Реферат на тему «Способы крепления и выверки оборудования»

Оглавление

Введение

1. Способы установки оборудования

2. Выверка и регулирование положения оборудования

3. Закрепление оборудования

Заключение

Список используемой литературы

Введение

Установка, крепление и выверка оборудования на фундаменте — важнейшие работы, от качества которых зависит производительность и работоспособность технологического оборудования. Установку, калибрующую заливку и крепление механизма или выполняют обычные монтажники, а к выверке привлекают только высококлассных специалистов по инженерной геодезии и промышленной метрологии.

Трудоемкость работ, связанных с установкой оборудования в проектное положение на фундаментах, достигает 50 % от общей трудоемкости его монтажа.

Цель работы – рассмотреть более подробно способы крепления и выверки оборудования.

1. Способы установки оборудования

Установка, выверка и закрепление на фундаментах механизмов, машин или их станин, рам и других базовых корпусных деталей — важнейшие монтажные работы, от качества выполнения которых во многом зависит последующая работоспособность смонтированного технологического оборудования.

Работы по установке оборудования включают в себя подготовку фундаментов и опорных элементов к монтажу; установку, выверку, подливку и окончательное закрепление механизмов, машин или их базовых корпусных деталей. Особенности выполнения отдельных операций при этом зависят от назначения монтируемого оборудования, его конструкции, требований к точности монтажа, способов закрепления и установки, а также типа несущих строительных конструкций, фундаментов.

Оборудование устанавливают на несущие строительные конструкции, которые разделяют на фундаменты (перекрытия, промышленный пол) и опорные металлоконструкции.

Фундаменты различают: по конструкции (ленточные, рамные, сплошные и массивные; материалу (бетонные, железобетонные, бутовые и др.); способу изготовления (сборные, сборно-монолитные и монолитные).

Ленточные фундаменты применяют для установки машин, роликовых конвейеров, автоматических линий и металлорежущих станков.

Рамные фундаменты представляют собой жесткую раму, стойки которой устанавливают в гнезда опорной плиты и жестко заделывают в них. Горизонтальные элементы рамы образуют площадку, на которую помещают машину. Сплошные фундаменты (под всей площадью здания или цеха) подразделяют на плитные или коробчатые. Такие фундаменты сооружают под насосы, вентиляторы, универсальные металлорежущие станки, небольшие компрессоры и другие подобные им машины и оборудование.

Массивные фундаменты — это бетонный или железобетонный массив (соответствующий габаритным размерам и очертанию машины), в котором предусмотрены отверстия и выемки для размещения и крепления частей машины, а также для ее обслуживания в процессе эксплуатации. Наиболее распространены массивные фундаменты бесподвального типа, сооружаемые для машин, устанавливаемых на отметке чистого пола первого этажа здания. Сложные фундаменты сооружают для установки прокатных станов и другого тяжелого оборудования. Такие фундаменты имеют систему технологических подвалов и маслоподвалов.

Варианты установки машин и оборудования различают по характеру связи с фундаментом (с креплением, без него и с виброизоляцией), по конструкции стыка корпусная деталь — фундамент (с местным опиранием на пакеты подкладок, специальные опорные башмаки, бетонные опоры и непосредственно на фундамент; со сплошным опиранием на бетонную подливку, виброизолирующий слой или непосредственно на фундамент; со смешанным опиранием на опорные элементы, затянутые при выверке, и на подливку, осуществляемую после окончательного закрепления оборудования (рис. 1).

Рис. 1. Основные конструкции стыка корпусная деталь—фундамент: с местным опиранием на пакеты подкладок (а), на опорные башмаки (б), на бетонные опоры (в) и непосредственно на фундамент (г); со сплошным опиранием на бетонную подливку с временной установкой при выверке на отжимных винтах (д) и на установочных гайках (е); со смешанным опиранием на подливку и опорные элементы (ж и з)

Рис. 2. Способы крепления оборудования: а и б — к специальным закладным деталям; в и г — к лагам; д — к силовому полу; е — приклеиванием крепежного узла; ж — приклеиванием опорной поверхности через вибропоглощающую прокладку; з — непосредственно приклеиванием опорной поверхности

С местным опиранием устанавливают машины и механизмы, требующие частой регулировки положения и перестановок. Со сплошным опиранием на бетонную подливку устанавливают машины и механизмы, требующие повышенной надежности и жесткости закрепления; со смешанным опиранием — оборудование, нуждающееся в окончательном закреплении до подливки, например вертикальные аппараты. В этом случае работоспособность соединения понижается, так как подкладки имеют большую податливость, а подливка работает только в сжатой зоне стыка.

