Основы монтажа оборудования

	Загрузить архив:
	Файл: ref-23148.zip (218kb [zip], Скачиваний: 83) скачать

ОСНОВЫ   МОНТАЖА   ОБОРУДОВАНИЯ

Опоры и фундаменты под оборудование

Опорами для монтажа оборудования могут служить кон­структивные элементы зданий или фундаменты. Из конструктив­ных элементов зданий используют полы, расположенные на грунте, перекрытия,капитальные стены иколонны.

Фундаментами называют специальные сооружения из прочных строительных материалов, предназначенные для установки обо­рудования и передачи нагрузки от него непосредственно грунту (основанию). Фундаменты используют для оборудования относи­тельно большой массы или повышенной динамичности.

Фундаментные и анкерные болты. Оборудование, установлен­ное на опорах и фундаментах, закрепляют фундаментными или анкерными болтами (рис. 8). Фундаментные болты используют для закрепления машин малой и средней динамичности — тех­нологических машин пищевых цехов, металлообрабатывающих станков, компрессоров, а также нединамичного оборудования — аппаратов, металлоконструкций. Закладную часть болтов на­глухо заделывают бетоном в массив фундамента.

Анкерные болты применяют для закрепления оборудования большой динамичности (дизелей, прессов). Закладную часть анкерных болтов не заделывают в массив, а закрепляют в анкер­ной плите посредством резьбы или с помощью Т-образной головки (рис. 8, б). Анкерные болты более надежны в работе, так как их стержень по всей длине подвергается равномерному растя­жению.

Фундаментные и анкерные болты воспринимают нагрузки от неуравновешенных инерционных сил, возникающих при работе механизмов, и действующих при этом моментов. Значение и на­правление действия сил и их моментов для каждого случая опре­деляют путем расчета.

Под раму машины подливают слой бетона, который, заполняя пустоты между шероховатыми поверхностями, обеспечивает со­прикосновение всех точек подошвы рамы с фундаментом. Это в свою очередь способствует равномерному распределению на­грузки на фундамент и при горизонтальном сдвиге создает боль­шие силы трения между подошвой рамы и бетоном.

Рис. 8. Крепление оборудования к фундаментам:

а — фундаментными болтами: / — фундамент; 2 — отре­зок стальной трубы; 3 — стальные подкладки; 4 — рама машины; 5 — фундаментный болт; 6 — подливка бетоном; б — анкерными болтами: 1 — анкерная плита; 2 — фун­дамент; 3 — анкерный болт; 4 — рама машины; в — схема нагружения фундаментных болтов машин с равномерно вращающимся ротором

Рама прижимается к фундаменту силой, равной массе обору­дования, а также за счет натяжения фундаментных болтов; по­следнее увеличивает силы трения. Если силы горизонтального сдвига, возникающие при работе машины, не превышают значения силы трения,то фундаментные болты рассчитывают только на

растяжение.

У кинематически изолированных машин с равномерно враща­ющимся ротором и встроенным (расположенным на общей раме) двигателем (центробежные насосы, вентиляторы, универсальные приводы пищевых цехов, токарные станки) нагрузку на фунда­ментные болты создают неуравновешенные центробежные силы,возникающие во вращающихся узлах.

Для равномерно вращающихся узлов массу и угловую частоту вращения можно считать значениями постоянными. Значение смещения центра тяжести может меняться как в процессе изготов­ления узла, так и при его эксплуатации, поскольку она зависит от ряда факторов, например: точности изготовления деталей, точности балансировки, размеров зазоров в подшипниках, степени упругой деформации вала в нагруженном состоянии и др.

Для узлов со значительными осевыми размерами возможно смещение масс в двух или нескольких плоскостях поперечного сеченияузла (динамический дисбаланс).

Если масса всей машины, включая и массу вращающегося ротора (слагаемые в скобках в правой части уравнения), больше центробежной силы, то машина во время работы будет устойчива без крепления. Однако и в этом случае крепление к опоре оказы­вается необходимым для исключения смещения машины вслед­ствие вибраций, возникающих в пусковой момент и в период эксплуатационных перегрузок, а также для предотвращения ее опрокидывания при различных механических воздействиях, на­пример загрузочных и разгрузочных операциях. Кроме того, оборудование следует крепить, если центр его тяжести располо­жен на значительной высоте от плоскости подошвы.

Усилие горизонтального сдвига также определяется значе­ниемцентробежной   силыидействующих   при   этом   моментов.

Допуски на остаточную удельную неуравновешенность вра­щающихся узлов машин средней точности — роторов электродви­гателей, вентиляторов, коленчатых валов компрессоров — отно­сительно малы и составляют при частоте вращения 1500 об/мин 0,02—0,04 мм. Однако, помимо сил, возникающих в результате остаточной неуравновешенности, на валы вращающихся узлов оказывают значительные силовые воздействия динамический дис­баланс и динамические процессы (ускорения, торможения), воз­никающие в результате нарушения геометрической формы эле­ментов передач движения — зубчатых, червячных, цепных, ре­менных.

Под влиянием этих сил, а также вследствие неточности гео­метрической формы сопрягаемых поверхностей трения подшип­ников (допускаемая неточность формы около 0,0005 их диаметра) и наличия зазоров в подшипниках (около 0,001 диаметра) ось вала в пределах одного оборота описывает сложную кривую. В сочетании с упругими деформациями вала это дает значительное увеличение отклонения оси узла от геометрической оси вращения. Учитывая изложенное выше, вполне допустимо принимать цен­тробежные силы в узлах, подвергающихсястатической баланси­ровке, равными массе этих узлов.

Действительный дисбаланс вращающихся рабочих органов протирочных и взбивальных машин, центрифуг определить не­возможно, хотя известно, что он достигает значительных величин. Для этих и аналогичных машин остаточную неуравновешенность следует принимать равной 2 мм и более.

Фундаментные болты машин, электродвигатели которых уста­новлены не на общей раме, а отдельно, воспринимают нагрузки от натяжения приводных устройств и их реактивного вращающего момента.

У электродвигателей с короткозамкнутым ротором в период пуска вращающий момент возрастает примерно в 2—3 раза, а с учетом преодоления сил инерции подвижных частей присоеди­ненных механизмов — в 5—7 раз.

