Instalación de máquinas y equipos

1. La base de las máquinas y equipos

Las máquinas y equipos deben instalarse sobre una base sólida. Si la base no es firme, afectará el funcionamiento de las máquinas y equipos. , e incluso afectar la máquina o la vida útil del equipo.

Los requisitos básicos para mover maquinaria (llamadas máquinas) son más estrictos. Es diferente a la base de los equipos (generalmente se refiere a equipos que no se mueven). Además de las cargas estáticas, también existen las cargas dinámicas.

La carga dinámica se debe al mal equilibrio de las partes giratorias y oscilantes de la máquina. Cuanto mayor es la carga dinámica, mayor es el impacto sobre la cimentación. Una máquina mal equilibrada destruirá rápidamente los cimientos (por ejemplo, un molino de bolas es una máquina mal equilibrada).

Debido a la carga dinámica sobre la base, se producirán vibraciones. Además de tener un efecto destructivo en la máquina, las vibraciones a menudo se transmiten a través de los cimientos a los equipos, máquinas o edificios adyacentes, provocando grietas y daños prematuros. Además, la contaminación acústica provocada por las vibraciones también se transmitirá desde una base deficiente.

Por lo tanto, además de cumplir estructuralmente con los requisitos del proceso, la base también debe poder transferir uniformemente la carga de la máquina y el equipo al suelo, para absorber la vibración de la máquina y aislar el ruido. Además, una vez construidos los cimientos, especialmente durante el funcionamiento de máquinas y equipos, no debe haber hundimientos, deflexiones, vuelcos, etc.

Los cimientos se construyen sobre el suelo. Por lo tanto, antes de construir unos cimientos grandes, se debe realizar una prueba de perforación del suelo de los cimientos para determinar las propiedades físicas y la resistencia a la presión del suelo.

Al diseñar la cimentación, la presión que soporta el suelo no debe exceder la resistencia a la presión permitida del suelo.

Para conocer la resistencia a la presión de varias capas de suelo, consulte la Tabla 10-1.

Los cimientos no deben construirse sobre suelo sedimentado. Si ciertas condiciones lo restringen, solo se puede reforzar con cimientos de arena artificial o cimientos de pilotes. La base de arena consiste en construir la base sobre un colchón de arena compactada artificialmente. El espesor y el tamaño del colchón de arena deben determinarse mediante cálculo. La base de pilotes es un método para fortalecer la base mediante el hincado de pilotes.

Los pilotes se pueden dividir en pilotes de madera, pilotes de hormigón armado, pilotes de acero y pilotes de arena, y su rango de aplicación depende de las propiedades de los cimientos y del suelo.

Tabla 10-1 Capacidad de carga de varios estratos del suelo

(1) Tipo estructural de cimentación

Los requisitos para la cimentación varían según la máquina y el equipo Sus tipos estructurales también son diferentes y se pueden dividir en dos categorías: la base del equipo y la base de la máquina.

1. Tipos estructurales de cimentaciones de equipos

Según los diferentes tipos estructurales, las cimentaciones de equipos se pueden dividir en dos tipos: tipo de bloque único y tipo de bloque grande.

(1) Cimentación monobloque

Este tipo de cimentación se construye como un solo cuerpo y no está conectada a otras cimentaciones o cimientos de edificios de fábricas. La estructura general es sólida (Figura 10-). 1 (a), tipo de sótano (Figura 10-1(b)), tipo de pared (Figura 10-1(c)) y tipo de marco (Figura 10-1(d))

Figura 10- 1 Tipos estructurales de cimientos

(a) Sólido; (b) Sótano; (c) Tipo de pared; (d) Tipo de marco

Tipo sólido Los cimientos se pueden dividir en cuadrados, rectangulares y redondos según la forma de la base del equipo. También son del tipo monotramo, multitramo y escalonado.

(2) Tipo bloque grande (tipo placa).

Este tipo de base está construida en forma de bloque o placa grande continua para usar cuando se instalan múltiples equipos adyacentes, equipos auxiliares y tuberías. También se pueden usar ranuras o agujeros de administración como bloque. cimientos con la ayuda de pisos, vigas o techos de concreto.

