Приведите технологию возведения фундамента

Опишите конструкцию (поясните эскизами), принцип действия и приведите техническую характеристику станка ЦПА-40

Рис.1 – Круглопильный станок с прямолинейным перемещением пилы ЦПА-40: а — устройство станка; 1— педаль; 2 — маховичок подъема колонки,; 3— рукоятка зажима колонки; 4 — стол с роликами; 5 — ограждение; 6 — пила; 7 — электродвигатель; 8 — направляющая линейка; 9 — суппорт; 10 — гидроцилиндр; 11 — колонка; 12 — станина; 13 — электродвигатель гидропривода подачи; б —настройка станка для торцовки деталей по откидным и утапливающим упорам: 1— упоры; 2 — штанга; 3 — шкала,; 4 — направляющая линейка; в — настройка станка по линейке; 1— упоры; 2 — линейка; 3 — шкала; 4 — направляющая

 

Станок круглопильный торцовочный с прямолинейным движением суппорта модели ЦПА-40 (рис.1) предназначен для поперечной распиловки досок, брусьев и щитов, а также может быть использован для вырезки пазов.

Станок является оборудованием общего назначения для деревообрабатывающих производств.

Принцип работы.

Суппорт опирается на подшипники качения и, в начале работы, может вручную подниматься и опускаться посредством маховичка и зубчатой передачи. После подъема или опускания суппорт фиксируется на определенной высоте.

В течении работы посредством гидропривода суппорт совершает возвратно-поступательные движения. В головной части суппорта крепится электродвигатель с режущим диском на валу.

Станок прост по устройству и надежный в эксплуатации при условии выполнения всех требований, изложенных в настоящем руководстве.

На станине – полой чугунной отливке, являющейся одновременно масляным резервуаром, смонтирован опорный корпус суппорта. Корпус совместно с суппортом, при надобности, может подниматься и поворачиваться на определенную величину. Суппорт опирается на подшипники качения и посредством гидропривода совершает возвратно-поступательные движения. В головной части суппорта крепится электродвигатель с режущим инструментом на валу.

Управляется станок дистанционно, посредством педали

В процессе работы станка гидропривод обеспечивает три позиции (положения) суппорта: «рабочий ход», «обратный ход», «стоп».

Для получения рабочего хода, ногой нажимают на педаль управления. При этом золотник сообщает с насосом обе полости цилиндра одновременно. Вследствие разности создаваемых усилий, поршень движется в сторону штоковой полости — суппорт совершает рабочий ход.

В конце рабочего хода специальный упор (ограничитель) перемещает золотник в положение, при котором последний сообщает бесштоковую полость цилиндра со сливом — суппорт совершает обратный ход.

Подходя к исходному положению, суппорт посредством ограничителя холостого хода ставит золотник в среднее — нейтральное положение - слив из бесштоковой полости прекращается, суппорт останавливается. Масло через сверление в золотнике свободно идет на слив.

Для повторения цикла необходимо снова нажать на педаль управления.

 

 

В таблице №1 указаны технические характеристики станка ЦПА-40.

Таблица №1 – Технические характеристики станка ЦПА-40.

Наименование параметра	Значение
Основные параметры станка
Наибольшая ширина обрабатываемой заготовки, мм
Наибольшая высота пропила, мм
Диаметр дисковой пилы, мм
Угловая скорость пильного вала, рад/сек	303,5
Наибольшая высота подъема суппорта пилы, мм
Наибольшая скорость движения суппорта, м/сек	0,55
Расчетное рабочее давление в гидросистеме, н/м2	1,47 * 103
Время торможения пилы, с, не более
Электрооборудование станка
Род тока питающей сети	380В 50Гц
Количество электродвигателей на станке, шт
Электродвигатель пилы, кВт	3,2
Электродвигатель гидронасоса, кВт	2,2
Габариты и масса станка
Габарит станка (длина х ширина х высота), мм	2300 х 790 х 1450
Масса станка, кг

 

2) Поясните, что понимают под фундаментами и основаниями технологических машин

Фундаменты машин – это сооружения, которые служат основанием для их установки, обеспечивают нормальные условия работы при соответствующих статических и динамических нагрузках. Фундамент сооружается с таким расчетом, чтобы под действием приходящихся на него нагрузок, он не давал значительных осадок, особенно неравномерных. Допускается установка оборудования на бетонные подушки полов или межэтажные перекрытия. Опорные поверхности полов и перекрытий называют основаниями, на которые допускается монтировать легкое оборудование

Выбор типа фундамента или основания под оборудование – ответственный этап в процессе монтажа. От конструкции фундамента зависит степень вибрации, износ и качественные показатели.

При выборе типа фундамента или основания следует руководствоваться классификационной категорией оборудования, а также учитывать характер и величину нагрузок, возникающих при работе оборудования, его массу, класс точности и др.