Вследствие несовпадения (параллельное смещение, перекос) осей валов, соединяемых муфтами сцепления, вращающий момент электродвигателя при выполнении монтажно-наладочных работ может увеличиваться на 30% и более. Существенное влияние на увеличение вращающего момента оказывает также несоблюдение правил эксплуатации (например, загрузки) и технического об­служивания электродвигателя.

Увеличение вращающего момента в результате влияния пере­численных факторов, а также нагрузки на фундаментные болты учитывается коэффициентом динамичности К_д = 4—7.

Фундаментные болты для машин средней и большой мощности рассчитывают и производят заводы—изготовители оборудования. При отсутствии болтов их диаметр можно установить по диаметру отверстий в раме или опорных лапах.

Длину закладной части фундаментных болтов (т. е. глубину их заделки в массив фундамента) определяют из условий равно прочности стержня болта и массива фундамента на разрыв. Послед­нее определяют по поверхности кругового конуса с образующей, проходящей под углом 45" к оси болта, и вершиной у конца его закладной части (рис. 8, а). При использовании анкерных плит разрывное усилие массива фундамента определяют по поверхности усеченногоконуса.

Предел прочности бетона марки 100 на растяжение составляет 8—10 кгс/см², расчетная нагрузка принимается равной 25—30%, т. е. 2—3 кгс/см².

По условию равнопрочности прямые стержни фундаментных болтов заделывают в бетон марки 100 на глубину, равную 20 диа­метрам стержня. Болты с анкирующей шайбой, имеющей раз-лапленную или разветвленную закладную часть (разветвление в пределах 6—8 диаметров стержня), заделывают на глубину 12—15 диаметров стержня, (большее значение глубины принимают для машин средней и повышенной мощности и динамичности).

Приварка стержней фундаментных болтов к арматуре бетон­ных плит допускается на глубине, равной 8—10 диаметрам стержня.

Глубину заделки фундаментных болтов в кирпичную кладку, сложенную из кирпича марки 100 на цементном растворе марки 75, принимают на 20%, в кладку из менее прочного кирпича — на 40, а в бутовую кладку — на 100% больше, чем в бетон марки 100.

Не рекомендуется заделывать в фундамент болты диаметром меньше 14 мм, так как при неконтролируемой затяжке они могут деформироваться.

Использование строительных элементов зданий в качестве опор под оборудование. Установка оборудования на полах, рас­положенных на грунте, перекрытиях, стенах и колоннах, зна­чительно снижает стоимость подготовительных и монтажных работ.

Однако следует помнить, что недопустимо использовать строи­тельные конструкции в качестве опор под оборудование в следу­ющих случаях:

если нагрузка от оборудования превышает допустимую рас­четную для данной строительной конструкции;

при большой динамичности оборудования, когда средства борьбы с шумом и вибрациями оказываются недостаточно эффек­тивными;

если оборудование, установленное на кронштейнах, балках или плитах перекрытий, образует совместно со строительной кон­струкцией систему, собственная частота колебаний которой близка к частоте возмущающей силы (при отношении этих частот f/f₀ = 0,7—1,3 возникает опасный резонансный режим);

если строительная конструкция со временем может дать осадку (полы, расположенные на грунте дают осадку, если в их основа­нии имеются органические или другие вещества, способные изменять объем).

Нагрузки на строительные конструкции следует принимать с учетом допустимых временных нагрузок, определяемых путем расчета при проектировании. К временным относятся нагрузки от оборудования и заполняющих его сред, подъемно-транспортных средств, людей, материалов, а также частей здания, положение которых может изменяться (например, перегородок).

Временные нагрузки на полы типовой конструкции (рис. 9, а), - расположенные на грунте, зависят от его категории (песок, глина, супесь и т. д.) и влажности, а также толщины и марки бетона

подстилающего слоя, размеров и формы следа устанавливаемого оборудования, степени его динамичности.

Для полов, расположенных на наиболее слабом грунте (супесь с содержанием более 50% частиц размером 0,05 мм, находящаяся в зоне капиллярного поднятия грунтовых вод)/

Рис. 9. Способы крепления оборудования к конструктивным элементам

здания:

а и б — к нормальному и усиленному подстилающему слою пола: / — грунт; 2 — подстилающий слом; 3 — покрытие; 4,5 — усиленный сверху и снизупод­стилающий слой;6 — ось фундаментного болта;в — к капитальным стенам; г — к колоннам;д — к перегородкам

Согласно СНиП П-А. 11—62 нормативные (расчетные) нагрузки на перекрытия временные, равномерно распределенные и сосредо­точенные,приведены в табл.6.

Если действительные нагрузки от устанавливаемого или транспортируемого в помещении оборудования превышают нор­мативные (расчетные), то вопрос о воз­можности использования строительных конструкций решается проектной   организацией.

Оборудование, устанавливаемое на полах, расположенных на грунте, и перекрытиях, размещают на бетонных или кирпичных подушках (постаментах) или без них (рис. 9, б). Подушки служат для распределения нагрузки от оборудования на большую пло­щадь пола, заделки закладной части фундаментных болтов, длина которой не соответствует толщине подстилающего слоя, или для того, чтобы поднять оборудование над уровнем пола в соответ­ствии с требованиями технологического процесса производства. При установке группы оборудования, например поточной линии, усиление подстилающего слоя производят сплошной или пре­рывистой бетонной полосой (рис. 9, б).

При этом расстояние от осей фундаментных болтов до наруж­ных граней подушек или полос принимается равным не менее 120 мм.

На стенах и колоннах зданий оборудование закрепляют е по­мощью монтажных конструкций — кронштейнов, консольных ба­лок, скоб (рис. 9, в—д). Дополнительные статические нагрузки от оборудования на капитальные стены и колонны (в пределах от 15 до 20 кН) не оказывают существенного влияния на прочность строительных элементов и оснований фундаментов зданий, так как они рассчитываются на значительно большие нагрузки.

Удельные нагрузки от опорных поверхностей (лап) оборудова­ния и металлических монтажных конструкций на строительные материалы и изделия не должны превышать следующих допусти­мых напряжений сжатия а, Н/мм²:

Кирпичная кладка из кирпичf марки 50 на слабом (марка 4) известковом растворе   ............................................................... 0,5

Кирпичная кладка из кирпича марки 75—100 на цементном рас­-
творе марки 50.......................................... 1,0

Бетон марки 100..................................... 3,5—4,0

Цементная штукатурка марки 50........... 1,8—2,0

Шлакобетон............................................     0,5

Дерево..............................................    .   ..3,0

Если нагрузки от металлических опорных поверхностей пре­вышают допустимые напряжения сжатия, под опорные поверх­ности кладут стальные подкладки или шайбы, площадь которых определяетсярасчетным  путем.

