Установка, монтаж, выверка и закрепление оборудования на фундаментах

1. Способы установки оборудования

Установка, выверка и закрепление на фундаментах механизмов, машин или их станин, рам и других базовых корпусных деталей — важнейшие монтажные работы, от качества выполнения которых во многом зависит последующая работоспособность смонтированного технологического оборудования. Трудоемкость работ, связанных с установкой оборудования в проектное положение на фундаментах, достигает 50 % от общей трудоемкости его монтажа.

Работы по установке оборудования включают в себя подготовку фундаментов и опорных элементов к монтажу; установку, выверку, подливку и окончательное закрепление механизмов, машин или их базовых корпусных деталей. Особенности выполнения отдельных операций при этом зависят от назначения монтируемого оборудования, его конструкции, требований к точности монтажа, способов закрепления и установки, а также типа несущих строительных конструкций, фундаментов.

Оборудование устанавливают на несущие строительные конструкции, которые разделяют на фундаменты (перекрытия, промышленный пол) и опорные металлоконструкции.

Фундаменты различают: по конструкции (ленточные, рамные, сплошные и массивные; материалу (бетонные, железобетонные, бутовые и др.); способу изготовления (сборные, сборно-монолитные и монолитные).

Ленточные фундаменты применяют для установки машин, роликовых конвейеров, автоматических линий и металлорежущих станков.

Рамные фундаменты представляют собой жесткую раму, стойки которой устанавливают в гнезда опорной плиты и жестко заделывают в них. Горизонтальные элементы рамы образуют площадку, на которую помещают машину. Сплошные фундаменты (под всей площадью здания или цеха) подразделяют на плитные или коробчатые. Такие фундаменты сооружают под насосы, вентиляторы, универсальные металлорежущие станки, небольшие компрессоры и другие подобные им машины и оборудование.

Массивные фундаменты — это бетонный или железобетонный массив (соответствующий габаритным размерам и очертанию машины), в котором предусмотрены отверстия и выемки для размещения и крепления частей машины, а также для ее обслуживания в процессе эксплуатации. Наиболее распространены массивные фундаменты бесподвального типа, сооружаемые для машин, устанавливаемых на отметке чистого пола первого этажа здания. Сложные фундаменты сооружают для установки прокатных станов и другого тяжелого оборудования. Такие фундаменты имеют систему технологических подвалов и маслоподвалов.

Варианты установки машин и оборудования различают по характеру связи с фундаментом (с креплением, без него и с виброизоляцией), по конструкции стыка корпусная деталь — фундамент (с местным опиранием на пакеты подкладок, специальные опорные башмаки, бетонные опоры и непосредственно на фундамент; со сплошным опиранием на бетонную подливку, виброизолирующий слой или непосредственно на фундамент; со смешанным опиранием на опорные элементы, затянутые при выверке, и на подливку, осуществляемую после окончательного закрепления оборудования (рис. 1).

Рис. 1. Основные конструкции стыка корпусная деталь—фундамент: с местным опиранием на пакеты подкладок (а), на опорные башмаки (б), на бетонные опоры (в) и непосредственно на фундамент (г); со сплошным опиранием на бетонную подливку с временной установкой при выверке на отжимных винтах (д) и на установочных гайках (е); со смешанным опиранием на подливку и опорные элементы (ж и з)

 

Рис. 2. Способы крепления оборудования: а и б — к специальным закладным деталям; в и г — к лагам; д — к силовому полу; е — приклеиванием крепежного узла; ж — приклеиванием опорной поверхности через вибропоглощающую прокладку; з — непосредственно приклеиванием опорной поверхности

 

С местным опиранием устанавливают машины и механизмы, требующие частой регулировки положения и перестановок. Со сплошным опиранием на бетонную подливку устанавливают машины и механизмы, требующие повышенной надежности и жесткости закрепления; со смешанным опиранием — оборудование, нуждающееся в окончательном закреплении до подливки, например вертикальные аппараты. В этом случае работоспособность соединения понижается, так как подкладки имеют большую податливость, а подливка работает только в сжатой зоне стыка.

Способы закрепления. В большинстве случаев закрепление промышленного оборудования осуществляют с помощью фундаментных болтов (см. гл. 4). Иногда применяют крепление обычными болтами или шпильками к закладным деталям различной конструкции. К лагам или силовым полам крепят часто переставляемое оборудование. Порой простое малонагруженное оборудование с опорными частями, выполненными из

сварных металлоконструкций, закрепляют путем их заливки в бетон. При установке легкого оборудования на фундаменты или полы с химически стойкими покрытиями применяют приклеивание эпоксидными составами специальных крепежных узлов или непосредственно опорной поверхности корпусных деталей (рис. 2).

В некоторых случаях применяют сочетания различных способов закрепления, например упоры в прокатных станов крепят заливкой их опорной части в бетон и фундаментными болтами. Встречаются виды оборудования, стабильность положения которого при эксплуатации обеспечивается его массой.

