбирается на предприятиях по плану, а в домашних условиях – произвольно, там, где удобно. Подготовка пола под станок – это важный момент, от которого будет зависеть устойчивость агрегата при работе. Основа должна быть достаточно прочной, чтобы выдерживать динамические и статические нагрузки от оборудования. При необходимости проводят ее укрепление.

Определяющие способ установки станка факторы

Правильный монтаж станков определяет качественные показатели их работы. При этом следует определиться с подходящим фундаментом.

Укрепление пола под установку станка

Фундаменты под станочное оборудование делятся на две группы:

первую (I) составляют основания, являющиеся только опорой (обычный пол);
ко второй (II) относятся отдельные фундаменты, жестко связанные со станком.

Любое основание предназначено для распределения нагрузки от станка, определяющейся его массой и силами, возникающими при его работе. Фундамент должен обеспечивать надежное, устойчивое положение оборудованию.

Выбор способа установки оборудования (на отдельное основание либо непосредственно на существующий пол) определяется следующими факторами:

весом станка (статической нагрузкой);
необходимой точностью обработки деталей;
величиной динамических нагрузок;
рабочим режимом оборудования;
несущими характеристиками перекрытия либо пола, а также свойствами располагающегося под ним грунта;
жесткостью станины любого станка.

В таблице далее представлено станочное оборудование, разбитое по разным критериям, с привязкой к фундаментной группе.

Критерии разделения	Группы (разновидности) станков	Оптимальная фундаментная группа
1	Уровень точности обработки деталей
с нормальной точностью	I
обдирочные	I
прецизионные	II
2	Характер действующей нагрузки
только со статическими усилиями (характерны, главным образом, для агрегатов с основным вращательным типом движения рабочих частей)	I
с динамическими нагрузками (оборудование с возвратно-поступательным движением: строгальное, зубодолбежное и прочее)	II
3	Вес
легкие (до 2000 кг)	I
средние (2-10 т)	I
тяжелые (более 10 т)	II
4	Расположение приводного механизма
со встроенным размещением двигателей	I
с отдельно расположенными приводами	I
5	Степень жесткости станины
с жесткой станиной	I
с относительно нежесткой	II
6	Устойчивость
с малым основанием (отдельные модели изделий)	II
с нормальной площадью опоры	I

Независимо от того, будет станок устанавливаться на пол или специальный фундамент, должны быть обеспечены при монтаже его вертикальность и горизонтальность.

Если по одному критерию (например, нагрузке, рабочему режиму) оборудование не соответствует первой группе фундаментов, то ставить его следует на отдельное основание.

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.

Если основанием служат междуэтажные перекрытия, то необходимо проводить дополнительные расчеты, подтверждающие достаточную их прочность.

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.

Не понятны 2 вещи:
1) Состав "пола по грунту".
2) Порядок нагрузок этих ваших статических. На продавливание хотя бы прикиньте

Представте себе столбчатый фундамент - при изменении нагрузки по сути меняется только армирование подошвы (если не лезть в крутые дебри с дикими нагрузками да еще с моментами и поперечкой на увеличение габаритов), т.е. у вас изменится только локальное армирование, в случаи, если вы армировали пол или же устройте силовой пол вот и все.

если нагрузка от оборудования меньше 2 т/м2, то можно обойтись усилением пола, если больше - лучше сделать отдельный фундамент

Ситуация: есть механический пресс. (точнее прессы. с усилиями 100, 150, 200 и 250 т). масса самого тяжелого - 22,5 т. Нужно их установить в существующем корпусе. Оборудование азиатское - тех. документация "не очень". Данные по дин. нагрузкам отсутствуют напрочь. Есть фраза, что основание должно нести 7 т/м2. По хорошему, под это оборудование нужно сделать фундаменты, но существующая ситуация такова, что если их изготавливать - будет глобальный геморрой. В тоже время в корпусе выполнены качественные полы (под нагрузку 10 т/м2). Есть желание поставить оборудование на полы (разумеется с виброопорами).

Вопрос: был ли у кого подобный опыт (и положительный, и отрицательный).

Был и положительный и отрицательый.

Это какую? как армированы? А на продавливание? На полу уже стоят подобные станки?
А какое требование по крену?

Вы когда-нибудь видели инструкцию к китайским стелькам?))) Вот тут документация похожа) так что про крен - это вы загнули. Эти прессы стоят на полах в другом цехе. и даже работают. полы там похужее будут. здесь: толщина 300 мм, верхняя и нижняя сетки 12АIII 200х200. /соврал.. нижняя 12АIII 100х100, верхняя 8АIII 100х100/

Про отрицательный - можно поподробней?)

Есть желание поставить оборудование на полы (разумеется с виброопорами).

Был подообный опыт. Реконструкция котельной одной ЦРБ, по проекту предусматривается установка когенерационной установки на специальный фундамент с "виброизолирующей подушкой" внутри. Подрядчику влом разбирать существующий фундамент котла на который попадает проектируемый фундамент КГУ и он долбит нам мозги на тему "поставим КГУ прям на пол!". НО! Есть требования производителя КГУ, там четко сказано, что виброопор недостаточно и следует предусмотреть фундамент с "виброподушкой" внутри. А реконструкция дело такое, здание старое, КГУ располагается близко к несущим стенам, геология - дерьмо. Послал рационализатора-подрядчика подальше и заставил делать по проекту. Дело в том, что вибрации оборудования - дело темное. Методик по выявлению опасных нагрузок от вибрации на все сооружение или его часть на стадии проектирования я не встречал. Испытания - другое дело, там все четко - ускорения возбуждения, предельная скорость, предельные перемещения, диапазон частот и все в требуемых расчетных точках. У нас есть ГОСТ Р 52892-2007, там сборная мясная солянка из требований иностранных нормативов, почитайте на досуге - вещь полезная.

