Фундаменты формовочных машин литейного производства

7.4.1 Требования настоящего раздела распространяются на проектирование фундаментов формовочных (встряхивающих) машин литейного производства с вертикально направленными ударными нагрузками.

7.4.2 В состав исходных данных для проектирования фундаментов формовочных машин литейного производства, кроме материалов, указанных в подразделе 5.1, 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.

7.4.3 Для устройства надфундаментной упругой прокладки следует предусматривать брусья из дуба и листовую резину. Для встряхивающих формовочных машин грузоподъемностью менее 5 т допускается применение брусьев из лиственницы или сосны.

Деревянные брусья следует изготовлять из древесины, отвечающей требованиям, указанным в 7.3.5.

7.4.4 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 таблице 11.

Таблица 11

7.4.5 Армирование фундаментов формовочных машин и их отдельных элементов необходимо производить в соответствии с требованиями, приведенными в 5.2.14, 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 при грузоподъемности машин до 15 т 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 80 м³ и менее с вертикальными стержнями диаметром 12 - 14 мм и шагом 200 мм, а для фундаментов объемом более 80 м³ - диаметром 16 - 20 мм с тем же шагом.

7.4.6 Формовочные машины с поворотно-перекидным механизмом следует располагать на фундаменте, как правило, обращенными поворотно-перекидным механизмом в сторону строительных конструкций.

7.4.7 Амплитуды вертикальных колебаний фундаментов формовочных машин следует определять в зависимости от соотношения угловой частоты ω, с^-1, свободных вертикальных колебаний подвижных частей машины на упругой надфундаментной прокладке и угловой частоты λ'_z, с^-1, свободных вертикальных колебаний всей установки на грунте, определяемых по формулам:

(112)

(113)

где k - суммарный коэффициент жесткости упругой надфундаментной прокладки, кН/м, определяемый по формуле

здесь А₁- площадь станины встряхивающего механизма, м²;

Е_w - модуль упругости деревянной прокладки, кПа;

Е_r - модуль упругости резиновой прокладки, принимаемый в зависимости от твердости по ГОСТ 263;

t_r - толщина резиновой прокладки, м;

t_w - толщина деревянной прокладки, м;

т' - масса установки, т, определяемая по формуле

т' = т₀ + т₁ + m; (114)

m₀ - суммарная масса падающих частей машины, включая массу опоки и формовочной смеси, т;

m₁- масса станины встряхивающего механизма, т;

m - общая масса фундамента, неподвижных частей машины и грунта над обрезами фундамента, т.

При условии ω > 0,7λ'_z амплитуды вертикальных колебаний a_z и a_v фундаментов формовочных машин следует определять по формулам (62) - (65), в которых ε - коэффициент восстановления скорости удара, принимаемый равным нулю; J_z - импульс вертикальной силы, кН×с, определяемый по формуле (106); J_φ - импульс момента сил относительно горизонтальной оси, кН×с×м, определяемый по формуле (110); v - скорость падающих частей формовочной машины, м/с, определяемая по формуле (107), в которой h₀ - рабочая высота падения встряхивающих частей машины, м.

Вместо значении λ_z и m в формуле (62) следует принимать значения соответственно λ'_z и т', вычисленные по формулам (113) и (114), а вместо значений λ_φ и θ_φ0 в формуле (65) - значения λ'_φ и θ'_φ0; значение λ'_φопределяется по формуле

(115)

где θ'_φ0 ^_ момент инерции массы всей установки, включая массу подвижных частей, относительно оси, проходящей через центр тяжести подошвы фундамента перпендикулярно плоскости колебаний, т×м².

При условии ω £ 0,7λ'_z амплитуду вертикальных колебаний a_v фундаментов формовочных машин следует определять по формуле (54), в которой a_z - амплитуда вертикальных колебаний общего центра тяжести фундамента и неподвижных частей машины, определяемая по формуле (55); а'_z - 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) a'_z = 0. В случае приложения динамической нагрузки с эксцентриситетом (формовочные машины с поворотно-перекидным механизмом) a'_z определяется по формуле (57).

В формулах (55) и (57) динамическую нагрузку на фундамент формовочной машины F_v, кН, следует вычислять по формуле

(116)

а вместо угловой частоты вращения машины ω следует принимать угловую частоту свободных вертикальных колебаний подвижных частей машины на упругой над фундаментной прокладке, определяемую по формуле (112).

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.

7.4.8 Расчетное значение амплитуды вертикальных колебаний фундаментов формовочных машин должно удовлетворять условию (4).

Амплитуду вертикальных колебаний фундаментов формовочных машин с поворотно-перекидным механизмом, определенную для торцовых граней фундамента, допускается увеличивать на 20 %.

7.4.9 При основании, сложенном мелкими или пылеватыми водонасыщенными песками, для машин грузоподъемностью 10 т и более следует, как правило, предусматривать виброизоляцию фундаментов.