2. Выверка и регулирование положения оборудования

Выверка — процесс введения оборудования в проектное положение путем выполнения регулировочных операций с помощью специальных выверочных опорных элементов, центровочных приспособлений и грузоподъемных средств. При этом осуществляются постоянные измерения и контроль отклонений параметров положения оборудования от проектного.

Средства и технологию измерения и контроля выбирают в зависимости от заданных допускаемых отклонений. При этом применяют средства измерений и методы контроля точности, рассмотренные в гл. 5 и 7.

Оборудование выверяют в плане, по высоте и горизонтали (вертикали), а также относительно ранее установленного оборудования с контролем отклонений от соосности, перпендикулярности и параллельности в зависимости от требований технической документации завода-изготовителя и проекта производства работ.

Предварительную выверку в плане осуществляют путем совмещения отверстий в опорной части оборудования с ранее установленными фундаментными болтами. При отсутствии заранее установленных фундаментных болтов оборудование ориентируют путем совмещения его осей, заданных разметочными рисками, с монтажными осями или осями фундамента, заданными натянутыми струнами, отвесами или визирными осями оптических приборов. Отдельные виды оборудования ориентируют относительно ранее установленного оборудования. При этом проверяют совмещение отверстий под болты в станинах с колодцами или скважинами в фундаментах.

После предварительной установки оборудования и выверки в плане изогнутые болты монтируют в колодцах, оставленных при бетонировании фундамента. Корпусную деталь 1 опускают на уложенные брусья 4 так, чтобы совпадали центры отверстий под фундаментные болты 2 и центры колодцев (рис. 3, а). При монтаже динамически нагруженных машин фундаментные болты 2 на верхнем участке стержня изолируют от сцепления с бетоном с помощью защитных трубок 3. Концы фундаментных болтов 2 заводят в отверстия корпусной детали 1 и навинчивают гайки (рис. 3, б). Установленные болты заливают на 3/4 глубины колодца, но не менее чем на 100 мм ниже уровня фундамента бетоном на мелкозернистом заполнителе проектной марки не ниже 200.

Окончательную выверку в плане и по высоте и предварительное закрепление оборудования осуществляют после твердения бетона, затем полностью заливают колодцы и проводят подливку оборудования. При наличии в корпусной детали регулировочных винтов 5 перед удалением брусьев 4 под ними размещают опорные подкладки 6 (рис. 3, в). Окончательную затяжку болтов, установленных в колодцах, проводят так же, как и для других болтов, после твердения бетона подливки.

Рис. 3. Схемы установки изогнутых болтов: а — в колодце; б — подвеска на гайке и заливка бетонной смесью; в — выверка и закрепление оборудования затяжкой гаек

При окончательной выверке в плане оборудование вводят в проектное положение относительно монтажных, контрольных или главных осей путем перемещения оборудования грузоподъемными механизмами, домкратами или монтажными приспособлениями (рис. 4) с проверкой положения относительно ранее выверенного смежного оборудования.

Положение оборудования при выверке в плане контролируют струнным и струнно-оптическим методами, боковым нивелированием теодолитами, створными методами, способами прямого контроля линейных размеров, а также с помощью специальных инструментов, приборов, шаблонов, центровочных и других приспособлений, обеспечивающих измерение и контроль отклонений от перпендикулярности, параллельности или соосности баз.

Выверку оборудования по высоте осуществляют относительно рабочих реперов либо ранее установленных машин, с которыми данное оборудование кинематически или технологически связано, с последующей проверкой по реперу.

При выверке оборудования контрольными базами служат: специальные площадки, изготовленные на корпусных деталях; исполнительные поверхности оборудования (валов, полумуфт, направляющих и т.п.); установочные (опорные) поверхности, а также свободные поверхности корпусных деталей или опорных частей.

Точность выверки оборудования по высоте контролируют геометрическим или тригонометрическим нивелированием гидростатическими методами, косвенными способами контроля линейных размеров от промежуточной базы до репера или ранее установленного оборудования, а также микронивелированием с применением поверочных линеек и уровня.

Выверку оборудования по горизонтали (вертикали) выполняют с использованием уровней, нивелиров, отвесов и теодолитов.

Рис. 4. Приспособления для выверки оборудования в плане: а — рычажно-винтовые; б — с упорным винтом

При установке на фундамент иногда контролируют отклонения формы рабочих и сопрягаемых поверхностей оборудования, искривление которых возможно под воздействием остаточных напряжений, монтажных нагрузок и процессов старения.

Операцию по исправлению формы поверхностей оборудования и конструкций называют рихтовкой. Иногда таким способом устраняют отклонения формы в виде вогнутой или выпуклой поверхности, полученные при заводском изготовлении оборудования. Особенности регулирования положения оборудования при выверке зависят от способов его опирания и закрепления на фундаментах.

Конструкцию опорных элементов выбирают с учетом используемых методов достижения требуемой точности установки оборудования и данных сравнительной оценки способов установки оборудования (табл. 1).