Способы закрепления. В большинстве случаев закрепление промышленного оборудования осуществляют с помощью фундаментных болтов (см. гл. 4). Иногда применяют крепление обычными болтами или шпильками к закладным деталям различной конструкции. К лагам или силовым полам крепят часто переставляемое оборудование. Порой простое малонагруженное оборудование с опорными частями, выполненными из

сварных металлоконструкций, закрепляют путем их заливки в бетон. При установке легкого оборудования на фундаменты или полы с химически стойкими покрытиями применяют приклеивание эпоксидными составами специальных крепежных узлов или непосредственно опорной поверхности корпусных деталей (рис. 2).

В некоторых случаях применяют сочетания различных способов закрепления, например упоры в прокатных станов крепят заливкой их опорной части в бетон и фундаментными болтами. Встречаются виды оборудования, стабильность положения которого при эксплуатации обеспечивается его массой.

2. Выверка и регулирование положения оборудования 

Выверка — процесс введения оборудования в проектное положение путем выполнения регулировочных операций с помощью специальных выверочных опорных элементов, центровочных приспособлений и грузоподъемных средств. При этом осуществляются постоянные измерения и контроль отклонений параметров положения оборудования от проектного.

Средства и технологию измерения и контроля выбирают в зависимости от заданных допускаемых отклонений. При этом применяют средства измерений и методы контроля точности, рассмотренные в гл. 5 и 7.

Оборудование выверяют в плане, по высоте и горизонтали (вертикали), а также относительно ранее установленного оборудования с контролем отклонений от соосности, перпендикулярности и параллельности в зависимости от требований технической документации завода-изготовителя и проекта производства работ.

Предварительную выверку в плане осуществляют путем совмещения отверстий в опорной части оборудования с ранее установленными фундаментными болтами. При отсутствии заранее установленных фундаментных болтов оборудование ориентируют путем совмещения его осей, заданных разметочными рисками, с монтажными осями или осями фундамента, заданными натянутыми струнами, отвесами или визирными осями оптических приборов. Отдельные виды оборудования ориентируют относительно ранее установленного оборудования. При этом проверяют совмещение отверстий под болты в станинах с колодцами или скважинами в фундаментах.

После предварительной установки оборудования и выверки в плане изогнутые болты монтируют в колодцах, оставленных при бетонировании фундамента. Корпусную деталь 1 опускают на уложенные брусья 4 так, чтобы совпадали центры отверстий под фундаментные болты 2 и центры колодцев (рис. 3, а). При монтаже динамически нагруженных машин фундаментные болты 2 на верхнем участке стержня изолируют от сцепления с бетоном с помощью защитных трубок 3. Концы фундаментных болтов 2 заводят в отверстия корпусной детали 1 и навинчивают гайки (рис. 3, б). Установленные болты заливают на 3/4 глубины колодца, но не менее чем на 100 мм ниже уровня фундамента бетоном на мелкозернистом заполнителе проектной марки не ниже 200.

Окончательную выверку в плане и по высоте и предварительное закрепление оборудования осуществляют после твердения бетона, затем полностью заливают колодцы и проводят подливку оборудования. При наличии в корпусной детали регулировочных винтов 5 перед удалением брусьев 4 под ними размещают опорные подкладки 6 (рис. 3, в). Окончательную затяжку болтов, установленных в колодцах, проводят так же, как и для других болтов, после твердения бетона подливки.

Рис. 3. Схемы установки изогнутых болтов: а — в колодце; б — подвеска на гайке и заливка бетонной смесью; в — выверка и закрепление оборудования затяжкой гаек

При окончательной выверке в плане оборудование вводят в проектное положение относительно монтажных, контрольных или главных осей путем перемещения оборудования грузоподъемными механизмами, домкратами или монтажными приспособлениями (рис. 4) с проверкой положения относительно ранее выверенного смежного оборудования.