Допустимые напряжения растяжения для указанных выше материалов можно принимать ориентировочно равными 0,1 на­пряжения   сжатия.

Кронштейны на стенах и колоннах, укрепляемые стяжными болтами, в нагруженном состоянии должны удерживаться силами трения, возникающими на стыке подошвы кронштейна и поверх­ности строительной конструкции. Болты рассчитывают на соот­ветствующее напряжение. Глубину заделки закладной части бол­тов определяют так же, как и фундаментных болтов.

От конца закладной части стержней несквозных болтов или конца закладной части кронштейнов до наружной поверхности стены оставляют расстояние не менее 50 мм.

Болты хомутов или скоб, охватывающих колонны, должны располагаться у тела колонны. Пробивать в колоннах отверстия для крепления оборудования не разрешается.

Глубину заделки в капитальные стены кронштейнов и консоль­ных балок для установки на них оборудования следует прини­мать не менее 250 мм.

Необходимое качество работ по установке торгово-технологического оборудования на конструктивных элементах зданий обес­печивается   соблюдением   следующих   технических   требований.

Для оборудования, укрепляемого фундаментными болтами, подушки (опоры) на полах и перекрытиях должны изготавливаться из бетона марки 100 или кирпича марки 100, сложенного на це­ментном растворе марки 75. Для не укрепляемого оборудования подушки изготовляются из бетона марки 75 или кирпича марки 50—75  нацементномрастворе  марки50.

Подливка под рамы и опорные лапы оборудования, опорные плоскости кронштейнов и консольных балок, заделка отверстий для фундаментных болтов в бетонных и кирпичных опорах, а также заделка болтов, крепящих к стенам и колоннам различные опор­ные металлические конструкции, производятся раствором бетона марки 100.

Известковая штукатурка стен и колонн под опорными пло­скостями кронштейнов заменяется цементной штукатуркой марки не ниже 50.

Поскольку растворы бетона не схватываются с загрязненными или недостаточно увлажненными поверхностями строительных изделийи  металлов,   необходимо:

фундаментные болты и другие металлические закладные детали перед установкой на место обезжиривать путем промывки в рас­творителях или обжига при температуре не выше 380 °С;

поверхности полов и перекрытий, а также стен и колонн, на которых устанавливаются соответственно бетонные или кирпич­ные опоры и опорные металлические конструкции, очищать путем снятия поверхностного слоя материала, для чего на них рекомен­дуется делать сплошную насечку скарпелью или ломом, а затем промывать поверхность водой. Таким же способом очищают по­верхности опор перед подливкой под рамы оборудования бетона;

перед установкой в стенах и перекрытиях крепежных болтов и других закладных деталей отверстия для них тщательно очи­щать от пыли и промывать водой, а затем заполнять примерно на 30% объема жидкой бетонной массой.

           Правильность положения фундаментных болтов и закладных деталей в процессе их установки проверяют по монтажным осям и с помощью деревянных шаблонов (отверстия в шаблонах рас­положены точно так же, как в раме или кронштейнах), после чего при необходимости болты расклинивают стальными стержнями, щебнем, кусками битого кирпича или чугуна.

           Расклинивание позволяет сокращать сроки выполнения мон­тажа, так как полное затвердевание растворов, приготовленных на портландцементе, происходит через 28 суток, а прочно раскли­ненные средства крепления можно нагружать через 2—3 суток принеполном затвердеваниирастворов.

           Определение размеров фундаментов под машины и аппараты. По конструктивному исполнению фундаменты подразделяют на

монолитные — выполненные сплошным блоком, стенчатые — со­стоящие из двух или нескольких поперечных стен, опирающихся на общую бетонную плиту, и рамные — имеющие форму объемных бетонных рам. Все фундаменты могут изготовляться цельными или сборными — монтируемыми из отдельных, заранее изготовленных элементов.

Для машин и аппаратов предприятий торговли и общественного питания используют преимущественно монолитные фундаменты или фундаментные плиты, которые и будут рассмотрены ниже. Аппараты больших габаритов устанавливают на нескольких от­дельно стоящих фундаментных столбах, определение размеров которых принципиально не отличается от определения размеров монолитных фундаментов.

Размеры фундамента в плане по боко­вым граням устанавливают, руководствуясь планом рас­положения фундаментных болтов и размерами подошвы рамы или опорных лап оборудования.

От осей фундаментных болтов до наружных граней фундамента принимают расстояние 120—200 мм. От края рамы или опорной лапы оборудования до наружной грани фундамента выдерживают расстояние не менее 50 мм.

На поверхности фундамента разрешается делать выемки и уг­лубления для размещения арматуры, труб,частей машин.

Высота фундамента устанавливается с учетом поло­жения оборудования относительно высотных отметок (или пола помещения), длины закладной части фундаментных болтов, глу­бины заложения подошвы фундамента и характеристики грунта (основания).

Высота расположения оборудования в помещении должна отвечать требованиям технологического процесса производства, удобства обслуживания и техники безопасности.

От конца закладной части фундаментных болтов до подошвы фундамента принимают следующие расстояния: для малых ма­шин — 50—70 мм, для средних и крупных — 100—150 мм.

Подошва фундамента должна опираться на достаточно мощный материковый слой грунта (материковыми называют грунты, сле­жавшиеся в течение длительного срока и практически не дающие осадки под действием допустимых нагрузок). Если материковый слой расположен на большой глубине, то находящийся над ним непрочный грунт разрешается заменять подсыпкой из крупного песка или щебня,хорошо уплотненной вибрированием или другим способом. Подсыпка должна выступать за края подошвы фунда­мента на 300 мм.

К характеристике грунта основания относится категория грунта, степень насыщения его влагой, возможность вспучивания при промерзании, уровень грунтовых вод.

Глубина заложения подошвы фундаментов, сооружаемых вне помещений, принимается: на влажных грунтах, подвергающихся

вспучиванию при замерзании (влажная глина, суглинок, супесь, пылеватый песок), — на 10—20 см ниже глубины промерзания в данной местности ¹, на невспучиваемых грунтах (песок, щебень, галька) — независимо от глубины промерзания.