Регулирование положения оборудования, устанавливаемого со сплошным опиранием на подливку. Опорные элементы, применяемые для установки такого оборудования, служат только для его выверки, а эксплуатационные нагрузки воспринимает подливка. Несмотря на то что выверочные опорные элементы могут оставаться под оборудованием в процессе эксплуатации, такой способ установки получил название бесподкладочного монтажа. При этом соединение оборудование — фундамент отличается высокой виброустойчивостью, повышенной жесткостью и прочностью. Установка и выверка оборудования таким способом характеризуется повышенной производительностью и позволяет получать экономию металла до 2 % от массы монтируемого оборудования.

В качестве опорных элементов при выверке оборудования, устанавливаемого со сплошным опиранием на подливку, применяют: отжимные регулировочные винты; установочные гайки фундаментных болтов; инвентарные домкраты; бетонные опоры; пакеты облегченных металлических подкладок.

Таблица 1. Сравнительная оценка способов установки оборудования

Тип опорных элементов	Относительная трудоемкость выверки, %	Относительный расход металла, %	Диаметр фундаментных болтов, мм
С закреплением на опорных элементах
Пакеты подкладок	100		Не ограничен
Жесткие опоры (бетонные подушки)	60…70	20…30
Пирамидальные пакеты подкладок	80…100	60…70
С закреплением на подливке
Регулировочные винты	30…40	10…15	До М42
Винтовые подкладки	40…60	15…25
Установочные гайки фундаментных болтов	30…50	5…10
Жесткие опоры (бетонные подушки)	40…60	10…15	Не ограничен
Уменьшенное число пакетов подкладок	60…70	40…60
Инвентарные домкраты	30…40	—

Если в опорной части оборудования конструкторской документацией не предусмотрены отжимные регулировочные винты, тип и число опорных элементов принимают в соответствии с технологической картой, проектом производства работ (ППР) или инструкцией на монтаж. Опорные элементы необходимо размещать на возможно близком расстоянии от фундаментных болтов. Как правило, их располагают в местах нахождения ребер жесткости или перегородок в опорной части оборудования. При неравномерном распределении давления от массы оборудования на установочную поверхность опорные элементы устанавливают в местах действия наибольших нагрузок.

Число опорных элементов должно быть минимальным при соблюдении следующих условий: а) обеспечения устойчивого положения оборудования в процессе предварительного закрепления и подливки; б) исключения прогибов опорных частей под действием массы оборудования и сил предварительной затяжки фундаментных болтов.

При рихтовке корпусных деталей оборудования в качестве опорных элементов используют пакеты подкладок, клиновые или другие домкраты, располагая их в местах наибольших отклонений от плоскостности или прямолинейности.

Суммарная грузоподъемность опорных элементов должна превышать массу выверяемого узла оборудования не менее чем в 2 раза или соответствовать указанной в ППР.

Минимально допускаемая площадь опирания опорных элементов на фундаменты (см²)

S = 0,015 M + 6 nF ,

где n — число фундаментных болтов, предварительно затягиваемых при выверке; F — расчетная площадь поперечного сечения фундаментного болта (см2), принимаемая по табл. 2.

Регулирование положения оборудования с помощью отжимных регулировочных винтов (табл. 3). Опорные пластины размещают на фундаментах в соответствии с расположением отжимных регулировочных винтов в опорной части оборудования. Места размещения опорных пластин на фундаментах выравнивают с отклонением не более 10 мм на 1 м.

Таблица 2. Расчетные площади поперечного сечения фундаментных болтов по резьбе

Резьба болта, мм	Площадь сечения, см2	Резьба болта, мм	Площадь сечения, см2	Резьба болта, мм	Площадь сечения, см2
М12	0,77	М42	10,34	М90 × 6	53,68
М16	1,44	М48	13,80	М100 × 6	67,32
М20	2,25	М56	18,74	М110 × 6	82,67
М24	3,24	М64	25,12	М125 × 6	108,56
М30	5,19	М72×6	32,23	М140 × 6	138
М36	7,59	М80×6	40,87

Таблица 3. Винты отжимные регулировочные

1 — регулировочный винт; 2 — стопарная гайка; 3 — опорная пластина; 4 — опорная часть оборудования; 5 — фундаментный болт
Диаметр резьбы d	20	24	30	36	42	48
Шаг резьбы Р	2,5	3,0	3,5	4,0	4,5	5,0
Размер под ключ S	27	32	41	50	60	70
Радиус опорной сферы R	20	25	32	32	40	50
Размеры опорных пластин: толщина δ	8	8	10	12	14	16
длина l	60	80	100	120	130	140

При опускании оборудования на фундаменты отжимные регулировочные винты должны выступать ниже установочной поверхности оборудования на одинаковую величину в пределах 10…30 мм.

