Крепление оборудования

В большинстве случаев оборудование жестко крепят фунда­ментными болтами. В соответствии с ГОСТ 24379.0-80 и ГОСТ 24379.1-80 болты для крепления оборудования классифицируются:

По конструктивному решению болты подразделяются на 6 типов (рис. 6.1):

тип 1 - болты изогнутые (исполнение 1 и 2); тип 2-е анкерной плитой; тип 3 - составные с анкерной плитой; тип 4 - болты с изолирующей трубой; тип 5 - болт прямой (гладкий); тип 6 - болты с коническим концом.

По способу установки в фундамент болты делятся на сле­дующие виды:

1) устанавливаемые непосредственно в фундамент (болты глухие) до бетонирования - болты изогнутые (тип 1, исполнение 1) с анкерной плитой (тип 2, тип 3) составные;

2) съемные с изолирующей трубой (тип 4) , устанавливаемые также до бетонирования фундамента;

3) устанавливаемые на готовые фундаменты в колодцах (болты глухие) - тип 1, исполнение 2;

4) устанавливаемые на готовые фундаменты в просверленные скважины (болты глухие и съемные), болты прямые (тип 5) и с ко­ническим концом (тип 6), а также самоанкерирующиеся болты и дюбели. По способу закрепления в бетоне фундамента болты под­разделяются на: закрепляемые непосредственным взаимодействием деталей (шпилек или анкерных плит) с бетоном фундамента (типы 1-4): закрепляемые с помощью силоксанового или эпоксидного клея, а также цементо-песчаных смесей (типы 5,6); закрепляемые с помощью разжимных цанг - самоанкерирующиеся болты и дюбели.

Рис. 6.1 Фундаментные болты.

(1- болт; 2- шайба; 3- гайка; 4- анкер­ная плита; 5- муфта; 6 - верхняя шпилька; 7 - нижняя шпилька; 8 - изоли­рующая труба; 9 - тарельчатая пружина; 10- центрирующее кольцо; 11-эпоксидный клей; 12- цементная подушка).

1) по конструктивному решению;

2) по способу установки в фундамент;

3) по способу закрепления в бетоне фундамента;

4) по условиям эксплуатации.

В зависимости от условий эксплуатации фундаментные бол­ты делятся на конструктивные болты и расчетные (силовые). Кон­структивные болты служат для крепления оборудования, устойчи­вость которого против опрокидывания или сдвига обеспечивается собственной массой. Расчетные болты воспринимают нагрузки, ко­торые возникают при работе технологического оборудования.

Изогнутые болты являются наиболее простыми и устанавли­ваются непосредственно в массив фундамента или в колодец. При установке болта в массив фундамента болт крепится на специаль­ных кондукторах, строго фиксирующих и обеспечивающих про­ектное положение болта при бетонировании фундамента.

Болты с анкерными плитами заделываются в фундамент так же. как и изогнутые болты, и могут иметь меньшую высоту, чем изогнутые болты.

Составные болты с анкерными плитами применяются при установке оборудования методом поворота или надвижки. В этих случаях муфта и нижняя шпилька с анкерной плитой устанавли­ваются в массив фундамента во время бетонирования, а верхняя шпилька ввертывается в муфту на всю длину резьбы после уста­новки оборудования через отверстия в опорной раме.

Болты с изолирующей трубой устанавливаются в массив фундамента и могут быть с анкерной плитой или с амортизирующими элементами. Изолирующая труба позволяет демонтировать болт, то есть делает его съемным. Изолирующая труба и анкерная плита закладываются в фундамент во время бетонирования, а шпилька устанавливается свободно в трубе после устройства фун­дамента и вворачивается в анкерную плиту.

Болты с амортизирующими элементами состоят из шпильки, изолирующей трубы, анкерной плиты, шпильки и тарельчатых пружин, устанавливаемых в нижней части болта. Амортизирующие элементы за счет упругих деформаций обеспечивают прочность со­единения при меньшей глубине заделки болта в бетон, однако они обладают недостатком, заключающимся в необходимости иметь доступ к нижней части болтов. Болты с тарельчатыми пружинами и изолирующей трубой рекомендуются для установки оборудования, испытывающего при эксплуатации динамические нагрузки и уда­ры.

Прямые болты, закрепляемые с помощью эпоксидного клея, и конические болты, закрепляемые с помощью цементной зачеканки, а также самоанкерирующиеся болты и дюбели устанавливаются в просверленные скважины.