В неотапливаемых зданиях, на грунтах, подверженных вспу­чиванию, подошву фундаментов закладывают на глубину, равную 0,7 глубины промерзания. В отапливаемых помещениях (с темпе­ратурой 10 °С и выше) глубину заложения подошвы принимают независимо от  глубины промерзания.

При проектировании желательно уменьшать высоту фундамента и увеличивать его горизонтальные размеры: это обеспечивает большую устойчивость системы и уменьшает амплитуду ее колеба­ний. Машины с жесткими рамами устанавливают на бетонных плитах.

Минимальная высота бетонных фундаментов и плит для машин малой динамичности с равномерно вращающимися валами, машин­ных и аппаратных агрегатов (насосных, вентиляционных, холо­дильных) массой до 2—2,5 т принимается равной 0,6—1,0 м.

Размеры подошвы фундамента определяют с учетом допустимого напряжения сжатия грунта, являющегося основанием.

Среднее статическое давление подошвы фундамента на грунт основания не должно превышать нормативной (допустимой) вели­чины (R^н). Для оснований, воспринимающих динамические на­грузки от установленных на фундаменте машин, нормативная нагрузка уменьшается путем введения поправочного коэффи­циента.

P_cp≤mR^H,                                (1)

где Р_ср — среднее статическое (удельное) давление подошвы фундамента на основание, Н/м², кгс/см²; R^н— нормативное (допустимое) давление на грунт основания, Н/м², кгс/см²; устанав­ливается по категории грунта и данным геологической разведки (СНиП П-Б, 1—62). При отсутствии данных может быть принято по минимальным значениям для материковых грунтов: песчаных — 4,5—1,5 кгс/см² ≈45∙10⁴ — 15∙10⁴ Н/м² (меньшее значение отно­сится к пылеватым, очень влажным пескам); глинистых — 3,0— 1,0 кгс/см² ≈30∙10⁴ — 10∙10⁴ Н/м² (меньшее значение относится к очень влажным глинам, находящимся в пластичном состоянии). Для уплотненных насыпных грунтов в возрасте 3—5 лет норматив­ное давление 0,5—0,75 кгс/см² ≈5∙10⁴ — 7,5∙10⁴ Н/м²; т — коэффициент условий работы, учитывающий характер и величину динамических нагрузок и степень значимости устанавливаемых машин; принимается согласно СНиП П-Б, 7—70: для электриче­ских двигателей и генераторов, вентиляторов, центрифуг, мельниц, а также центробежных насосов мощностью более 50 кВт — 0,8; для подъемно-транспортного оборудования — 0,9; для поршневых компрессоров, двигателей и мотор-компрессоров — 1,0; для штам­повочных прессов — 0,4.

Если монолитный блок фундамента опирается на плиту, имею­щую большие размеры в плане, или форма блока отличается от формы параллелепипеда, то в расчеты массы и площади подошвы фундаментанеобходимо внести соответствующиепоправки.

Определение центра тяжести системы (оборудования и фундамента вместе взятых) необходимо для про­верки ее устойчивости. Центр тяжести системы должен находиться на одной вертикали с центром тяжести плоскости подошвы фунда­мента. Эксцентриситет допускается не более 3% для грунтов с R" « 1,5 кгс/см² и 5% для более прочных грунтов от длины той стороны подошвы, в направлении которой смещен центр тяжести. Несоблюдение этого условия может привести к неравномерной осадке фундамента.

Рис.10. Схема для определения размеров фундамента

Изготовление фундаментов,   закладка фундаментных болтов.

Массивные фундаменты под машины малой и средней динамичности (коэффициент условий работы т от 0,8 до 1) изготовляют из бетона марки 100 или красного кирпича марки 100 на цементном растворе марки 75. Массивы бетонных фундаментов, работающие на сжатие, не армируют; для нагруженных стенок и других тонких элементов применяют арматуру из стальных сварных сеток икаркасов.

Кирпичные фундаменты разрешается располагать только в су­хом грунте (в зоне капиллярного поднятия грунтовых вод обяза­тельна гидроизоляция кирпичной кладки). Подошву и все поверх­ности кирпичной кладки защищают цементной штукатуркой.

Бетонные фундаменты небольшой массы и габаритов изготов­ляют на заводах бетонных строительных конструкций и устанавли­вают на объектах с помощью подъемно-транспортного оборудова­ния. Если фундаменты изготовляют на объектах, создают условия, исключающие возможность загрязнения бетонной массы, и уста­навливают температурный и влажностный режимы, необходимые для нормального затвердевания бетона. При перерыве в укладкебетона, равном более о ч, верх­ний слой бетонной массы снимают, а при перерыве более 12 ч связь между свежей и затвердевшей массой усиливают путем установ­ки стальных стержней.

Фундаментные и анкерные болты заделывают в массив фун­дамента одним из следующих способов:

Рис. 11 Установка фундаментных болтов посредством деревянной рамы: А- Рама, копирующая расположение фундаментных болтов; б- крепление фундаментных болтов к раме : 1- Рама; 2- Фундаментный болт; 3- Центровочные шайбы; 4- Труба; 5- Приварная шайба

1-й способ: при изготовлении фундамента в его массиве остав­ляют гнезда, в которые в процес­се установки оборудования за­кладывают фундаментные болты, а затем заливают их бетоном. Для образования гнезд в опа­лубке согласно разметке закреп­ляют деревянные (дощатые, фанерные) короба или пробки прямоугольного сечения, размеры которых принимают с учетом раз­меров закладной части болтов, после чего в опалубку уклады­вают бетон. Дощатые короба и пробки изготовляют с небольшим конусом и перед установкой не менее суток замачивают в воде: это   облегчает     их    удаление    из затвердевшего бетона,   поскольку    по    мере   высыхания     объем древесины уменьшается.

2-й способ: на опалубку перед заполнением ее бетоном устанав­ливают специально изготовленную деревянную раму с укреплен­ными на ней фундаментными или анкерными болтами (рис. 11). Расположение отверстий для болтов в раме скопировано с рамы монтируемого оборудования. Для точной фиксации болтов в раме используют центровочные шайбы. После затвердевания бетона раму удаляют и устанавливают оборудование. Второй способ позволяет сокращать сроки монтажа на время, необхо­димое для затвердевания раствора в гнездах фундаментныхболтов.