2. Tipos estructurales de cimientos de máquinas

Tipos estructurales de cimientos de máquinas eléctricas También se pueden dividir en tipo de bloque único y. tipo de bloque grande, pero el tipo de bloque principal, especialmente el tipo de bloque sólido, es el más utilizado. La mayor ventaja de este tipo de cimentación es que tiene una alta rigidez y no tiene una parte extendida sobre el suelo. bloque grande continuo, que se puede construir en una forma adecuada de acuerdo con los requisitos de trabajo del cuerpo principal de la máquina y el equipo auxiliar.

Además de la base del bloque grande, también hay paredes que se utilizan principalmente para. instalación de máquinas rotativas. Tipo de cimentación Como se muestra en la Figura 10-2, el principal componente de carga es la pared longitudinal en la placa inferior de la columna de soporte.

(2) Cálculo de las dimensiones de la cimentación<. /p>

Al determinar el tamaño de la base, se debe considerar de acuerdo con el tipo y la tensión de la máquina y el equipo. Se puede dividir aproximadamente en dos categorías: base de carga estática y base de carga dinámica.

1. Cálculo de la base de carga estática

En el procesamiento y producción de minerales no metálicos, algunos equipos son muy pesados, por lo que se debe calcular la base de estos equipos.

Generalmente, los cimientos de equipos estacionarios están sujetos a carga central y la mayoría de sus estructuras están hechas de cimientos de pilotes escalonados para ahorrar materiales, como se muestra en la Figura 10-3. El cálculo de este tipo de base se realiza de la siguiente manera.

Figura 10-2 Cimentación de muro para motor eléctrico y soplador de turbina

Figura 10-3 Cimentación escalonada

(1) El tamaño del pilote viene dado por la siguiente fórmula determina

Maquinaria y equipo de procesamiento de minerales no metálicos

Donde N - el peso del equipo y la columna en sí (kg);

F1 - el área de la sección transversal de la columna (cm2);

F2——El área de la sección transversal total de las barras de acero en la columna (cm2);

δ1——La resistencia última del concreto (kgf/cm2).

Descúbralo en la Tabla 10-2

δ2——Límite de rendimiento de la barra de acero;

General 2500 kgf/cm2

K— — Factor de seguridad K=2,2;

F2/F1 - generalmente entre 0,5 y 1%.

Tabla 10-2

(2) El tamaño de los cimientos debajo del pilote se puede determinar de la siguiente manera:

Maquinaria y equipo de procesamiento de minerales no metálicos

En la fórmula, A——El área inferior de la cimentación (cm2);

N——El peso del equipo y las columnas (kg);

G——El peso de la base misma (kg);

δ——presión permitida del suelo (kgf/cm2).

Cálculo de la altura de la base H: Para columnas cuadradas:

Maquinaria y equipo para procesamiento de minerales no metálicos

Donde H - la altura mínima de la base (cm ) ;

K1——Factor de seguridad cuando se somete a corte, K1=2.4;

a——Longitud lateral de la columna cuadrada (cm);

δ3 ——La resistencia máxima al corte del hormigón, generalmente 22 kgf/cm2.

Para columnas rectangulares, entonces:

Maquinaria y equipo para procesamiento de minerales no metálicos

(3) Determinación del número de barras de acero en la base

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Barras de refuerzo El número se puede obtener calculando el momento flector. Debido a la presión de soporte del suelo, se produce un momento flector en la cimentación (la cimentación actúa como una viga en voladizo), y este momento flector alcanza su valor máximo en el borde del pilote. Debido a que el hormigón es un material frágil, se puede considerar que el momento flector inverso lo soportan totalmente las barras de acero. Calculando la tensión de flexión de las barras de acero de acuerdo con este momento de flexión máximo, se puede obtener el número requerido de barras de acero.