Положение оборудования по высоте и горизонтали (вертикали) регулируют поочередно всеми отжимными винтами, не допуская в процессе выверки отклонения оборудования от горизонтальности (вертикальности) более чем 3 мм на 1 м. После завершения выверки плотность прилегания регулировочных винтов к опорным пластинам проверяют щупом толщиной 0,1 мм, а положение винтов фиксируют контргайками.

Перед окончательной затяжкой фундаментных болтов регулировочные винты должны быть вывернуты на два-три оборота. Неоднократно используемые винты выворачивают полностью. Оставшиеся отверстия во избежание попадания масла и других разъедающих бетон веществ заглушают резьбовыми пробками или заливают цементным раствором, поверхность которого покрывают маслостойкой краской.

Регулирование положения оборудования на установочных гайках. Для выверки оборудования с помощью соответствующих гаек используют заранее установленные фундаментные болты, которые должны иметь удлиненную (до шести диаметров) резьбу, что предусматривается при их изготовлении.

Оборудование выверяют на установочных гайках посредством упругих элементов в виде тарельчатых стальных, плоских резиновых или пластмассовых шайб. Установочные гайки 5 (рис. 5) с упругими шайбами 4 размещают на болтах 2 так, чтобы верх шайбы был на 2…3 мм выше проектной отметки опорной поверхности оборудования 3. После установки оборудования на шайбы его окончательно выверяют с помощью затяжки крепежных гаек 1, деформируя шайбы. Выверку в более широких пределах осуществляют регулировкой положения установочных гаек 5. При этом крепежные гайки 1 должны быть отвинчены. При использовании съемных фундаментных болтов и болтов с цангами для их фиксации устанавливают дополнительные гайки 7 с шайбами 6.

Для выверки можно также использовать установочные гайки без упругих элементов с регулированием положения оборудования на фундаментных болтах 2 по высоте (рис. 6). Перед подливкой установочной гайки 4 выгораживают опалубкой 5. После твердения подливки 6 (через 2…3 сут после подливки) опалубку 5 снимают, а оборудование 1 закрепляют затяжкой крепежных гаек 3. Перед окончательной затяжкой фундаментных болтов установочные гайки опускают на 3…4 мм. Оставшиеся ниши заполняют составом, используемым для подливки.

Необходимость применения опалубки исключается при использовании гаек, срезающихся при окончательной затяжке фундаментных болтов (рис. 7). Такие гайки должны выдерживать нагрузку от оборудования и сил предварительного закрепления, но разрушаться или деформироваться при окончательной затяжке фундаментных болтов. В качестве ослабленных установочных гаек рекомендуются гайки из менее прочного, чем у крепежных гаек, материала, стандартные гайки с уменьшенной на 50…70 % высотой, а также гайки, ослабленные путем расточки их до диаметра, соответствующего внутреннему диаметру резьбы, гайки с проточками или резьбой неполного профиля. В этом случае после выверки оборудования и его подливки при окончательной затяжке фундаментных болтов происходит срез или смятие резьбы установочных гаек, что сопровождается скачкообразным падением силы затяжки, а затем постепенным увеличением силы до заданного значения.

Рис. 5. Схемы регулирования положения оборудования на установочных гайках с упругим элементом: а — установка оборудования с завышением на 2…3 мм; б — регулирование положения оборудования затяжкой гайки; в — установка дополнительной гайки при использовании съемных болтов или болтов с цангами

Рис. 6. Схемы регулирования положения оборудования на установочных гайках без упругого элемента: а — установка в проектное положение; б — подливка оборудования; в — отвинчивание установочной гайки перед закреплением

 

Регулирование положения оборудования с помощью инвентарных домкратов. Для выверки этим способом используют домкраты, конструктивные размеры которых позволяют их размещать в зазоре оборудование—фундамент, т.е. в пределах 50…80 мм (см. рис. 3, б и рис. 16). К таким домкратам относятся винтовые опоры (табл. 4), малогабаритные винтовые домкраты (табл.5), регулируемые клиновые подкладки (табл. 6), опорные башмаки (табл. 7), некоторые виды гидравлических (табл. 8) и пневматических домкратов (табл. 9).

Рис. 7. Схемы регулирования положения оборудования на ослабленных установочных гайках: а — установка в проектное положение по высоте и горизонтали; б — подливка и последующее закрепление; 1 — оборудование; 2 — фундаментный болт; 3 — крепежная гайка; 4 — специальная установочная гайка; 5 — фундамент; 6 — подливка

 

Эластичный пневматический домкрат является исполнительным органом пневмосиловой оснастки и представляет собой многослойную полую эластомерную (резинокордную) оболочку подушечного типа, армированную металлическим тросиком и снабженную металлическим штуцером (см. табл. 9).

Домкраты, размещенные на подготовленных фундаментах, регулируют по высоте на проектный уровень с помощью нивелира и рейки с точностью до ±1,0 мм. Затем оборудование опускают на домкраты и окончательно регулируют его положение.

Перед подливкой инвентарные домкраты «выгораживают» опалубкой. Опалубку и инвентарные домкраты удаляют через 2…3 сут после подливки. Оставшиеся ниши заполняют составом, используемым для подливки.