Бетонные растворы на портландцементах марок 300—400 при температуре 15 °С и предельной влажности теряют пластичность через 5—7 ч, а их прочность возрастает со временем следующим образом: через 3 суток — на 30%, 7 суток — на 60 15 суток — на 80, 28 суток —на 100%.

Опалубку, короба или пробки удаляют при 30%-ной твердости бетона, монтаж оборудования производят при 50%-ной твердости, опробование оборудования в работе — при 70%-ной твердости (через 10—12 суток после заполнения бетоном гнезд фундаментных болтов).

Приемка фундаментов. Приемку фундаментов под монтаж обо­рудования оформляют актом, в составлении которого принимает участие представитель монтажной организации. В акте отмечаются соответствие выполненных работ чертежам и техническим усло­виям, правильность размеров фундамента, результаты проверки прочности его материалов. При составлении" акта приемки строи­тельная организация предъявляет акты на скрытые работы по изготовлению фундамента, а также журналы производства работ.

Допускаются следующие отклонения основных размеров от указанных в чертеже (в мм): размеры в плане (длина, ширина), а также высотная отметка верхней поверхности — 30; расстояние между осями гнезд для фундаментных болтов — ±10; отклонения осей анкерных болтов и закладных деталей — ±5.

Прочность бетона, помимо лабораторных испытаний образцов, можно определить также путем простукивания массива молотком и опробования зубилом (нанесение штрихов).

Бетон марок выше 100 при простукивании издает звонкий звук, от умеренного удара молотком на поверхности бетона почти не остается следа, а насечки, сделанные острым зубилом, оставляют на поверхности слабые штрихи. Бетон марок 75—100 при просту­кивании издает глуховатый звук, от ударов молотком на его поверхности остаются вмятины, а опробование зубилом оставляет штрихи глубиной 1,0—1,5 мм. Бетон марки ниже 75 издает глухой звук, удары молотком и зубилом оставляют довольно глубокие вмятины,   края которых  при нажиме осыпаются.

Бетонный массив не должен иметь пустот, раковин, трещин, а также масляных и иных загрязнений.

Разметочные работы при монтаже оборудования

Цель разметки состоит в том, чтобы, руководствуясь рабочими чертежами и другой технической документацией правильно расположить оборудование. При разметке определяют пространственное положение монтажных осей оборудования, осей фундаментных болтов и других закладных деталей, контуры опор или фундаментов (монтажной осью оборудования принято считать геометрическую ось вращения его главного узла, например вала или ось симметрии основного корпуса, например сосуда варочного котла).

          Монтажные оси оборудования, оси фундаментных болтов и вы­сотные отметки обозначают на опорных строительных конструк­циях тонкими штриховыми линиями с помощью острых чертилок. Знаки заключают в круг, очерченный краской. Контуры опор и фундаментов обозначают на строительных конструкциях тонкими

Рис. 12. Инструменты для разметки и проверки положения оборудования

при монтаже:

а-уровень   слесарный;   б - уровень   рамный;   в - уровень гидростатический

г — весок отвеса

меловыми линиями, а на грунте (для предварительной разметки) — деревянными колышками.

Специальные разметочные инструменты (рис. 12). Уровни слесарные и рамные используются II и III групп (цена делений соответственно 0,1 и 0,2 мм на 1 м). Уровни имеют две закрытые стеклянные ампулы, изогнутые по большому ра­диусу и заполненные спиртом: основную измерительную располо­женную по продольной оси корпуса, и установочную — для про­верки горизонтальности корпуса по поперечной оси. Продольная канавка на подошве корпуса облегчает размещение уровня на цилиндрических поверхностях.

Уровни изготовляют с постоянным и регулируемым положением основнойампулы.   У последнихампулу можноустанавливать

микрометрическим   винтом   поднекоторым   углом   к   плоскости подошвы корпуса, что облегчает выверку уклонов.

Рамные уровни предназначены для проверки как горизонталь­ности, так и вертикальности поверхностей. Их корпус выполнен в форме чугунной рамки, боковые поверхности которой строго перпендикулярны  плоскости   подошвы.

Для проверки исправности слесарного и рамного уровней их кладут на чисто обработанную поверхность и сличают показания до и после поворота корпуса на 180°. У исправных уровней показания после поворота корпуса не меняются.

Гидростатические уровни состоят из двух стеклянных трубок, соединенных резиновым рукавом в общую систему. Система заполняется водой и работает по принципу сооб­щающихся сосудов. Гидростатическим уровнем удобно переносить высотные отметки на значительные расстояния и в смежные помещения.

Линейки для монтажных работ используются 2-го класса точности, прямоугольного или двутаврового профиля, длиной от 500 до 3000 мм. Для грубых измерений допускается использование линеек 3-го класса точности.

Отвесы используют для проверки вертикальности плоскостей или линий. Отвес состоит из шнура и веска. Масса веска 200, 400 г и более. При измерении весок приводят в спокойное состоя­ние, опуская его нижнюю часть в сосуд с маслом.

Выполнение разметочных работ. Отдельно стоящее и кинема­тически изолированное (не связанное средствами передачи движе­ния) оборудование, располагаемое в помещениях, необходимо правильно ориентировать относительно строительных ограждений и высотных отметок. Разметку положения такого оборудования начинают с нанесения его монтажной оси на строительную кон­струкцию — пол, стену, колонну. Положение монтажной оси находят, отмеряя стальной рулеткой или метром указанные на чертеже расстояния от поверхностей или осей строительных эле­ментов здания. Затем, выполняя отмеры от нанесенной монтажной оси, определяют положение осей фундаментных болтов и контур опоры или фундамента.

Высоту установки оборудования определяют путем отмеров от высотных знаков, нанесенных на строительные конструкции зда­ния, или от реперов (репером называют специальное устройство — металлический стержень или столбик, устанавливаемый на строи­тельной площадке, с нанесенной на нем начальной высотной отмет­кой). Для перенесения высотных отметок используют гидростати­ческие или слесарные уровни, установленные на монтажных линейках. На большие расстояния высотныеотметки переносят с помощью нивелиров.