Болты, закрепляемые эпоксидным клеем, могут устанавли­ваться как до, так и после монтажа и выверки оборудования через отверстия в опорах оборудования. Толщина клеевого слоя колеб­лется от 3 до 15 мм в зависимости от диаметра болта. Равномер­ность толщины слоя обеспечивается установкой фиксирующих колец из проволоки. Нижнее кольцо устанавливается в скважину до заливки клея, верхнее - после установки болта.

Конические болты с цементной зачеканкой можно вводить в эксплуатацию через 10 суток после заделки.

Применение таких болтов позволяет достичь более точной установки оборудования.

При креплении оборудования дюбелями и самоанкерирующимися болтами различных конструкций нагружать и испытывать оборудование можно сразу после установки. Различие их в том, что при приложении нагрузок у болтов увеличивается величина рас­порного усилия в бетона, а у дюбелей остается постоянной.

Рис. 6.2 Дюбели.

(1- шток; 2- гайка; 3- шайбы; 4 - шпилька; 5 - конус; 6 - болт; 7 - цанга; 8 - разжимное кольцо; 9 - втулка)

Дюбель (рис. 6.2.а) состоит из полой шпильки 4, в которую вставлен разжимающий шток 1. В верхней части шпильки распо­ложена резьба для наворачивания гайки 2. На нижней части

шпильки находятся четыре продольных разреза и специальные рифления для увеличения сцепления с бетоном. При забивке штока анкерная часть дюбеля расширяется, создавая распор, в результате чего и осуществляется анкеровка. После забивки шток можно из­влечь из шпильки и использовать повторно.

Дюбель (рис.6.2,6) состоит из шпильки 4 и разжимного кону­са 5. В верхней части шпильки расположена резьба, а в нижней час­ти шпильки - цилиндрическое отверстие и четыре продольные про­рези. На наружной поверхности анкерной части шпильки выпол­нены проточки для увеличения сцепления с бетоном. Зажимной ко­нус обеспечивает при осаждении на нем шпильки ударами молотка распор анкерной части на 5-6 мм, что дает надежную анкеровку.

Дюбель (рис.6.2,в) состоит из обычного болта 6, цанги 7 и конической пробки 5. Цангу изготавливают с внутренним цилин­дрическим отверстием, в верхней части которого находится резьба. На анкерной части расположены четыре продольные прорези и рифление периодического профиля. В цангу вставляют коническую пробку, а дюбель помещают в отверстие и расклинивают легкими ударами молотка по верхней часть цанги. После установки цанги в отверстие, просверленное в бетоне, в корпус дюбеля вворачивают болт или шпильку, закрепляя таким образом оборудование на фун­даменте.

Самоанкерирующийся болт (рис.6.3,а) состоит из специаль­ной шпильки 4, верхний конец которой имеет резьбу, а нижний ко­нический - цилиндрическую часть и буртик. Цилиндрическая часть ограничивает величину распора, а упорный буртик препятствует соскальзыванию разжимных колец 8. В качестве разжимных при­способлений используют разрезные пружинные кольца. Болт за­крепляют осаживанием разжимных колец, помещенных на кони­ческой части шпильки, легкими ударами молотка по оправке, которую надевают на шпильку. Затем затягивают гайку, при этом конус разжимает кольца, вдавливая их в бетон.

Рис 6.3 Самоанкерирующиеся болты.

Самоанкерирующийся болт (рис.6.3,6) состоит из шпильки 4 цанги 7 и распорного конуса 5. На шпильку надевают цангу и наворачивают конус. Распорный конус изготавливают из сортовой шестигранной стали. Самоанкерируюшийся болт с сборе вставляют в отверстие, после чего отверткой заворачивают шпильку в конус, который, втягиваясь в цангу, рапирает её.

Самоанкерирующийся болт (рис.6.3.в) состоит из шпильки 4 с конической частью и втулки 9. Втулка в нижней части имеет четыре продольные прорези. Верхняя сплошная ее часть служит для огра­ничения величины распора. Коническая часть шпильки выполнена

с цилиндрическим переходом. Для анкеровки на шпильку, устано­вленную в отверстие, надевают втулку, которую затем осаживают на конусе несколькими ударами молотка по оправке. Затем затяги­вают гайку на шпильке.