Удобство при выверке оборудования обеспечивают специальные домкраты с лапой. Такие домкраты не требуют выгораживания опалубкой, так как легко извлекаются из бетона подливки.

Установка оборудования на бетонных опорах. На бетонных опорах устанавливают оборудование, поверхность основания которого может выполнять функции установочной базы, а погрешности изготовления последней значительно меньше допускаемых отклонений расположения оборудования по высоте. Суммарные погрешности изготовления поверхности бетонных опор и установочной поверхности оборудования (включая отклонения формы) не должны превышать допускаемых отклонений положения оборудования по высоте и горизонтали.

Бетонные опоры представляют собой местные возвышения на поверхности фундамента, изготовляемые перед установкой оборудования.

 

Таблица 4. Винтовые опоры

1 — болт; 2 — гайка; 3 — пластина; h — максимальная высота регулировки
Диаметр резьбы, мм	Максимальная высота подъема, мм	Минимальная высота опоры, мм	Крутящий момент, Н⋅м	Грузоподъемность	Масса подкладки
				кг
М20	10	37	49	3300	0,4
М24	12	44	69	6000	0,7
М30	14	55	156	7600	1,4
М36	16	64	369	11 000	2,2
М42	18	73	442	15 000	3,6
М48	20	84	693	20 000	5,3

Таблица 5. Малогабаритный винтовой домкрат

1, 5, 7 — сменные опоры; 2 — гайка; 3 — винт; 4 — корпус; 6 — удлинитель; H — размер домкрата
Параметр	ДМ-3	ДМ-5
Грузоподъемность, кг	3000	5000
Минимальная высота домкрата в сборе, мм	60	94
Высота подъема, мм	17	40
Масса, кг	1,1	3,5

 

Таблица 6. Регулируемые клиновые подкладки

Параметр	ПР-3	ПР-5	ПР-10
Грузоподъемность, кг	3000	5000	10 000
Высота подъема, мм	12	15	16
Сила на рукоятке, Н	250	280	300
Минимальная высота домкрата, мм	68	75	76
Масса, кг	3,7	5,3	7,2

 

Таблица 7. Опорные башмаки

Параметр	Р791		Р792		Р793
	1	2	1	2	1	2
Грузоподъемность, кг	2000		3200		5000
Высота подъема	7		8		9
Минимальная высота домкрата, Н	80		94		108
Длина:
башмака L	260		314		379
опоры L1	150		190		240
Параметр	Р791			Р792			Р793
	1		2	1		2	1	2
Ширина:
башмака В	150			170			200
опоры В1	110			130			150
прорези b	–	24		–	28		–	34
Размер под ключ	27			32			41
Диаметр резьбы d	М20			М24			М30
Масса, кг	11,5		11,1	19,4		18,7	30,5	29,2

Опорные башмаки с упорным винтом

Параметр	Р791		Р792		Р793
	1	2	1	2	1	2
Грузоподъемность, кг Высота: подъема упора h Минимальная высота домкрата Н	2000 7 110 80		3200 8 130 94		5000 9 150 108
Параметр	Р791			Р792			Р793
	1		2	1		2	1	2
Диаметр резьбы d	М20			М24			М30
Длина:
башмака L	260			320			380
опоры L1	150			190			240
Ширина:
башмака В	150			170			200
опоры В1	110			130			150
прорези b	–	24		–	28		–		34
Размер под ключ	27			32			41
Ход упорного винта	55			60			68
Масса, кг	12,5		12,1	21,0		20,2	32,8	31,5

Примечание. 1 и 2 — исполнения.

Таблица 8. Гидравлические домкраты низкие (типа ДГН)

• .

Применяются при монтаже и выверке тяжелого технологического оборудования при ограниченном пространстве. • Одностороннее действие. • ДН…М — гравитационный возврат штока. • ДН…П — пружинный возврат штока. • Малые габаритные размеры и масса. •  Могут использоваться в любом пространственном положении
Модель	Грузоподъемность, кН	Ход штока, мм	Габаритные размеры, мм	Масса, кг
ДГН5М15	56 000	15	40×115×52	0,9
ДГН10М15	111 000		60×135×57	1,6
ДГН20М15	218 000		80×160×60	3,1
ДГН35М15	351 000		100×175×66	3,9
ДГН50М15	550 000		137×200×70	7,8
ДГН100М15	1 077 000		180×240×79	13,9
ДГН100М30		30	180×240×127
ДГН100М40		40
ДГН140М15	1 407 000	15	200×260×88	19
ДГН50М70Т	218 000	70	137×200×95	8,5

Таблица 9. Характеристики эластичных пневматических домкратов (ПД)

• Минимальный зазор для установки. • Уникальное соотношение начальной высоты и рабочего хода. • Упрощенные требования к опорным поверхностям. • Повышенное сопротивление сдвигу, проколам и истиранию.
Основные параметры и габаритные размеры	Тип домкрата
	ПД-2	ПД-4	ПД-10		ПД-20
Максимальная грузоподъемность, кг	2000	4000	10 000		20 000
Максимальная высота подъема, мм	80	140	260		350
Рабочее давление, МПа	0,6
Габаритные размеры (исходные), мм
длина	250	350	470	630
ширина	190	250	430	550
высота	20		25
Масса, кг, не более	1,2	2,5	6,0		11,5

Габаритные размеры опор выбирают такими, чтобы давление от оборудования не превышало 500 кПа. Опоры выполняют из бетона марки не ниже 200 с наполнителем в виде щебня или гравия фракции 5…12 мм.