Положение оборудования при выверке в плане контролируют струнным и струнно-оптическим методами, боковым нивелированием теодолитами, створными методами, способами прямого контроля линейных размеров, а также с помощью специальных инструментов, приборов, шаблонов, центровочных и других приспособлений, обеспечивающих измерение и контроль отклонений от перпендикулярности, параллельности или соосности баз.

Выверку оборудования по высоте осуществляют относительно рабочих реперов либо ранее установленных машин, с которыми данное оборудование кинематически или технологически связано, с последующей проверкой по реперу.

При выверке оборудования контрольными базами служат: специальные площадки, изготовленные на корпусных деталях; исполнительные поверхности оборудования (валов, полумуфт, направляющих и т.п.); установочные (опорные) поверхности, а также свободные поверхности корпусных деталей или опорных частей.

Точность выверки оборудования по высоте контролируют геометрическим или тригонометрическим нивелированием гидростатическими методами, косвенными способами контроля линейных размеров от промежуточной базы до репера или ранее установленного оборудования, а также микронивелированием с применением поверочных линеек и уровня.

Выверку оборудования по горизонтали (вертикали) выполняют с использованием уровней, нивелиров, отвесов и теодолитов.

Рис. 4. Приспособления для выверки оборудования в плане: а — рычажно-винтовые; б — с упорным винтом

При установке на фундамент иногда контролируют отклонения формы рабочих и сопрягаемых поверхностей оборудования, искривление которых возможно под воздействием остаточных напряжений, монтажных нагрузок и процессов старения.

Операцию по исправлению формы поверхностей оборудования и конструкций называют рихтовкой. Иногда таким способом устраняют отклонения формы в виде вогнутой или выпуклой поверхности, полученные при заводском изготовлении оборудования. Особенности регулирования положения оборудования при выверке зависят от способов его опирания и закрепления на фундаментах.

Конструкцию опорных элементов выбирают с учетом используемых методов достижения требуемой точности установки оборудования и данных сравнительной оценки способов установки оборудования (табл. 1).

Таблица 1. Сравнительная оценка способов установки оборудования

3. Закрепление оборудования 

Предварительное закрепление оборудования при установке со сплошным опиранием на подливку проводят после выверки во избежание его смещения. При этом затягивают только гайки фундаментных болтов, расположенных вблизи опорных элементов, с помощью стандартных гаечных ключей без надставок. При затяжке фундаментных болтов диаметром до 24 мм сила на ключе не должна превышать 200 Н.

При выверке оборудования посредством упругих элементов процесс предварительной затяжки совмещают с выверкой. После предварительного закрепления контролируют положение оборудования.

Окончательное закрепление оборудования, устанавливаемого с местным или смешанным опиранием, осуществляют сразу после выверки, а устанавливаемого со сплошным опиранием на подливку — после достижения бетоном 70 % проектной прочности, о чем от строительной организации необходимо получить соответствующую справку.

Окончательно затягивать фундаментные болты следует равномерно в два-три обхода. Вначале затягивают болты, расположенные по осям симметрии опорной части, затем более удаленные от оси симметрии.

Для затяжки используют стандартные ключи, гайковерты и специальные приспособления. Можно также применять затяжку фундаментных болтов вытяжкой. Для этого при заданной силе затяжки предварительно рассчитывают вертикальное перемещение ∆l торца болта вследствие удлинения его стержня и деформаций в зоне анкеровки. На фундамент устанавливают домкраты, выравнивая их установочные поверхности по нивелиру с занижением высотной отметки относительно заданной для опорной поверхности оборудования на величину перемещения ∆l.

Иногда выверяют оборудование, установленное на домкраты, по горизонтали и высоте с занижением на величину ∆l, используя в качестве баз его исполнительные поверхности. Затем завинчивают гайки до их упора в станину и, используя домкраты, поднимают оборудование до проектной отметки, вытягивая фундаментные болты. В этом положении фиксируют домкраты, огораживают их опалубкой и подливают оборудование. После твердения подливки домкраты извлекают, а оставшиеся ниши заполняют бетоном.

Ответственное оборудование закрепляют с заданной силой затяжки Рзат фундаментных болтов и контролируют его: по крутящему моменту; перемещению торца фундаментного болта; углу поворота гайки; силе на вытяжных домкратах.