Como se muestra en la Figura 10-4, los momentos flectores en las secciones I-I y I′-I′ son causados ​​por la fuerza de reacción del suelo que actúa sobre las áreas ABFE y BFGH de la cimentación. La fuerza del momento flector Q1 en el borde AB es igual al área del trapezoide ABEF multiplicada por la resistencia a la presión permitida del suelo. La fuerza del momento flector Q2 en el lado BH es igual al área trapezoidal BFGH multiplicada por la resistencia a la presión permitida del suelo. Es decir:

Maquinaria y equipo de procesamiento de minerales no metálicos

Si se trata de una base cuadrada o columna cuadrada, entonces:

Maquinaria de procesamiento de minerales no metálicos y equipo

Momento flector en la sección I-I:

M1＝Q1L1

Figura 10-4 Cálculo de barras de acero de cimentación

En el fórmula, L1——ABEF trapezoidal La distancia desde el centro de gravedad a la sección I-I

Maquinaria y equipo de procesamiento de minerales no metálicos

El momento flector en I′-I′ sección

M2＝Q2L2

En la fórmula

Si es una base cuadrada y una columna cuadrada, entonces

M1= M2

Entonces el número de barras de acero en las dos direcciones también es igual. La presión del suelo produce momentos flectores en las secciones I-I y I′-I′. Para evitar que la base se dañe por flexión, se debe generar un momento flector interno para resistir el momento flector. Por lo tanto, se obtiene la siguiente fórmula de equilibrio para el momento flector:

Procesamiento de minerales no metálicos. maquinaria y equipo

En la fórmula, M——Momento flector (kgf·cm);

F2——Área de la sección transversal total de las barras de acero en la columna (cm2 );

K——Factor de seguridad;

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L——el brazo de momento flector (altura efectiva de la base), que puede ser 0,875H (cm) .

Después de calcular el área total de las barras de acero, se selecciona un diámetro de barra de acero adecuado y se puede determinar su número.

2. Cálculo de la base de carga dinámica

Calcular la base de máquinas dinámicas es una tarea más complicada Debido a que se debe tener en cuenta el problema de las vibraciones perturbadoras, no pretendemos hacerlo. Teóricamente Narrativa. A continuación se presenta un método simple para determinar la base de carga dinámica.

El largo y ancho de la base se pueden calcular sumando de 150 a 250 mm al largo y ancho de la base de la máquina, y la altura de la base se puede calcular de acuerdo con el siguiente método:

(1) Determinación del peso de la cimentación

G＝a·Q

Donde a——el coeficiente de carga de la cimentación, su valor depende del tipo de máquina;

Q—— —El peso de la máquina (kg);

G——El peso de la base (kg).

①Para máquinas de pistones horizontales se aconseja:

Velocidad del pistón (m/s) v＝1,2,3,4

Coeficiente de carga a＝ 2, 2,5, 3,5, 4,5;

② Para máquinas de pistón vertical, el coeficiente se reduce aproximadamente un 35%

③ Para motores sin frenado y en marcha, se toma el coeficiente a =; 10;

Para motores que están frenados y a menudo marcha atrás, y la carga es inestable, tome el coeficiente a=20;

④Para otras máquinas rotativas (bombas de agua y máquinas de ventilación), para determinar la profundidad de la cimentación se puede tomar el coeficiente a=10.

(2) Determinación del volumen de la cimentación

Dado el peso de la cimentación, calcular su volumen según la siguiente fórmula:

V=G /q (m3)

En la fórmula, q——el peso de un metro cúbico de cimientos, tome q=1800kg/m3; para cimientos de concreto, tome q=2000kg/m3.

(3) Determinación del tamaño de la base

Primero determine la longitud y el ancho de la base de acuerdo con el tamaño del bastidor de la máquina, y luego encuentre la altura de la base:

Maquinaria y equipo para procesamiento de minerales no metálicos

Donde A y B son el largo y ancho de la base, que depende del largo y ancho del marco.

La altura de cimentación calculada debe ser mayor que la profundidad de la capa congelada en ese momento. La base debe estar entre 150 y 300 mm más alta que el piso para evitar que el agua salpique la máquina al limpiar el piso.

(3) Construcción de cimientos

La construcción de cimientos incluye excavación, colocación de la capa de cimientos, clavado de placas horizontales, colocación de barras de acero, instalación de pernos de anclaje, vertido de concreto y curado.