Для изготовления опор в специальную опалубку на предварительно очищенную и увлажненную поверхность фундамента загружают порцию бетонной смеси до уровня на 1…2 см выше требуемой отметки. Излишки смеси удаляют до необходимой высотной отметки. При этом поверхность опор выравнивают.

Для повышения точности бетонных опор на них укладывают металлические пластины с механически обработанной опорной поверхностью. Расстояние от пластины до края бетонной опоры не должно быть меньше ширины пластины.

Для изготовления бетонных опор с металлическими пластинами бетонную смесь укладывают в опалубку до уровня ниже проектной отметки на 1/2…1/3 толщины пластины. На несхватившийся бетон кладут пластину и легкими ударами молотка опускают ее до проектной отметки, которую выверяют нивелиром с точностью до ±0,5 мм.

Для достижения более высокой точности (0,1…0,2 мм) следует пользоваться прецизионным нивелиром с инварной рейкой или гидростатическим уровнем. Отклонение пластины от горизонтальности проверяют с помощью пузырькового уровня, который устанавливают на пластину последовательно в двух взаимно-перпендикулярных направлениях.

Оборудование монтируют при прочности бетона 1500 кПа. После опускания на опоры оборудование выверяют в плане и закрепляют путем предварительной затяжки гаек фундаментных болтов. В процессе выверки допускается точное регулирование высоты опорных элементов добавлением на пластину тонких металлических подкладок.

Регулирование положения оборудования на пакетах облегченных металлических подкладок. Пакеты подкладок применяют для выверки в тех случаях, когда регулировочные винты не предусмотрены конструкторской документацией, а также нет условий для использования установочных гаек, бетонных опор или инвентарных домкратов. Число и расположение пакетов при этом выбирают исходя из удобства выверки и обеспечения временного закрепления оборудования до момента твердения подливки. Обычно применяют три-четыре пакета подкладок.

Пакеты набирают из стальных чугунных подкладок толщиной 5 мм и более. Проектного уровня и горизонтальности оборудования достигают подбором регулировочных подкладок толщиной 0,5…5 мм в процессе его предварительного закрепления. В пакет вместо регулировочных могут входить клиновые и другие регулируемые по высоте подкладки. Для уменьшения расхода металла применяют верхние подкладки с площадью, меньшей нижних. Для установки легкого оборудования в пакет включают подкладки из швеллера или уголка. Рекомендуемые размеры и материал для нижних установочных подкладок приведены в табл. 10.

Регулирование положения оборудова) ния, устанавливаемого с местным опира) нием на фундамент. Такой метод применяют для легкого, переставляемого и часто регулируемого по высоте оборудования, не испытывающего существенных нагрузок, а также для оборудования, не закрепляемого на фундаменте.

В качестве опорных элементов используют: опорные башмаки, винтовые опоры и клиновые регулируемые подкладки (см. табл. 4–10); бетонные опоры; пакеты металлических подкладок.

Для оборудования, закрепляемого на фундаменте, опорные элементы устанавливают около каждого фундаментного болта. Число опорных элементов выбирают так, чтобы суммарная площадь их контакта с фундаментом превышала минимально допустимую площадь контакта, определяемую в соответствии с ВСН 361–85. Подкладки в пакетах должны быть плоские без заусенцев.

Перед установкой подкладок для предварительных расчетов их высоты в местах установки выполняют геодезическую съемку высотных отметок фундамента. При использовании регулируемых опорных башмаков, винтовых опор съемку фундамента можно не делать.

Места установки опорных элементов должны быть тщательно выровнены. Приспособления для выравнивания фундамента и притирки мест установки опорных элементов показаны на рис. 8, а механизированный инструмент приведены в табл. 11.

После установки подкладок с целью упрощения последующего регулирования контролируют их высотные отметки и горизонтальность с помощью нивелира и уровня.

При установке оборудования на опорных башмаках, винтовых и клиновых опорах контроль высотных отметок опор можно не выполнять.

Число подкладок в пакете должно быть минимальным и не превышать пяти, включая и тонколистовые, применяемые для окончательной выверки.

После установки на подкладки частично затягивают фундаментные болты, а затем контролируют положение оборудования. При необходимости его приподнимают, добавляют в пакеты тонколистовые подкладки или заменяют их на подкладки другой толщины.

