5. Фундаменты формовочных машин литейного производства
5.1. Требования настоящего раздела распространяются на проектирование фундаментов формовочных (встряхивающих) машин литейного производства с вертикально направленными ударными нагрузками.
5.2. В состав исходных данных для проектирования фундаментов формовочных машин литейного производства, кроме материалов, указанных в п. 1.1, должны входить:
нормативные статические нагрузки, передаваемые на фундамент основными механизмами (встряхивающим, поворотным, приемным и пр.), и точки приложения этих нагрузок;
грузоподъемность машин (суммарная масса опоки и формовочной смеси), масса падающих частей и станины встряхивающего механизма;
рабочая высота падения встряхивающих (падающих) частей машины;
размеры в плане, толщина и материал надфундаментной упругой прокладки.
5.3. Для устройства надфундаментной упругой прокладки следует предусматривать брусья из дуба и листовую резину. Для встряхивающих формовочных машин грузоподъемностью менее 5т допускается применение брусьев из лиственницы или сосны.
Деревянные брусья следует изготовлять из древесины, отвечающей требованиям, указанным в п. 4.5.
5.4. Фундаменты формовочных машин литейного производства следует проектировать, как правило, железобетонными массивными.
Высота фундамента под встряхивающим механизмом и расстояние от дна каналов, тоннелей и выемок до подошвы фундамента должны быть не менее указанных в табл. 11.
Таблица 11
|
Грузоподъемность машины тс, т |
Высота фундамента под встряхивающим механизмом, м, не менее | Расстояние от дна каналов, тоннелей и выемок до подошвы фундамента, м, не менее |
| тс £ 1,5 | 1 | 0,2 |
| 1,5 < тс £ 2,5 | 1,25 | 0,3 |
| 2,5 < тс £ 5 | 1,5 | 0,4 |
| 5 < тс £ 10 | 1,8 | 0,5 |
| 10 < тс £ 20 | 2 | 0,7 |
| тс > 20 | 2,25 | 0,9 |
5.5. Армирование фундаментов формовочных машин и их отдельных элементов необходимо производить в соответствии с требованиями, приведенными в п. 1.15, с учетом следующих указаний.
Верхнюю часть фундамента непосредственно под станиной встряхивающего механизма следует армировать горизонтальными сетками, число которых назначается в зависимости от грузоподъемности механизма, т:
до 5 1-2 сетки
от 5 до 15 2-3 сетки
св. 15 3-4 сетки
Наружные железобетонные стены, ограждающие формовочную машину, следует армировать двойными сетками, используя в качестве вертикальной арматуры стержни диаметром 12-14 мм грузоподъемности машин до 15т и диаметром 16-20 мм при большей грузоподъемности. В качестве продольной арматуры следует предусматривать стержни диаметром 10-12 мм с шагом соответственно 300-400 мм. Сетки следует соединять между собой поперечными стержнями диаметром 10-12 мм через 600-800 мм в горизонтальном и вертикальном направлениях.
Наружные боковые грани фундамента следует армировать арматурными сетками, выполненными для фундаментов объемом 80м3 и менее с вертикальными стержнями диаметром 12-14 мм и шагом 200 мм, а для фундаментов объемом более 80м3 - диаметром 16-20 мм с тем же шагом.
5.6. Формовочные машины с поворотно-перекидным механизмом следует располагать на фундаменте, как правило, обращенными поворотно-перекидным механизмом в сторону строительных конструкций.