Скважины под самоанкерирующиеся болты или дюбели сле­дует сверлить после установки и выверки оборудования через от­верстия под фундаментные болты в опорных частях оборудования, используя станину как кондукторное устройство. Если применение такого метода сверления отверстий невозможно или по условиям технологии работ нужно установить самоанкерирующиеся болты или дюбели до монтажа оборудования, места установки размечают с помощью геодезических приборов или используют кондукторы. При необходимости такие болты могут быть извлечены из скважи­ны и использованы повторно. Скважины для самоанкерирующихся болтов или дюбелей могут заливаться цементным раствором при напряженном состоянии цанговых креплений. Такая необходи­мость возникает в помещениях с агрессивной атмосферой, а также для оборудования, подверженного динамическим воздействиям. Самоанкерирующиеся болты могут иметь глубину заложения в 3-4 раза меньше, чем обычные болты, То есть глубину анкеровки равную 10-15 диаметрам болта. Болты с распорными цангами можно устанавливать на расстоянии от боковой грани фундамента не менее 10 диаметров болта. При низкой прочности бетона может происходить нарушение анкеровки путем выдергивания конусной части болта из цанги при вдавливании цанги в бетон. В этом слу­чае конусная часть болта снабжается буртиком, препятствующим проскальзыванию конуса в цанге. При наличии буртика бетон ра­ботает не на контактную прочность, а на скалывание, поэтому ма­лая глубина анкеровки становится неприемлимой.

Установка оборудования на междуэтажных перекрытиях осуществляется с опиранием оборудования непосредственно на поверхность перекрытия или на металлических подкладках с подлив­кой бетонной смесью. Крепление оборудования к перекрытию про­изводится болтами, пропущенными через перекрытие или самоанкерирующимися болтами, устанавливаемыми в глухие отверстия перекрытий на глубину 4-5 диаметров болта. Крепежный болт мо­жет проходить через отверстия в станине машины и опорной раме. При прохождении же болта рядом со станиной крепление машины осуществляется с помощью лапок, устанавливаемых под гайку и опирающихся одним краем на перекрытие, а противоположным на станину или раму. Лапки целесообразно использовать также при подвешивании оборудования к перекрытию.

Оборудование с большими динамическими нагрузками мо­жет устанавливаться на деревянных рамах или брусках, на виброизолирующих пружинных опорах и на виброрегулирующих основаниях - резиновых пластинах толщиной 10 мм.

При монтаже оборудования приходится устранять дефекты фундаментов, допущенные строителями и связанные с оперативной заменой намеченной к установке устаревшей машины более совер­шенной. При расхождении плана расположения фундаментных болтов возможна приварка и изгиб болтов или установка проме­жуточной плиты (рамы), отверстия которой совпадают с располо­жением фундаментных болтов, а дополнительные отверстия служат для крепления оборудования к плите.

Для облегчения монтажа отверстия под фундаментальные болтов опорных частях колонного оборудования делаются диа­метром, который в 1,5-2 раза больше диаметра болтов. После вы­верки оборудования поверх отверстий под гайку подкладываются шайбы с диаметром отверстия на 1-2 мм больше диаметра болта, которые затем привариваются к опоре.

Болты должны поставляться предприятиями - изготовителя­ми комплектно в соответствии с предусмотренными конструкторской документацией типом и исполнением болта. Шпильки марки­руются нанесением на их торец дроби, в числителе указан диаметр резьбы, в знаменателе - длина (мм). На анкерных плитах марки­ровку наносят на плоскость плиты также в виде дроби, в числителе которой - номинальный диаметр резьбы шпильки, в знаменателе -размер квадратной (или диаметр круглой) плиты. На муфтах, ко­нических втулках и цангах на наружной поверхности маркировка обозначает диаметр резьбы шпильки.

При закреплении оборудования гайки фундаментных болтов затягивают с усилием, указанным предприятием-изготовителем в инструкции по монтажу. При без подкладочном методе монтажа затяжку гаек производят вблизи опорных элементов с помощью стандартных ключей без надставок. При использовании в качестве опорных элементов регулировочных винтов усилие на ключе при предварительной затяжке не должно превышать 10 Н. Окончатель­ную затяжку разрешается выполнять после достижения бетоном подливки не менее 70 % проектной прочности (определяется строи­тельной организацией на основе испытаний контрольных образ­цов).

Окончательную затяжку производят равномерно в 2-3 обхода в шахматном порядке симметрично относительно осей оборудова­ния, начиная с болтов расположенных на этих осях. Контроль уси­лий при затяжке болтов осуществляют по крутящему моменту, удлинению болта, углу поворота гайки, давлению рабочей жид­кости в специальных гидроключах. Для контроля усилия по крутя­щему моменту при затяжке болтов применяют ключи предельные трещеточные с различными диапазонами регулируемых крутящих моментов и динамометрические ключи.