Спасибо за информацию, глянул, будет время почитаю повнимательней. У меня ситуация несколько другая. Если у вас было четко написано про выполнение отдельного фундамента, то здесь такого требования нет. Да и эти самые прессы (на виброопорах) работают сейчас в другом месте, установленные на полах. Легкая вибрация ощущается, повреждений консрукций (трещин и т.д.) нет. Плюс там грунт водонасыщенный. На новом месте делать фундаменты не влом - скажут подрядчику - сделает, но рациональность их устройства - большой вопрос. Там по цеху сети проходят, засыпка была сделана песком. Сейчас вскрывать пол и копать грунт под фундаменты - песок по-любому будет осыпаться - разуплотнение - потеря прочности. Закачивать потом полимер-раствор под полы - эти фундаменты золотыми будут.

Способ установки оборудования на фундамент определяется характером силового воздействия этого оборудования на опоры. Металлургическое оборудование по этому признаку делится на три группы:

- к первой группе относится оборудование, передающее только статические нагрузки (конверторы, насосы, вентиляторы и др.);

- ко второй группе – оборудование, воспринимающее вибрационные нагрузки (вспомогательное оборудование, главным элементом кинематической схемы которого является кривошипно-шатунный механизм);

- к третьей группе – оборудование, воспринимающее ударные нагрузки (рабочие клети, рабочие рольганги и др.).

Одновременно любой из способов должен обеспечить точное расположение базовой поверхности ее проектному положению. Наиболее эффективным является тот способ, который обеспечивает минимальные трудозатраты, минимальный расход металла и надежное крепление оборудования на фундаменте.

В настоящее время распространены 3 способа установки оборудования на фундаменте:

первый – на плоских подкладках со ступенчатой регулировкой по высоте (рис 2.1);

второй – на регулируемых элементах (клиновые подкладки, винтовые домкраты, отжимные винты) (рис 2.2);

третий – бесподкладочный, при котором нагрузка на фундамент передается через подливку (рис 2.3).

Рис. 2.1. Схема действия сил к расчёту площади нижней подкладки

Рис 2.2. Установка оборудования на регулируемых

по высоте элементах:

а - винтовых домкратах; б – встроенных винтах;

в – клиновых подкладках

Рис. 2.3. Схема бесподкладочных способов установки оборудования:

а – клиновым домкратом; б – на тарельчатых шайбах

(1 – до подливки бетоном, 2 – после подливки бетоном)

2.1. Установка оборудования на плоских подкладках

Для точной регулировки по высоте и на горизонтальность оборудование устанавливается на подкладки (см.рис 2.1).

Подкладки устанавливаются с одной стороны болта, если его диаметр не превышает 36 мм, и с двух сторон при большем диаметре.

Плоские подкладки делятся на установочные (толщина 20 – 50 мм) и регулировочные (толщина 0,5 – 5 мм).

Установочные подкладки выполняют из стали или чугуна, регулировочные - из листовой стали. Плоскости подкладок должны быть чистыми, без заусенцев и выпуклостей. Нижняя подкладка должна плотно прилегать к фундаменту, а ее контактная площадь должна быть больше площади пакета подкладок. Количество подкладок в стопе, в том числе и регулировочных, не должно превышать 5. После выверки пакет подкладок сваривается. Площадь нижней подкладки определяют расчетом по рис.2.1:

где - опрокидывающий момент,

- расстояние между стопой подкладок,

- число стоп подкладок,

- усилие затяжки фундаментного болта,

- коэффициент, учитывающий степень контакта подкладки и фундамента, принимается = 0,5,

- допустимое напряжение бетона.

Способ установки на плоских подкладках обеспечивает высокую устойчивость и сохранность положения машины в процессе эксплуатации, но требует больших трудозатрат при выверке оборудования и большого расхода металла, особенно при заниженном уровне фундамента под подливку.

2.2. Установка оборудования

на регулируемых по высоте элементах

Впервые установка металлургического оборудования в СССР на регулируемых элементах (винтовые домкраты) была осуществлена в 1932 - 1934 гг. на монтаже прокатных станов ММК.

Установка обеспечивалась специальными малогабаритными домкратами при слабо затянутых болтах. Домкраты заливались в фундамент (рис.2.2,а).

В 1948 г. при монтаже рельсобалочного стана на «Азовстали» были использованы клиновые подкладки. Установка на клиновых подкладках получила широкое распространение, так как обеспечивалось точное расположение оборудования по высоте без применения грузоподъемных механизмов (рис.2.2,в).

Легкое металлургическое оборудование или оборудование, не воспринимающее динамических нагрузок, поступает на монтаж со встроенными регулировочными болтами (см. рис 2.2,б).

2.3. Бесподкладочный способ установки оборудования

Проведенные исследования показали, что в ряде случаев нагрузка от оборудования может восприниматься фундаментом непосредственно через подливку.

При монтаже оборудования без подкладок необходимо учитывать линейную усадку цементного раствора (до 3 %).

Реализуется этот способ путем применения:

- клиновых гидравлических домкратов (после подливки домкраты удаляют) (рис. 2.3, а);

- фундаментных болтов с удлиненной нарезкой и использованием пружинных шайб и дополнительной гайки либо дополнительной гайки с ослабленной резьбой (рис 2.3, б1, 2.3,б2).