Положение машин и аппаратов, кинематически связанных не­прерывным технологическим процессом (производственные поточ­ные   линии,   конвейеры),   механизмов,   соединяемых   средствами передачи движения (ременными, цепными, муфтами сцепления), подъемно-транспортного оборудования (монорельсовых дорог, кранов-балок), а также групп однородного оборудования различ­ного назначения (пищеварочные котлы, металлообрабатывающие станки) размечают с помощью материализованных монтажных осей.

Материализованныеоси   представляют   стальную   проволоку диаметром 0,4или 0,5 мм.   В натянутом состояниипроволока

Рис.13. Схемы размещения оборудования и проверки монтажных осей:

а — монтажное   положение   компрессора   и   электродвигателя;   б — проверка   перпенди­кулярности монтажных осей с помощью    крестовины   и отвесов;   в — то   же   путем замеров

является идеально прямой линией и отвечает техническим требо­ваниям, предъявляемым к точности разметки положения оборудо­вания (размеры поверхностей строительных элементов зданий этим требованиям не удовлетворяют).

Проволоку провешивают между закрепленными в стенах сталь­ными скобами или специальным приспособлением с роликом, пере­мещающимся вдоль своей оси. Один конец проволоки крепят к приспособлению, к другому подвешивают груз, необходимый для натяжения материализованной оси. Масса груза принимается равным ²/₃ разрывного усилия проволоки (для проволоки диа­метром 0,4 мм — 12,4 кг, диаметром 0,5 мм — 19,3 кг).

В зависимости от кинематической связи машин или особенно­стей расположения других видов оборудования для разметки используют одну или несколько материализованных монтажных осей. Так, для разметки положения компрессора и электродвига­теля, устанавливаемых на отдельных опорах и соединяемых клиноременной передачей, провешивают три оси (рис. 13): две — парал­лельные (оси компрессора и электродвигателя) и одну — перпен­дикулярную им (ось шкива и маховика). Для разметки положения двух механизмов, соединенных муфтами сцепления, достаточно одной оси.

Параллельность материализованных осей проверяют, измеряя расстояние между ними в наиболее удаленных друг от друга ме­стах. Для проверки перпендикулярности пользуются деревянным угольником или крестовиной с нанесенными на них взаимно пер­пендикулярными линиями. На эти линии четырьмя отвесами пере­носятся   проекцииосей.

Перпендикулярность можно проверить также с помощью от­резка шнура (рис. 13, б). Оси перпендикулярны, если при перене­сении шнура из положения А в положение Б отрезки АО и БО будут равны.

Монтажные оси провешивают обычно три раза: для разметки опор, гнезд фундаментных болтов и выверки монтируемого обору­дования. Чтобы не тратить время на повторную проверку положе­ния осей, на скобы в местах их соприкосновения с проволокой наносят напильником риски.

Положение монтажных осей на поверхностях опор и фундамен­тов обозначают с помощью стальных пластин, заложенных в бетон. На пластиках керном выбивают равносторонний треугольник с биссектрисой, направление которой совпадает с направлением оси. Для обозначения высотных отметок используют вертикальные стальные стержни, например заклепки, заделанные в бетон. Высотное положение выступающей части стержня отмечается на поверхности опоры окраской.

Провешенная стальная проволока и монтажные линейки, уло­женные на опорах, прогибаются под действием собственного веса. Это обстоятельство необходимо учитывать при точной выверке по ним положения частей машин. Величину прогиба определяют по таблицам или путем расчета.

Установка машин и аппаратов Машины и аппараты на фундаментах и различных опорных конструкциях выверяют на горизонтальность по монтажным осям и высотным отметкам. Кинематически связанные механизмы проверяют дополнительно на правильность взаимного положения. Для выверки на гори­зонтальность используют пакеты стальных подкладок, клинья, установочные болты или домкраты (рис.14). После выверки под подошву рам или опорных лап оборудования подливают бетон слоем от 30 до 60 мм. (большая толщина подливки принимается для широких рам). Соответственно фундаменты и бетонные опоры изготовляют ниже проектной отметки на толщину слоя подливки, при этом высота подкладок, клиньев и т. п. должна равняться толщине подливки.

Установка машин. Пакеты подкладок набирают из стальных пластин толщиной от 20 до 0,1 мм, что позволяет изменять толщину пакетов с необходимой точностью. Клиновые подкладки изготовляют из стали или чугуна с укло­ном 1 : 10 или 1 : 20. Установочные болты должны опираться на стальные пластины толщиной примерно 15—20 мм.

Рис. 14. Средства, используемые для проверки оборудования на горизонтальность: а — подкладки: / — пакеты подкладок; 2 — фун­даментный болт; 3 — рама; б — клинья; в — уста­новочные болты:  1 — подкладка;2 — рама;3 — установочныйболт Перед установкой машины на место на поверхность фундамента кладут металлические катки или балки такой высоты, чтобы высту­пающие концы залитых в массив фундаментных болтов не пре­пятствовали перемещению рамы. После установки катки или балки убирают, одновременно вводя фундаментные болты в отвер­стия рамы.

Горизонтальность главного вала (если он имеется) проверяют, устанавливая уровень на его чисто обработанные сопрягаемые по­верхности.

Проверку горизонтальности производят в двух взаимно перпен­дикулярных направлениях (вдоль оси главного вала и перпенди­кулярно ей) и при затянутых и ослабленных гайках фундаментных болтов. Затяжка и ослабление гаек не должны изменять показаний слесарного, уровня II группы более чем на 0,5—1 деление (0,05— 0,1 мм на 1 м).

У многих мелких и средних машин — электродвигателей, центробежных насосов, технологических машин пищевых цехов — в собранном виде горизонтальные обработанные поверхности отсутствуют. Выверку таких машин выполняют рамным уровнем по обработанным вертикальным поверхностям корпусов, торцов шкивов, полумуфт и других деталей.

Негоризонтальность установки устраняют изменением количе­ства подкладок, подколачиванием клиньев или поворачиванием установочных болтов. Выверку считают удовлетворительной, если достигнута необходимая горизонтальность всех продольных и поперечных участков рамы, а все подкладки одинаково нагружены. Недостаточно нагруженные подкладки и клинья обнаруживают по показаниям уровня и по звуку при простукивании их молотком (глухой дребезжащий звук).