La excavación consiste en cavar un pozo del tamaño y profundidad correspondientes según la forma de los cimientos en el suelo para la construcción de los cimientos.

La capa inferior de la base se coloca entre la base y el suelo de acuerdo con las propiedades del suelo de base. Si los cimientos se construyen sobre un suelo que puede soportar cargas pesadas, como grandes trozos de roca dura, grava o arenisca, entonces solo es necesario nivelar los cimientos del edificio. Si el suelo es blando se debe realizar una capa de cimentación de hormigón, con un espesor de 300 a 7500 mm. Si no se construye una base dura artificial, la tierra suelta liberará o absorberá agua, lo que provocará que la base se encoja o se expanda, provocando grietas en la base y provocando daños a toda la estructura y accidentes.

Si el suelo es muy blando hay que reforzarlo con pilotes. El diámetro, longitud y distancia entre pilotes se determinan según la calidad del suelo y el tamaño de la carga.

Después de colocar la capa inferior, clave la plantilla alrededor de la base. El encofrado debe clavarse firmemente para evitar deformaciones durante la reacción de hidratación del cemento del hormigón.

El vertido de hormigón es un proceso importante en la construcción de cimientos. La proporción de hormigón debe basarse estrictamente en los requisitos de diseño.

El uso de concreto con diferentes grados se muestra en la Tabla 10-3.

Tabla 10-3 Números de concreto utilizados en varios proyectos de cimientos

Si los orificios para los pernos de anclaje se reservan de antemano en los cimientos de concreto, se deben colocar en la posición reservada del orificio antes de verter. Coloque los pilotes de madera cuadrados cepillados. El tamaño y la longitud de los pilotes de madera cuadrados deben determinarse de acuerdo con el tamaño de los pernos de anclaje. Para que los pilotes sean fáciles de quitar después de que el concreto se haya fraguado, déles forma inclinada y envuélvalos con fieltro o papel de fieltro. Es mejor balancear suavemente las estacas varias veces antes de que la base se solidifique por completo para evitar que el concreto se adhiera firmemente a las estacas, lo que facilitará su extracción posterior.

(4) Pernos de anclaje

Todas las máquinas y equipos están conectados a los cimientos mediante pernos de anclaje. Los pernos de anclaje tienen las siguientes formas, como se muestra en la Figura 10-5.

Si el diámetro del perno de anclaje es inferior a 24 mm, su extremo inferior se dobla en las tres formas (a), (b) y (d) en la Figura 10-5, el perno de anclaje con un diámetro dentro del rango de 25~; Se pueden tomar 50 mm como se muestra en la Figura 10. Las formas (c), (e), (f) y otras formas en 5; los pernos de anclaje con un diámetro de más de 50 mm adoptan las formas (g), (h), ( i) y otras formas.

Al verter los cimientos, si los pernos de anclaje se vierten en los cimientos, generalmente hay dos métodos: uno es dejar orificios para los pernos de anclaje en los cimientos al verter los cimientos y luego instalar la máquina. coloque los pernos y luego vierta los pernos de anclaje con lechada de cemento; una es fijar la posición de los pernos de anclaje con un marco fijo antes de verter los cimientos. Al verter los cimientos, vierta los pernos de anclaje sobre el concreto a la vez. Adentro. El primero se denomina método de riego secundario y el segundo se denomina método de riego primario. El método de vertido de una sola vez puede reducir el encofrado de clavado y aumentar la estabilidad y solidez de los pernos de anclaje, mejorando así la resistencia sísmica de los pernos de anclaje. Por lo tanto, el método de riego único es un método avanzado.

Figura 10-5 Forma de los pernos de anclaje

Maquinaria y equipos generales como bombas, ventiladores, etc., si se utiliza el método de vertido de una sola vez, después de fijar los pernos de anclaje con marco de fijación. Antes de verter hormigón, se debe inspeccionar estrictamente la línea central, la verticalidad y la elevación de los pernos de anclaje. La desviación de la línea central permitida está limitada a ±4~5 mm, la desviación de elevación está limitada a ±10 mm y la desviación de verticalidad no debe exceder una pendiente del 1 %.