При заданной силе затяжки Р_зат крутящий момент (Н ⋅ м)

 где ξ — коэффициент, учитывающий геометрические параметры резьбы, а также трение на участке свинчивания и торце гайки, м.

Значения коэффициента ξ принимают по табл. 2. При отсутствии в технической документации указаний о силе затяжки крутящий момент Мк принимают по табл. 3. Перемещение ∆l торца при заданной силе затяжки для съемных и глухих болтов указывают в технологической документации.

При установке оборудования со сплошным опиранием на подливку и заданном перемещении торца болта для глухих и съемных болтов силу затяжки можно контролировать по расчетному углу поворота гайки

где Р — шаг резьбы, мм.

Таблица 2. Коэффициент при контроле затяжки по крутящему моменту

Таблица 3. Крутящие моменты

При определении вертикальных перемещений торца болта следует пользоваться часовыми индикаторами, прецизионными нивелирами и другими приборами, обеспечивающими возможность измерения относительно ненагруженной поверхности фундамента с высокой точностью.

Угол поворота гайки определяют с помощью мерных подкладок, транспортиров и других приспособлений, обеспечивающих точность измерений не менее ±2°.

Крутящий момент Мк можно контролировать с использованием предельных и динамометрических ключей. В случае применения редкоударных гайковертов крутящий момент следует контролировать по времени работы гайковерта либо по числу ударов.

При закреплении оборудования, работающего со значительными динамическими нагрузками, гайки болтов предохраняют от самоотвинчивания путем их стопорения, которое осуществляют контргайками, пружинными шайбами (ГОСТ 6402–70), стопорными шайбами с лапками (ГОСТ 13463–77).

Необходимость установки контргаек, пружинных и стопорных шайб указывают в инструкции на монтаж оборудования. После выверки и закрепления составляют акт о соответствии установки оборудования на фундаментах требованиям технической документации. После опробования оборудования под нагрузкой проверяют затяжку фундаментных болтов.

Подливка оборудования. Подливаемые поверхности оборудования до его установки на фундаменты должны быть обезжирены и промыты чистой водой.

Все работы по подливке выполняет строительная организация под наблюдением представителя монтажной организации не позже, чем через 48 ч после того, как проверены точность выверки оборудования и оформлены соответствующие акт и заявка. Поверхность фундаментов перед подливкой очищают от посторонних предметов, масел и пыли. Затем поверхность увлажняют, не допуская при этом скопления воды в углублениях и приямках.

При наличии в фундаменте съемных (анкерных) болтов перед подливкой оборудования предпринимают меры по изоляции от сцепления с бетоном (рис. 5, а). Для этого пространство между стержнем 2 болта и стенками анкерной арматуры 4 заполняют сухим песком 5 (рис. 5, б).

Рис. 5. Установка съемных болтов перед подливкой оборудования

При наличии зазоров между анкерной плитой 8 и закладной коробкой 7 их уплотняют прокладкой 6. На верхней части стержня 2 устанавливают защитную трубку 1 с уплотняющим шнуром 3.

Бетонную смесь или раствор с применением вибраторов подают через отверстия в опорной части или с одной стороны подливаемой детали до тех пор, пока с противоположной стороны смесь или раствор не достигнут уровня, на 20…30 мм превышающего высоту основаной части подливки. Смесь или раствор следует подавать без перерывов. Уровень смеси или раствора со стороны подачи должен превосходить уровень подливаемой поверхности оборудования не менее чем на 100 мм.

Для подливки оборудования 4 (рис. 6) сложной конфигурации или с большой площадью опорной поверхности применяют специальные лоткинакопители 1. Подливаемое пространство огораживают опалубкой 2, а подачу бетонной смеси осуществляют с помощью вибратора 3. Во избежание усадочных деформаций смеси для подливки должны иметь осадку конуса ≤ 1 см и прочность при сжатии 10 с. Для повышения пластичности смеси на период подливки применяют специальные добавки.

Рис. 6. Схема применения лотков накопителей для подливки оборудования

Рис. 7. Схема подливки оборудования

Расстояние от опорной части оборудования до края слоя подливки должно составлять 100…200 мм (рис. 6). Минимальная высота слоя 2 подливки между ребрами жесткости 4 и фундаментом 1 должна быть не менее 50 мм. Высота слоя подливки, лежащего вне опорной детали, должна на 20…30 мм превышать высоту основной части подливки.