Таблица 10. Размеры и материал установочных подкладок

Масса машин, т	Габаритные размеры подкладок, мм	Материал	Масса машин, т	Габаритные размеры подкладок, мм	Материал
Св. 100	250×120×80; 250×120×60; 250×120×40	Чугун	5…30	150×80×50; 150×80×30	Чугун или сталь
	250×120×30	Чугун или сталь		150×80×20; 150×80×10; 150×80×5	Сталь
	250×120×20; 250×120×10; 250×120×5	Сталь
			До 5	100×60×30; 100×60×20	Чугун или сталь
30…100	200×100×50; 200×100×30	Чугун или сталь		100×60×10; 100×60×5	Сталь
	200×100×20; 200×100×10; 200×100×5	Сталь

Рис. 8. Молоток с зубьями (а) для выравнивания фундамента и приспособление (б) для притирки мест установки подкладок

Затем вновь затягивают фундаментные болты и контролируют положение оборудования.

После окончательной затяжки фундаментных болтов подкладки прихватывают между собой сваркой. Рекомендуемые габаритные размеры подкладок приведены в табл. 10. В схеме установки, показанной на рис. 9, применяют пирамидальные пакеты подкладок, размеры которых должны соответствовать табл. 12 и 13.

Таблица 11. Технические характеристики электрических молотков, применяемых для выравнивания фундамента

Параметр	ИЭ-4206	ИЭ-4207	ИЭ-4210	ИЭ-4203	ИЭ-4212	ИЭ-4204	ИЭ-4211
Энергия удара, Дж	3,92	4,5	6,3	9,8		24,5
Частота ударов в минуту	2700	3000		1100
Мощность, Вт	270	600	700	270	550	800	1050
Напряжение, В	220
Частота тока, Гц	50
Габаритные размеры, мм: длина	420	395	410	640	685	740	–
ширина	110	140		110		148
высота	235	190		195	215	220
Масса без кабеля, кг	8,3	6,9	8,1	10,5	12,5	20,0	22,0

Примечание. Электродвигатели асинхронные с короткозамкнутым ротором.

Таблица 12. Габаритные размеры плоских подкладок пирамидальных пакетов

№ подкладки	Рекомендуемый размер, мм	Оптимальная толщина, мм	Масса, кг	№ подкладки	Рекомендуемый размер, мм	Оптимальная толщина, мм	Масса, кг
0	45×60	15…20	0,32…0,42	5	150×250	25…30	7,2…8,6
1	55×85	15…20	0,7…0,93	6	190×280	27…32	11,15…13,5
2	75×100	18…22	1,05…1,30	7	210×320	30…35	16…18,5
3	100×140	20…25	2,2…2,7	8	260×400	32…38	26…31
4	130×200	22…27	4,4…5,4

Таблица 13. Характеристики наборов пирамидальных пакетов подкладок

Номера		Высота пакета, мм	Масса пакета, кг	Диаметр резьбы фундаментного болта
пакетов	подкладок
П1	2, 1, 0	50…65	2…2,6	М24, М36(2)
П2	3, 1, 0, 0	55…80	3,5…4,6	М30, М42…48(2)
П3	4, 2, 0, 0	70…90	6…7,5	М56…64(2)
П4	5, 3, 1, 0	75…95	10,4…12,7	М72…80(2)
П5	6, 4, 2, 0	80…95	16,9…20,6	М90(2)
П6	7, 5, 3, 1	85…95	26,1…30,7	М100(2)
П7	8, 6, 4, 2	95…105	43,5…51,3	М125(2)

Примечания. 1. В качестве верхней подкладки рекомендуется использовать клиновую пару. 2. Цифра в скобках указывает, что около фундаментного болта следует устанавливать два пакета.

Меньшие трудоемкость и расход металла достигаются при установке оборудования с использованием клиновых подкладок (рис. 10), размеры которых приведены в табл. 14.

Качество подбора пакета подкладок и закрепления оборудования проверяют в затянутом состоянии обстукиванием молотком. При этом подкладки должны издавать звук без дребезжания.

Установку на бетонные опоры выполняют так же, как при сплошном опирании оборудования на фундамент.

При использовании регулируемых опор выверку осуществляют аналогично выверке оборудования, устанавливаемого со сплошным опиранием на подливку. После выверки оборудование окончательно закрепляют и не подливают.

Применяют также установку оборудования непосредственно на фундамент с опиранием на лапы корпусной детали. Фундамент в местах опирания предварительно выравнивают с требуемой точностью, а выверку по высоте не проводят. Предварительную установку рам, каркасов, плит и их закрепление на фун0

Рис. 9. Пирамидальный пакет подкладок: 0, 1, 3, 5 — номера подкладок 

даментах проводят так же, как и оборудования. Например, предварительную установку основания 4 (рис. 11) опоры 2 цилиндра 1 компрессора осуществляют бесподкладочным способом на регулировочных винтах 7. Основание 4 закрепляют фундаментными болтами 5, предварительно залитыми до уровня опорной подкладки 6. Подливают основание 4 до уровня фундамента. Положение опоры 2 регулируют с помощью отжимных винтов 8 и регулировочных подкладок 3.