(5) Tratamiento de desviación de los pernos de anclaje

Al verter los cimientos, se debe prestar gran atención a si la posición, elevación y calidad del vertido de los pernos de anclaje cumplen con las especificaciones técnicas. Si hay una desviación no permitida debido a cambios de diseño o posiciones de los pernos, afectará la instalación y deberá solucionarse. A continuación se presenta la línea central y la desviación de elevación de los pernos de anclaje y cómo lidiar con la extracción suelta.

1. Tratamiento de la desviación de la línea central

Utilice cinceles de acero para quitar el concreto alrededor de los pernos que deben procesarse, manténgalos durante (8 a 15) días y caliente los pernos. con llama de acetileno hasta color rojo cereza (unos 850°C). Tenga cuidado de no sobrecalentar la temperatura para evitar cambios en la estructura metálica y reducir la resistencia del perno. Utilice un gato o un mazo para corregir el perno calentado y soldar. una placa de acero a la curva para evitar que se enderece en el futuro, como se muestra en la Figura 10-6.

Figura 10-6 Procesamiento de desviación de la línea central

2. Procesamiento de desviación de elevación

Si el perno es demasiado alto, la parte demasiado larga se puede cortar y hilo reprocesado. Si el perno está demasiado bajo, la solución general es usar una llama de acetileno para hornear el perno hasta que quede rojo y estirarlo. Después del alargamiento, suelde barras de acero en ambos lados de la pieza de diámetro reducido o utilice tubos de acero del tamaño adecuado para soldar (como se muestra en la Figura 10-7 (a) (b)). Si es demasiado bajo y estirarlo en rojo no ayuda, puede volver a soldar un perno de la misma especificación en el extremo superior del perno no calificado (como se muestra en la Figura 10-7(c)), y se debe colocar una nervadura de refuerzo. soldarse a la junta soldada.

3. Cómo lidiar con los pernos sueltos

A veces, una fuerza excesiva puede soltar los pernos de anclaje de la base. La solución puede ser cincelar parte de la base alrededor de la cintura. Suelde los pernos dos barras de acero que se cruzan (como se muestra en la Figura 10-8) y luego agregue concreto para asegurar los pernos móviles. En cuanto al método de procesamiento, se puede manejar según la situación real.

Figura 10-7: Procesamiento de desviación de elevación

Figura 10-8: Procesamiento de aflojamiento de pernos

(6) Requisitos técnicos para la cimentación de máquinas y equipos

Cuando faltan planos básicos de máquinas y equipos, podemos consultar los procedimientos anteriores para organizar la construcción. Si algunas máquinas o equipos vienen con planos básicos, deben construirse de acuerdo con ellos. La base se utiliza para fijar el equipo. Antes de instalar el equipo, verifique el tamaño y la calidad de acuerdo con la ubicación de los orificios de los pernos de anclaje de la base del equipo de acuerdo con los planos de la base y los planos de construcción de instalación. Los requisitos técnicos específicos son los siguientes:

(1) El tamaño de la posición central de la base debe cumplir con el tamaño de diseño del plano de construcción y el error no debe exceder ±20 mm.

(2) El tamaño del contorno plano de la base debe ser mayor que el tamaño del contorno de la base del equipo. Generalmente, se requiere que sea al menos 100 mm más grande que el tamaño del contorno de la base.

(3) El centro de gravedad de la base y el centro de gravedad del equipo deben estar en el mismo plano vertical, y el error no debe exceder los 10 ~ 15 mm para evitar inclinación y hundimiento.

(4) Una vez que la base alcanza el período de curado, no debe haber holguras, grietas, panales, superficies picadas ni tendones expuestos. Al comprobar con un martillo pequeño, el sonido debe ser sólido y no debe haber daños ni peladuras.

(5) Los orificios para los pernos de anclaje deben reservarse en la base. Las plantillas en los orificios deben estar limpias y no debe haber residuos (bloques de madera, ladrillos, trapos, etc.) en los orificios.

(6) La desviación de la posición central de los pernos de anclaje fijados en la base no debe exceder ±2~3 mm cuando se vierten una vez.