5.7. Амплитуды вертикальных колебаний фундаментов формовочных машин следует определять в зависимости от соотношения угловой частоты w, с-1, свободных вертикальных колебаний подвижных частей машины на упругой надфундаментной прокладке и угловой частоты l/z, с-1, свободных вертикальных колебаний всей установки на грунте, определяемых по формулам:
(48)
(49)
где k суммарный коэффициент жесткости упругой надфундаментной прокладки, кН/м (тс/м), определяемый по формуле
здесь А1 - площадь станины встряхивающего механизма, м2;
Ew - модуль упругости деревянной прокладки, кПа (тс/м2);
Er - модуль упругости резиновой прокладки, принимаемый в зависимости от твердости по ГОСТ 263-75;
tr - толщина резиновой прокладки, м;
tw - толщина деревянной прокладки, м;
т - масса установки, т (тс×с2/м), определяемая по формуле
т/=то+т1+т; (50)
то - суммарная масса падающих частей машины, включая массу опоки и формовочной смеси, т (тс×с2/м);
т1 - масса станины встряхивающего механизма, т (тс×с2/м);
т - общая масса фундамента, неподвижных частей машины и грунта над обрезами фундамента, т (тс×с2/м).
При условии w > 0,7l/z амплитуды вертикальных колебаний аz и аv фундаментов формовочных машин следует определять по формулам (1)-(4) обязательного приложения 2, в которых Î - коэффициент восстановления скорости удара, принимаемый равным нулю; Jz - импульс вертикальной силы, кН×с(тс×с), определяемый по формуле (42); Jj - импульс момента сил относительно горизонтальной оси, кН×с×м (тс×с×м), определяемый по формуле (46); n - скорость падающих частей формовочной машины, м/с, определяемая по формуле (43), в которой ho - рабочая высота падения встряхивающих частей машины, м.
Вместо значений lz и т в формуле (1) обязательного приложения 2 следует принимать значения соответственно lz/ и т/, вычисленные по формулам (49) и (50), а вместо значений lj и qjо в формуле (4) обязательного приложения 2 - значения l/j и q/jо; значение l/j определяется по формуле
(51)
где q/jо - момент инерции массы всей установки, включая массу подвижных частей, относительно оси, проходящей через центр тяжести подошвы фундамента перпендикулярно плоскости колебаний, т×м2(тс×м×с2).
При условии w £ 0,7l/z амплитуду вертикальных колебаний аv фундаментов формовочных машин следует определять по формуле (35) обязательного приложения 1, в которой az - амплитуда вертикальных колебаний общего центра тяжести фундамента и неподвижных частей машины, определяемая по формуле (36) обязательного приложения 1, в которой az - амплитуда вертикальной составляющей вращательных колебаний фундамента и неподвижных частей машины относительно горизонтальной оси, проходящей через их общий центр тяжести перпендикулярно плоскости колебаний. Для фундаментов машин с центральным приложением динамической нагрузки (встряхивающие столы и формовочные машины со штифтовым съемом) az=0. В случае приложения динамической нагрузки с эксцентриситетом (формовочные машины с поворотно-перекидным механизмом) az определяется по формуле (38) обязательного приложения 1.
В формулах (36) и (38) обязательного приложения 1 динамическую нагрузку на фундамент формовочной машины Fv, кН(тс), следует вычислять по формуле
(52)
а вместо угловой частоты вращения машины w следует принимать угловую частоту свободных вертикальных колебаний подвижных частей машины на упругой надфундаментной прокладке, определяемую по формуле (48).
Для уменьшения вращательных колебаний фундаментов формовочных машин с поворотно-перекидным механизмом эксцентриситет приложения динамической нагрузки следует ограничивать до 5-10% размера стороны подошвы фундамента, в направлении которой происходит смещение точки приложения ударной нагрузки.
Эксцентриситет в расположении центра тяжести фундамента машины и центра тяжести подошвы фундамента может достигать 15% размера стороны подошвы фундамента, в направлении которой происходит смещение центра тяжести фундамента в случае смещения центра тяжести подошвы в сторону приложения динамической нагрузки.
5.8. Расчетное значение амплитуды вертикальных колебаний фундаментов формовочных машин должно удовлетворять условию (1).
Амплитуду вертикальных колебаний фундаментов формовочных машин с поворотно-перекидным механизмом, определенную для торцовых граней фундамента, допускается увеличивать на 20%.
5.9. При основании, сложенном мелкими или пылеватыми водонасыщенными песками, для машин грузоподъемностью 10т и более следует, как правило, предусматривать виброизоляцию фундаментов.