Машинные агрегаты — насосные вентиляционные, компрессор­ные — часто устанавливают на чугунные плиты или стальные сварные рамы. Выверка этих плит и рам принципиально не отли­чается от выверки машин. Однако сопрягаемые поверхности сталь­ных рам и подошв машин должны быть обработаны на станках или путем опиливания и шабрения до полного их соприкосновения (между поверхностями не должна проходить пластина щупа тол­щиной 0,05 мм).

Тяжелые машины повышенной динамичности, например прессы, дизели, устанавливают на стальные балочные каркасы или рамы, заделанные в бетонный массив фундамента и укрепленные допол­нительно фундаментными или анкерными болтами. Плотность соприкосновения опорных плоскостей подошв этих машин с балоч­ными каркасами проверяется также щупом. После проверки на горизонтальность наборы временных подкладок заменяют по­стоянными, изготовленными из цельного куска металла.

Правильность положения машин относительно монтажных осей проверяют с помощью отвесов, нити которых укрепляют к провешенным материализованным осям (см. рис. 13, б).

Выверка машин, соединяемых средствами передачи движения, на правильность взаимного положения. Машины, соеди­няемые ременными или цепными переда­чами, проверяют на правильность взаимного положения по шкивам или звездочкам.

Для правильной работы передач и соответственно соединяемых ими механизмов необходимо, чтобы осевые линии элементов передач (ремень и шкивы, цепи и звездочки) находились в одной прямой плоскости.

Выверку производят с помощью стальной линейки (при малом расстоянии между осями валов) или струны.

Ребро линейки или струну приближают к торцовым поверх­ностям шкивов (звездочек) и изменяют положение машин таким образом, чтобы зазор в точках 1, 2, 3 и 4 (рис. 15) был бы одинако­вым или отсутствовал. Если ширина шкивов, соединенных ремен­ной передачей, разная, то на узкий шкив кладут закладки, толщина которых равна половине разности размеров шкивов.

Проверка дает положительные результаты лишь в том случае, если действительное торцовое и радиальное биения шкивов и звездочек находятся в установленных пределах. Проверка биений производится индикатором, закрепленным на стойке (рис. 15, а).

Машины, соединяемые муфтами сцепле­ния, должны быть установлены так, чтобы оси их валов нахо­дились на одной прямой горизонтальной линии. Операции по выверке соосности валов принято называть их центровкой.

Машины средней и малой массы, соединенные муфтами сцепле­ния, агрегатируют на стальных или чугунных рамах в заготови­тельных участках монтажного цеха. Установка на фундаментах и выверка таких агрегатов выполняются в полном соответствии с общими правилами установки и выверки машин.

При монтаже неагрегатированных машин одна из них (обычно большей массы) выверяется на фундаменте на горизонтальность помонтажной оси и высотной отметке, после чего неподвижно закреп­ляется фундаментными болтами, а под другую (обычно электро­двигатель)   в   массив   фундамента   закладывают   стальную   или

Рис. 15. Схемы проверки соосности валов машин:

а — проверка радиального биения шкива или полумуфты индикатором; б — проверка параллельности осей валов машин, соединяемых ременной переда­чей по струне- в — проверка параллельного смещения и перекоса осей валов по полумуфтам с помощью линейки и щупа; г — схема записи измерения параллельного смещения и перекоса осей валов; д — приспособление для из­мерения параллельного смещения и перекоса осей валов при разном диаметре полумуфт; е — то же при отсутствии полумуфт

чугунную раму или плиту с установленными на ней салазками. Отверстия в раме для крепежных болтов салазок делают удлинен­ными в направлении, перпендикулярном монтажной оси. Это дает возможность при центровке валов перемещать механизм, установленный на салазках, в двух взаимно перпендикулярных направ­лениях.

Независимо от способа монтажа машин центровку их валов производят по полумуфтам сцепления, а в случае их отсутствия — непосредственно по валам.

Перед центровкой необходимо проверить стоечным индикатором радиальное биение валов механизмов, а также торцовое и радиаль­ное биение полумуфт. Для машин средней точности изготовления радиальное биение выступающего конца вала допускается 0,01— 0,02 мм, а торцовое и радиальное биение втулочных и пальцевых полумуфт — 0,03—0,04 мм на 100 мм радиуса.

Возможны два вида несоосности валов: параллельное смещение и перекос их осей.

Параллельное смещение осей определяют по зазору S (рис. 15, в), который измеряют пластинчатым щупом. При одинаковом наружном диаметре полумуфт для удобства измерения используют стальную линейку или угольник, при разном диаметре — различ­ные приспособления (рис. 15, д и е).

Первое измерение выполняют при произвольном положении валов, последующие — после их поворота на 90, 180 и 270°. Запись ведут по схеме, приведенной на рис. 15, г. При правильно выполненных измерениях зазоры в вертикальной плоскости  S₁= S₂,   авгоризонтальнойплоскости — S_a — S_t.

Перекос осей рассчитывают по среднему значению зазоров «а» между торцами полумуфт (рис. 15, в) или по соответствующим им зазорам, полученным при использовании соответствующих приспо­соблений.

Измерения выполняют при четырех положениях валов в точках а₂ о₂, а₃, а₄ (всего 16 измерений). Для первого измерения положе­ние валов принимают произвольно, для последующих — оба вала поворачивают одновременно на угол 90, 180 и 270° в направ­лении вращения их в рабочих условиях.

Все измерения выполняют только при затянутых болтах, укреп­ляющих механизмы; при этом учитывают, что на величину зазоров может оказывать влияние осевой разбег валов машин, предусматри­ваемый для всех видов подшипников. Набор пластин щупа дол­жен входить в измеряемый зазор с небольшим усилием (около 2Н).

Проверку соосности валов при отсутствии полумуфт производят с помощью линейки, а также различных приспособлений (рис. 15, е) при этом порядок выполнения измерений не меняется.

Точность измерений значительно повышается, а техника их выполнения упрощается, если вместо пластинчатого щупа пользо­ваться индикатором.

При выполнении работ по центровке валов зазоры S и а можно определять «на просвет». Правильное расположение источника света позволяет визуально обнаружить щель шириной 0,02— 0,03 мм между линейкой и валом (или полумуфтой).

Проверку параллельности и перпенди­кулярности валов машин, соединяемых зубчатыми и другимивидамипередач, про­изводят с помощью струн, линеек, рейсмусов, угольников, инди­каторов. Схема проверки параллельности двух или нескольких валов, расположенных на значительном расстоянии, с помощью струны и закрепленных на валах угольников изображена на рис. 16, а.