В зависимости от массы оборудования и передаваемых на грунт нагрузок, различают индивидуальные и групповые фундаменты.

Групповые фундаменты представляют собой единое полотно толщиной 150...250 мм под несколько единиц оборудования. На групповые фундаменты устанавливают преимущественно легкие и средние станки нормальной точности, работающие в спокойных режимах с преобладанием статических нагрузок и имеющие достаточно жесткие станины (станина считается жесткой, если отношение ее длины к высоте не превышает 2:1).

Индивидуальные фундаменты сооружают точных средних станков, тяжелых станков, работающих под умеренными и повышенными динамическими, инерционными и ударными нагрузками. Назначение индивидуальных фундаментов, помимо обеспечения правильного положения станка и виброустойчивости, изолирование станков друг от друга, чтобы избежать передачи вибрации через грунт, а также повысить жесткость станины.

Индивидуальные фундаменты по конструкции разделяют на монолитные, блочные, каркасные, свайные и брусковые, а по форме – на ленточные, прямоугольные, ступенчатые и фасонные.

В зависимости от характеристик устанавливаемого оборудования, возникающих при его работе динамических нагрузок индивидуальные фундаменты разделяют на пять групп.

1) Фундаменты общего назначения. Они используются для монтажа оборудования среднего типа, работающего под умеренными нагрузками: станков общего назначения, приводных станций конвейеров, гидро- и пневмонасосов и др. Конструктивно фундаменты первой группы выполняются в виде бетонных блоков.

2) Фундаменты под оборудование с кривошипно-шатунными механизмами, при работе которых возникают большие динамические нагрузки: лесопильные рамы, тяжелые компрессоры и др. Изготавливают эти фундаменты монолитными из бетона или железобетона. Для каждой единицы оборудования проектируют индивидуальный фундамент.

3) Фундаменты под станки, работающие под ударными нагрузками. Фундаменты этого типа изготавливают большой массы и значительных размеров с включением упругих элементов, смягчающих ударные нагрузки. Эти фундаменты выполняют монолитными, блочными и рамными.

4) Фундаменты под тяжелое оборудование: многопролетные прессы и др. Они имеют большие размеры и массу. Как правило, их изготавливают монолитными.

5) Фундаменты под точные станки среднего и тяжелого типов, а также под уникальные станки. Эти фундаменты проектируют индивидуально, они имеют сложную конструкцию и большую массу.

 

 

3) Проведите расчет фундамента для станка, указанного в первом пункте настоящего задания;

При проектировании фундамента составляют расчетную схему, на которой указаны направления и точки приложения сил, действующих на фундамент, их величина. Затем определяют размеры фундамента и выполняют его проверочные расчеты.

Для деревообрабатывающих станков с уравновешенными силами инерции вращающихся масс, расчет фундамента ведется упрощенно, путем определения давления установки на грунт и сравнения его с допустимым давлением.

Порядок расчета фундамента:

а) Размер фундамента: а- 2450, b- 950, так как размер станины станка 2300 790, а размер фундамента в плане определяются исходя из размеров и конфигурации размеров станины, при этом форма фундамента в плане упрощается, а размеры увеличиваются не менее чем на 150 мм на сторону.

б) Определение высоты фундамента. h-500 так как масса станка меньше 10 тонн (масса нашего станка 550 кг)

в) Масса фундамента, кг определяется по формуле

 

G_ф = V_ф * γ = 6,9 * 500= 3465 кг.

где V_ф – объем фундамента, 6,9 м³;

γ – плотность материала фундамента, 500 кг/м³.

 

В качестве материала для фундамента чаще всего используется бетон или железобетон. Плотность бетона может варьироваться от 500 до 2000 кг/м³.

Определение фактического давления на грунт производится по формуле:

R = G_ст + G_ф + G_д = 550+3465+5= 4020 кг

 

где G_ст – вес станка, 550 кг;

G_ф – вес фундамента, 3465 кг;

G_д – вес детали, 5 кг.

 

Проверочный расчет по статическим нагрузкам проводится по формуле:

R = (G_ст + G_ф + G_д)*g / F_ф < [Rg]= (550+3465+5)*9,8/2327500< [Rg] = 0,017 МПа

где g – ускорение свободного падения, м/сек²;

F_ф – площадь основания фундамента, мм²;

[Rg] – допускаемое давление на грунт, МПа (прочный грунт – 0,35…0,6)

Материалы для приготовления бетона выбирают в соответствии с требованиями стандарта.

Бетон является искусственным камневидным материалом, представляющим собой затвердевшую смесь вяжущих составляющих, заполнителей и добавок. Для сооружения фундаментов под деревообрабатывающее оборудование применяют в основном тяжелые бетоны.

