6. Проверка фундамента под установку

стационарной горной машины

6.1. Основные положения

Фундамент – одна из самых ответственных частей стационарной установки (станок, компрессор, насос, вентилятор и т.п.).

Задача фундамента передавать на грунт усилия от веса машины и ее работы.

Неправильно заложенный фундамент может привести к выходу машины из строя. Силы, действующие на машину, пытаются сдвинуть и опрокинуть ее, давят на фундамент, расшатывают его (особенно горизонтальные поршневые машины).

Тип, масса, размеры и глубина заложения фундамента зависит от климатической зоны, характера грунта, размеров и массы монтируемой машиной (обычно 1– 1,5м.)

Допустимое давление на грунт не должно превышать (на глубине не более 4 м.), МПа:

- скалистый, каменистый грунт – 0,6;

- плотный глинистый – 0,4;

- пылеватый сухой песок – 0,2;

- слабый глинистый грунт – 0,1.

Грунт проверяют бурением, и образцы подвергают испытанию.

Обычно завод-изготовитель вместе с машиной дает чертеж фундамента под ее монтаж.Однако, зачастую, чертежа фундамента нет и в этом случае чертеж фундамента и его расчет приходится выполнять непосредственно на карьере. Решение такой задачи приводится ниже.

6.2. Постановка задачи и исходные данные

Выполнить расчет фундамента под установку заданной стационарной машины по исходным данным, приведенным

в табл. 6.1.

6.3. Порядок выполнения работы

1. Определяем вес фундамента, Н,

,

где Q –сила тяжести машины, Н;

a – коэффициент нагрузки на фундамент (зависит от типа

машины и скорости движения подвижных частей).

При =1 м/с =2;

При =2 м/с =2,5;

При =3 м/с =3,5;

При =4 м/с =4,5.

Для вертикальных поршневых машин, значение уменьшают на 35 %.

Для электрических машин без торможения и реверсирования =10.

С торможением и реверсированием =20

Для насосов и вентиляторов =10.

2. Рассчитываем объем фундамента, м³,

,

где - удельный вес материала фундамента, Н/м³;

кирпич - =18000;

бетон - =20000.

Таблица 6.1

3. Зная ширину и длину фундамента (по машине) находим его высоту, м,

,

где - длина и ширина фундамента, равные длине и ширине

машины, увеличенным на 0,15 – 0,2 м в каждую сторону, м;

В помещении фундамент возводят выше пола на 0,15 – 0,3 м.

4. Проверяем фундамент на резонанс. Массу фундамента следует подобрать так, чтобы частота колебаний машины в работе и собственных колебаний фундамента не совпали.

Частота собственных колебаний фундамента определяется по зависимостям:

вертикальных: ;

вращательных: ,

где С = 0,2…1,0 – коэффициент упругого равномерного сжатия (МПа).

Принимается в два раза больше допустимого статического

давления;

F = площадь основания фундамента, м²;

G = общий вес машины фундамента;

I - момент инерции площади подошвы фундамента относительно

оси, проходящей через центр тяжести подошвы фундамента

перпендикулярно к плоскости колебаний, м⁴:

θ – момент инерции массы фундамента и машины, относительно

той же оси, т·м·с².

Величину вычислять в данной работе не надо, так как эта операция весьма трудоемкая.

Расхождения между собственными колебаниями и колебаниями машины должно быть:

, .

На практике фундамент проверяют, установив на него электродвигатель с неуравновешенной массой, и меняют обороты. Если при оборотах как у машины фундамент колеблется – имеет место резонанс. В этом случае необходимо уравновесить вращающиеся части машины, присоединив дополнительную массу к фундаменту, или заложить в конструкцию фундамента упругие материалы.