Поверхность подливки, примыкающей к опорной части оборудования 3, должна иметь уклон в сторону от оборудования, равный 1:50. Эту поверхность в течение 3 сут после подливки необходимо систематически увлажнять, а для сохранности влаги поверхность следует посыпать древесными опилками или укрывать мешковиной. После окончательного закрепления оборудования эту поверхность, если требуется, защищают специальными покрытиями.

Заключение

Итак, выверка — процедура размещения оборудования согласно проектному положению. Технология выверки станка или обрабатывающей линии зависит от способов установки и закрепления агрегатов, а также способа опирания. Эта операция реализуется с помощью выверочных опор, приспособлений для центровки и подъемных механизмов. Во время процедуры положение базовых деталей (корпусов, плит, рам, станин) отслеживается с помощью геодезического и метрологического инструмента. В процессе съемки инженеры сравнивают текущее положение с проектным и дают рекомендации по устранению отклонений.

Монтируемое оборудование выверяется по горизонтали, вертикали и высоте. При съемке положения базового элемента фиксируются отклонения от соосности, параллельности и перпендикулярности. Чаще всего выверку начинают с предварительного этапа. В финале делают выверку по высоте. Но процедура зависит от типа оборудования, поэтому поэтапная выверка не имеет стандартной последовательности действий.

Без этих операций невозможно контролировать траекторию продукции относительно плоскости пола в цехе и другого оборудования. Для этого во время проверочных работ сравнивают продольные и поперечные оси базовых деталей с главными линиями несущих элементов здания цеха. К таким элементам относится строительная колонна, стена, балка и прочие архитектурные детали под нагрузкой.

Стандартные металлорежущие станки крепят к полу цеха или опорным металлоконструкциям. Прессам, гильотинам, крупногабаритным станкам и обрабатывающим линиям нужен персональный фундамент. Кроме того, индивидуальное основание готовят для высокоточных станков и обрабатывающих линий. В качестве такового выступают три разновидности фундаментов.

Ленточные конструкции — их заливают в траншею, используя съемную или несъемную опалубку, или собирают из отдельных блоков. Лента подходит для конвейеров, обрабатывающих линий, металлорежущих станков малой и средней мощности.

Рамные конструкции — их собирают из балок, поперечин, стоек и лаг, формируя из этих деталей металлический или железобетонный ростверк. Рама располагается над полом, опираясь на стойки. Опорная конструкция этого типа используется при монтаже легкого оборудования.

Сплошные конструкции — их заливают на отдельном участке или по всей площади цеха. Они обеспечивают местное опирание на фундамент множества металлорежущих станков, компрессоров или вентиляторов.

Массивные опорные конструкции бесподвального типа — на таком основании монтируют тяжелое оборудование, в теле фундамента предусматривают технологические ниши и сквозные каналы для инженерных коммуникаций. Пята массивной конструкции контактирует с грунтом (или песчано-гравийной подсыпкой, увеличивающей опорную способность).

Список используемой литературы

1. СП 126.13330.2012 Геодезические работы в строительстве. Актуализированная редакция СНиП 3.01.03-84.
2. СП 11-104-97 Инженерно-геодезические изыскания для строительства.
3. ГОСТ Р 53340-2009 Приборы геодезические. Общие технические условия.
4. ГОСТ Р 51872-2002 Документация исполнительная геодезическая. Правила выполнения.
5. Аболин Е.Р., Ершов А.В. Пособие по геодезическому обеспечению строительства, — СПб., 2018
6. Брон Л.С., С.Н. Власов, Г.М. Годович, К.Н. Константинов, А.П. Никольский, Б.И. Черпаков, учебник “Конструкции наладка и эксплуатация агрегатных станков и автоматических линий” Москва Высшая школа 2017г.
7. Воронкин Ю.Н., Н.В. Поздняков, учебник “Методы профилактики и ремонта промышленного оборудования” Образовательно-издательский центр “Академия” 2016г.
8. Схиртладзе А.Г., В.Ю. Новиков, учебник “Станочник широкого профиля” — Москва Высшая школа 2019г.
9. Черпаков Б.И., Л.И. Вереина, учебник “Технологическое оборудование машиностроительного производства” Издательский центр “Академия” 2-е издание 2016г.