 

 

4 ) Проведите расчет фундаментных болтов, предназначенных для крепления станка

 

Фундаментные болты предназначены для крепления станка на фундамент, с помощью которого нижняя опорная поверхность станка плотно стыкуется с верхней опорной поверхностью фундамента. От этого соединения зависит надежность крепления станка на фундаменте и степень передачи возникающих при работе станка вибраций фундаменту.

При заливке фундамента предусматривают специальные отверстия под фундаментные болты (колодцы), которые заливают жидким раствором цемента поле установки станка на фундамент.

Расчет фундаментных болтов заключается в определении их диаметра и длины. На болты действует вырывающая их сила, которую определяют по формуле

Р_в = Р_х * l / (2a) = 800*0,5/(2*1,65)= 81,63

 

где Р_х – суммарная горизонтальная сила, действующая на фундамент, Н;

l – расстояние от точки приложения суммарных горизонтальных сил до

верхней опорной поверхности фундамента, м;

а – ширина фундамента, м.

 

Сила затягивания болтов

Р_з = 4Р_в = 4 * 81,63= 326,52

Диаметр болта определяют по формуле

 

d = (Р_з + Р_в) / (0,785*[ϭ]) = (0,785*326,52)/(0,785*200)= 1,28

 

где [ϭ] – допускаемое напряжение на разрыв материала болта,

принимается равным 200 МПа.

 

Длина болта зависит от его диаметра

 

l = (15...20) d= 20*1,28= 25,6 (по справочнику, подбирают ближайший больший стандартный)

 

5) Вычертите рассчитанный ранее фундамент или установочный чертеж для станка, указанного в первом пункте настоящего задания;

 

 

Приведите технологию возведения фундамента

Монтаж фундамента начинают с определения места под фундамент и разметки на нем основания будущего фундамента. Определяют место в соответствии с планом цеха, на котором указана привязка технологического оборудования по осям.

На чертеже кроме высотных отметок указывают конфигурацию, размеры в плане, разбивку фундаментных колодцев, места заложения труб для проводки электро-, пневмо- и гидросистем, материал и др.

Первым этапом работ является разметка и земляные работы. Параллельно с земляными работами изготавливают опалубку, собирают шаблоны, при необходимости усиления фундамента забивают сваи, устанавливают арматуру.

Второй этап – сооружение (отливка) фундамента. Основным строительным материалом является бетон, для приготовления которого используют цемент различных марок.

В процессе твердения бетона на фундаменте производят отделочные работы: оштукатуривание, железнение, при необходимости шлифование и окраску.

Третий этап – приемка фундамента, порядок проведения которой зависит от типа фундамента. При приемке контролируют допустимые отклонения размеров, которые указаны на чертеже. Допустимые отклонения приведены ниже.

Размеры по продольным и поперечным осям фундамента.......... 20 мм

Основные размеры в плане............................................................. 30 мм

Высотные отметки поверхности фундамента (без учета высоты подливки).................................................................................................... – 30 мм

Размеры:

уступов в плане....................................................................... – 20 мм

колодцев в плане.................................................................... + 20 мм

Отметки уступов в выемках и анкерных колодцах...................... – 20 мм

Размеры по осям:

анкерных болтов в плане......................................................... 5 мм

анкерных закладных устройств в плане............................... 10 мм

Отметки верхних торцов анкерных болтов.................................... +20 мм

Вертикаль осей колодцев на 1 м высоты......................................... 5 мм

 

При проверке фундамента уточняют его положение относительно стен здания и фундаментов других станков, монтируемых в цехе. При этом расстояния между фундаментами измеряют рулеткой в нескольких местах. Акт приемки фундамента подписывается представителями заказчика, изготовителя и монтажной организации.

 

7 ) Приведите последовательность установки станка на фундамент

 

Процесс монтажа технологического оборудования состоит из нескольких этапов. Вначале производят приемку под монтаж помещений или объектов.

Второй этап – монтажная разметка, которую проводят для точного соответствия размещения оборудования монтажному чертежу. При монтажной разметке выбирают продольные и поперечные оси, а также высотные отметки. Геометрические оси устанавливаемого оборудования размечают относительно продольных и поперечных осей без отклонения. Это обстоятельство чрезвычайно важно при монтаже поточных линий.

Места под оборудование отмечают на монтажной площадке знаками.

Для монтажной разметки мест под небольшое по размерам оборудование иногда применяют шаблоны; особенно это удобно при установке однотипного оборудования.

Изготовление фундаментов начинается с рытья котлованов и в дальнейшем заливка цемента.

Следующий этап – установка, сборка, первичная наладка и обкатка оборудования.

По окончании всех монтажных работ организация, выполняющая монтаж оборудования, сдает его в эксплуатацию, при этом делают контрольное вскрытие отдельных частей оборудования.