Ремонт и монтаж оборудования. МУ_РиМ_ЗФО. Занятие 1 Построение графиков показателей надежности изделия

• Название: Занятие 1 Построение графиков показателей надежности изделия
• Анкор: Ремонт и монтаж оборудования
• Дата: 24.05.2022
• Размер: 0.77 Mb.
• Имя файла: МУ_РиМ_ЗФО.docx
• Тип: Занятие; #547669
• страница: 2 из 2

Практическое занятие № 2

Расчет фундамента станка

3 Вопросы и задания

Исходные данные для выполнения задания приведены в таблице 2.1
Таблица 2.1 – Исходные данные

Данные	№ варианта
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Модель станка	1Е165П	1М10В	1Б225-6К	1Б284	1Г325П	1516Ф1	16Б16А	1Б732	2Н135	2М57
Грунт	Скальные	Галька	Гравий	Пески крупные	Пески средней крупности	Пески мелкие, маловлажные	Пески мелкие с водой	Супеси	Суглинки	Глины

Данные	№ варианта
	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
Модель станка	2Д450	2636Ф1	2204ВМФ4	2Е78П	3М150	3Д180	3К229В	3Д754	5304В	5Т23В
Грунт	Скальные	Галька	Гравий	Пески крупные	Пески средней крупности	Пески мелкие, маловлажные	Пески мелкие с водой	Супеси	Суглинки	Глины

Пример

Исходные данные: модель станка 6С12, грунт – скальный.

1. Расчет фундамента состоит в определении его геометрических размеров, обеспечивающих нагрузку на грунт в пределах допускаемого предельного давления как при статической, так и при динамической нагрузках. При этом динамическая составляющая нагрузки учитывается введением специального коэффициента α в формулу для статического расчета давления подошвы фундамента на основание. Определяем фактическое давление станка вместе с фундаментом на грунт:




(2.1)

где P – фактическое давление на грунт, МПа;

G_М – вес станка, кН;

G_Ф – вес фундамента, кН;

F – площадь основания фундамента, м²;

α – коэффициент, учитывающий динамическую составляющую нагрузки на фундамент. Величина коэффициента для консольно-фрезерного вертикального станка модели 6С12: α =0.5 (таблица 2.3).

R_Н - допускаемое давление на грунт, МПа. Для скального грунта R_Н = 0,6 МПа (таблица 2.2).
Таблица 2.2 – Допускаемое удельное давление на различные грунты

Грунт	Допускаемое удельное давление на различные грунты
Скальные	0,6
Галька	0,6
Гравий	0,5
Пески крупные	0,4 – 0,5
Пески средней крупности	0,3 – 0,4
Пески мелкие, маловлажные	0,2 – 0,3
Пески мелкие с водой	0,1 – 0,2
Супеси	0,1 – 0,3
Суглинки	0,1 – 0,3
Глины	0,1

2. Определение веса станка:

G_М=m_ст ∙g, (2.2)

где m_ст – масса станка (по паспорту для модели 6С12 m_ст = 2280 кг);

g – ускорение свободного падения, g = 9,8 м/с².

G_М= 2280 ∙ 9,8 ∙ 10^-3 = 22,3 кН

3. При определении площади подошвы фундамента размеры принимают в зависимости от габаритов рамы или станины с добавлением со всех сторон 0,1…0,15 м. Для модели 6С12 габаритные размеры имеют значения: длина L = 3,19 м, ширина S = 1,65 м. Таким образом, получаем:

F = L ∙ S = (3,19 + 0,1) ∙ (1,65 + 0,1) = 5,8 м².

8. Расчет объема фундамента:

V = F ∙ H, (2.3)

где H – общая высота фундамента, м.

Глубина заложения фундамента в землю в общем случае зависит от уровня грунтовых вод, состояния и глубины промерзания грунта и т.д.

В зависимости от группы станка определяем Н по формуле, указанной в таблице 2.3.
Таблица 2.3 – Высота фундаментов Н под металлорежущие станки нормальной и повышенной точности

Виды станков	Высота фундамента Н, м	Коэффициент, учитывающий динамическую составляющую нагрузки на фундамент α
Токарные, протяжные, строгальные, фрезерные		0,5
Шлифовальные		0,6
Зуборезные, расточные		0,7
Сверлильные	1,0	0,8
Долбежные	1,4	1,0

V = 5,8 ∙ 0,5 = 2,9 м³.

5. Расчет веса фундамента:

G_Ф = V ∙ ρ_ф, (2.4)

где ρ_ф – плотность фундамента. Принимаем ρ_ф = 2000 кг/м³.

G_Ф = 2,9 ∙ 2000 = 5,8 кН.

6. Производим проверку по условию 2.1:

– условие выполнено.

Диаметр и число болтов под фундамент станка выбирают по рекомендациям при выборе станка. Координаты болтов уточняются из паспортных данных станка (рисунок 2.1). В этом случае болтовое соединение включает группу неравномерно нагруженных болтов, установленных с зазором. При расчете определяется нагрузка наиболее загруженного болта и все остальные болты данной группы принимают такими же.

Рисунок 2.1 – Схема расположения фундаментных болтов станка



Рисунок 2.2 – Привязка координат отверстий под фундаментные болты и габаритов станка

Исходные данные: модель станка 6С12.

Для модели 6С12 габаритные размеры имеют значения: длина L_ст = 3,19 м, ширина S_ст = 1,65 м.

1. Расчет конструктивных размеров (рисунки 2.1, 2.2):

по длине:

- м;

- м;

- м;

- м;

- м;

- м.

по ширине:

- м;

- м;

- м;

- м;

- м.

2. Определение крутящих моментов, действующих на фундаментные болты:

Вначале по паспорту станка определяем мощность электродвигателя главного привода станка N_гл.пр. = 5,5 кВт с числом оборотов п_гл.пр. = 1450 мин^-1 и минимальной частотой вращения шпинделя п_шп = 31,5 мин^-1.

- на быстроходном валу:

Н∙м;

- на тихоходном валу:

Н∙м;

- момент от силы тяжести станка ( вес станка; Н (практическая работа №1)):

9 Н∙м;

- суммарный момент:

Н∙м.

3. Расчет нагрузки на наиболее нагруженный болт:

- по длине:

Н.

- по ширине:

= Н.

- суммарная нагрузка:

Н.

8. Определение расчетного осевого усилия:

Н.

где k – коэффициент запаса плотности стыка; k=1,25...1,5 - при постоянной нагрузке; k = 2...4 - при переменной нагрузке. Принимаем k = 3.

5. Расчет диаметра фундаментного болта:

мм.

где допускаемое сопротивление металла растяжению, МПа. Для стали ВСт3пс2 МПа.

Принимаем минимальный диаметр по ГОСТ 24379.1-2012: мм.


б)

а)


Рисунок 2.3 – Эскиз фундаментного болта ГОСТ 24379.1-2012: 1 – фундамент; 2 – подливка; 3 – оборудование или строительная конструкция; 4 – колодец; 5 – бетон на мелком заполнителе