(7) La desviación central de los orificios reservados para los pernos de anclaje no deberá exceder los 10 mm, y la verticalidad de los orificios no deberá exceder ±10~15 mm por metro.

(8) Antes de instalar el equipo, la resistencia de la base debe alcanzar más del 75% antes de que el equipo pueda colocarse en su lugar.

2. Instalación de máquinas y equipos

Se han completado los preparativos anteriores Una vez que el equipo llega al sitio, se pueden realizar los trabajos de instalación.

La instalación de los equipos se debe realizar en el orden de la máquina principal primero y luego la máquina auxiliar, primero la superficie grande y luego la superficie pequeña, y primero la línea larga y luego la línea corta. El primer paso de la instalación es izar la maquinaria y el equipo. Antes de izar, debe verificar cuidadosamente la sujeción del dispositivo y el equipo de elevación. El izado sólo se puede realizar después de que la inspección esté completamente calificada. Los trabajos de elevación deben realizarse bajo un mando unificado. Cuando el equipo se iza a una posición ligeramente más alta que los pernos de anclaje de la base, el equipo se puede colocar en su lugar. Para colocar el equipo, alinee los orificios de los pernos de anclaje en la base del equipo con los pernos de anclaje o los orificios reservados en la base y coloque el equipo sobre la plataforma en la superficie de la base. Una vez colocado el equipo, antes de retirar el dispositivo de elevación, se debe llevar a cabo el segundo paso de la instalación: la calibración del equipo. Los trabajos de corrección incluyen alineación y nivelación. Asegúrese de que la posición horizontal y la elevación de la línea central del equipo cumplan con los requisitos de diseño. La nivelación debe cumplir con los requisitos de nivelación, paralelismo y perpendicularidad mutua del equipo, para que el equipo pueda funcionar normalmente después de la instalación. El trabajo de calibración de la instalación del equipo debe realizarse de acuerdo con las disposiciones de los planos de construcción, las instrucciones del equipo y los procedimientos técnicos de operación. Si hay una desviación después de la instalación, la desviación no excederá el rango permitido especificado; de lo contrario, se considerará la instalación. no cualificado. Una vez calibrado el equipo, se puede realizar una inyección secundaria. Antes de aplicar la lechada, se deben limpiar los orificios reservados para los pernos de anclaje y se debe lavar la superficie de la base. Después de que el mortero de cemento de la lechada secundaria se haya solidificado y endurecido, realice otra verificación de calibración mientras aprieta los pernos de anclaje.

La puesta en marcha (puesta en servicio) es la etapa final del proyecto de instalación. Después de la operación de prueba, el equipo mecánico puede ponerse oficialmente en producción de acuerdo con los requisitos de diseño. Durante la operación de prueba, a menudo aparecerán todos los defectos en el diseño, instalación, montaje y ajuste del equipo mecánico, y los problemas que ocurren son a menudo complejos y multifacéticos. Por lo tanto, antes de la operación de prueba, no solo es necesario realizar una prueba. Inspección detallada del equipo mecánico antes de la operación de prueba. Durante la inspección, los técnicos deben desplegarse adecuadamente y los profesionales relevantes deben estar presentes. También debe haber un miembro del personal que esté familiarizado con el rendimiento del equipo para realizar la operación de prueba. Los requisitos para la operación de prueba de diversos equipos mecánicos son diferentes. En términos generales, los requisitos básicos son los siguientes:

1. Comprender el rendimiento de la máquina y la calidad de su mecanismo durante la operación de prueba y confirmar. si la calidad de la instalación es buena o mala. Cumplir con los requisitos especificados para que la maquinaria y el equipo puedan ponerse en producción sin problemas.

2. Los operadores deben estar familiarizados con el rendimiento de la máquina mediante una operación de prueba para que puedan dominar los métodos operativos correctos en producción.

3. Descubrir los defectos de la máquina a tiempo mediante la operación de prueba para que se puedan realizar reparaciones y ajustes tempranos antes de entrar en producción.

Una vez que la ejecución de prueba se considera calificada, el departamento de instalación puede entregarla oficialmente al departamento de producción para su uso.