Для проверки перпендикулярности валов на одном из них уста­навливают рейсмус, а в горизонтальной плоскости оси этого вала провешивают струну параллельно оси другого вала. Поворачивая вал с рейсмусом на 180°, измеряют зазор между иглой рейсмуса и струной. Равенство зазоров указывает на перпендикулярность осей валов.

Подливка машин бетоном. После выверки машин на горизон­тальность по высотным отметкам и монтажным осям, а также после выверки соосности машин и их частей зазор между поверх­ностью опоры (фундамента) и подошвой машины заполняют бето­ном. Эту операцию называют подливкой рамы.

Перед подливкой на верхнюю поверхность опоры наносят на­сечки, тщательно очищают ее от грязи, масла и краски и промы­вают водой. Затем по периметру опоры устанавливают опалубку, препятствующую вытеканию бетонной массы. Трубопроводы и арматуру, расположенные у поверхности фундамента, обверты­вают рубероидом, подложив под него деревянные рейки, чтобы после подливки бетона иметь зазоры, необходимые для удобства обслуживания оборудования или нанесения тепловой изоляции.

Рис. 16. Схемы проверки параллельности (а) и перпендикулярности (б) осей валов:

1 —струна; 2 —валы; 3 —угольники; 4 —рейсмус; 5 —ролик

Подливку производят бетоном марки не ниже 150, а для мелких машин — не ниже 100. При толщине подливки менее 40 мм приме­няют бетон на мелком гравии. Сначала поверхность опоры смачи­вают жидким раствором чистого цемента, затем укладывают бетон­ную массу, которую тщательно трамбуют, проталкивая в зазор стальные стержни (шуровки). Одновременно с подливкой запол­няют бетоном гнезда фундаментных болтов, если последние не были забетонированы ранее.

Не подливают бетоном заглубляемые в массив фундамента картеры компрессоров и двигателей, чтобы избежать давления на них бетона при его тепловом расширении. Части машин, не подле­жащие подливке, отделяют валиками из свернутого в трубку рубероида.

После затвердевания бетона установочные болты ослабляют, а фундаментные болты полностью закрепляют, затем вновь прове­ряют горизонтальность установки машины. Результаты этой проверки заносят в формуляр или ремонтный журнал для сопостав­ления с результатами последующих проверок. Затем производят обкатку машины в соответствии с техническими условиями.

Установка аппаратов. Аппараты не подвержены действию динамических сил, однако их, как правило, крепят к основанию фундаментными болтами. Крепление должно обеспечивать надеж­ную устойчивость аппаратов при воздействии эксплуатационных механических нагрузок, а также нагрузок от подключаемых к ним трубопроводов.

Аппараты, как и машины, устанавливают на пакеты стальных подкладок, уложенные на опоры, и выверяют на горизонтальность по монтажным осям и высотным отметкам, после чего под подошвы опорных лап подливают бетон. Допускается крепление аппаратов путем заделки нижней части каркаса в массив опоры на глубину 70—100 мм. При таком креплении опоры изготовляют соответ­ственно ниже проектной отметки и после выверки аппарата нара­щивают.

Большинство аппаратов различного технологического назначе­ния устанавливают с уклоном 0,003—0,005 по продольной оси. Уклон необходим для лучшего удаления содержащейся в них жидкости (воды, масла) или отделения и выпуска газов.

Монтаж баков с плоским дном, например баков холодного и горячего водоснабжения, характеризуется некоторыми особен­ностями. При разработке конструкции таких баков исходят из того, что все днище бака должно равномерно передавать нагрузку на основание. Основанием для таких баков служат бетонные по­душки, плиты, балочные каркасы, рамы, поверхность которых необходимо тщательно проверять с помощью уровня, установлен­ного на монтажную линейку.

Теплоизолированные баки устанавливают на деревянные антисептированные брусья, уложенные с расстоянием между осями 0,4—0,6 м. Пространство между брусьями заполняют тепловой изоляцией. Поверхности всех уложенных на основание брусьев должны находиться в одной плоскости. После установки бака слабо нагруженные брусья поднимают, подкладывая под них подкладки или подколачивая клинья (нельзя класть подкладки на брусья).

Перед установкой баков проверяют плотность швов, смачивая их керосином, затем снаружи бак покрывают антикоррозионной мастикой, а изнутри — водостойкой краской.

Установка мелких машин и аппаратов на конструктивных эле­ментах зданий. Приустановке мелкого оборудования, например некоторых видов технологического оборудования столовых, опера­ции по изготовлению бетонных опор (подушек) и подливке рам бетоном можно совмещать. Соответственно снижаются трудоем­кость и сроки монтажа.

Схема монтажа машин и аппаратов, устанавливаемых на полах, расположенных на грунте, или перекрытиях, с совмещением неко­торых операций включает:

разметку на строительной конструкции положения монтажной оси, осей фундаментных болтов и контура опоры;

нанесение отметки высотного положения подошвы оборудования;

пробивку гнезд для фундаментных болтов (если болты заклады­ваются в подстилающий слой пола);

срубание покрытия пола на площади, ограниченной контуром опоры, сплошную насечку подстилающего слоя и промывку насе­ченной поверхности водой;

установку оборудования на пакеты стальных подкладок, выверку его по монтажной оси, на горизонтальность и по высотной отметке. Для достижения необходимой высотной отметки под пакеты стальных подкладок допускается подкладывать обрезки стального проката, кирпичи;

установку фундаментных болтов в отверстия рамы и расклини­вание их при необходимости в гнездах;

установку опалубки по контуру опоры;

укладку бетона в опалубку до уровня подошвы рамы, уплотне­ние бетона;

закрепление гаек фундаментных болтов после затвердевания бетона.

При установке оборудования на бетонные подушки высотой менее 150—200 мм фундаментные болты необходимо закладывать в бетонный подстилающий слой на глубину, равную 12—15 диа­метрам болта. В этом случае покрытие пола из бетона и керамиче­ской плитки срубать не обязательно (удаляются только покрытия, не схватывающиеся с бетонным раствором).

Технологический процесс установки мелкого оборудования на стенах и колоннах дополнительно включает работы по установке и выверке металлических опорных конструкций.