Рис. 10. Клиновые подкладки

Таблица 14. Размеры клиновых подкладок

Типоразмер	Размеры, мм (см. рис. 10)			Диаметр резьбы фундаментных болтов	Пределы регулирования высоты подъема подкладок, мм	Масса 1 шт, кг
	а × b	h	m
75×50	75×50	7,5	15	До М36	7,5	0,33
100×75	100×75	10	20	М36…М64	10	0,9
150×100	150×100	10	25	М64…М90	15	2,1

Без выверки по высоте монтируют оборудование, не требующее высокой точности расположения, а также оборудование, устанавливаемое на точно выверенные поверхности опорных конструкций.

Выверку и закрепление на пакетах постоянных и временных подкладок осуществляют так же, как при установке оборудования с местным опиранием на фундамент. При этом значительное внимание обращают на подготовку посадочных мест, которая заключается в зачистке, устранении забоин, заусенцев, а иногда — в шабрении. В ответственных случаях каждый пакет временных подкладок поочередно заменяют одной постоянной подкладкой, пришабренной к опорным поверхностям.

Установка оборудования с виброизоляцией. С активной виброизоляцией устанавливают оборудование, динамические нагрузки от которого на фундаменты, пол или перекрытия промышленных зданий необходимо уменьшить. С пассивной виброизоляцией монтируют оборудование, нуждающееся в изоляции от вибраций и ударов, передающихся от соседнего оборудования, проходящего транспорта и т.д.

Виброизолирующие равночастотные опоры типа ОВ-31 и ОВ-70 предназначены для активной и пассивной виброизоляции станков среднего размера высокой и нормальной точности с жесткими станинами при наличии стационарных и случайных колебаний. Виброизолирующие равночастотные виброопоры соответствуют требованиям ТУ 41920 020000861713–2004.

Рис. 11. Схема установки компрессора

Оборудование, установленное с виброизоляцией, обычно не закрепляют. Для его установки применяют виброизолирующие опоры, прокладки и коврики различной жесткости (табл. 15 и 16). Пол или фундамент в местах расположения опор выравнивают по горизонтали и зачищают. При установке оборудования на виброизолирующих опорах их обычно предварительно прикрепляют к удерживаемой на весу станине. После опускания оборудования на фундамент регулированием винта выверяют оборудование по уровню и равномерно загружают опоры. В связи с тем что на виброизолирующих опорах обычно устанавливают отдельно стоящее оборудование, не связанное между собой кинематически, выверку в плане практически не проводят.

Для уменьшения горизонтальных колебаний оборудования виброопоры крепят к станине гайкой-втулкой (рис. 12, а) или обычными гайками с фиксирующими втулками (рис. 12, б).

Виброизолирующие прокладки и коврики предварительно укладывают на тщательно выровненный по горизонтали пол. Так как при этом выверка оборудования весьма затруднена, часто используют установку оборудования с регулируемыми опорами, размещенными между станиной и ковриком (рис. 13).

Применение виброизолирующих опор и ковриков значительно упрощает установку и выверку, часто позволяет отказаться от устройства фундаментов и устанавливать оборудование непосредственно на пол или перекрытия, что дает значительный экономический эффект.

Таблица 15. Виброизолирующие опоры

Технические характеристики	ОВ-31	ОВ-70
Рабочая нагрузка, кг:
минимальная	250	150
максимальная	4500	500
Предел регулирования по высоте при установке станков, мм	15 ± 2	10 ± 2
Масса опоры, кг	1,34	0,4

Таблица 16. Виброизолирующие коврики

Параметр	КВ101	КВ102	КВ103	КВ201	КВ202	КВ203
Высота, мм	21				26
Размеры, мм	350×350
Характеристика деформации: сжатие, мм отношение продольной жесткости к вертикальной					1,8 0,6	2,1 1,3
	1,4
	1,5	1,1	1,3	1,8
отношение поперечной жесткости к вертикальной	1,5	1,1	1,3	1,1	0,7	1,2
сжатие, мм отношение продольной жесткости к вертикальной	3				3,9 2,3	4,5 1,7
	1,4	0,6	1,0	3,4
отношение поперечной жесткости к вертикальной				2,3	2,5	1,5

Рис. 12. Установка оборудования на виброизолирующих опорах с креплением: а — гайкой-втулкой; б — фиксирующей втулкой

Рис. 13. Установка оборудования на виброизолирующих ковриках с применением отжимных винтов (а) и регулируемых клиновых подкладок (б)

3. Закрепление оборудования

Предварительное закрепление оборудования при установке со сплошным опиранием на подливку проводят после выверки во избежание его смещения. При этом затягивают только гайки фундаментных болтов, расположенных вблизи опорных элементов, с помощью стандартных гаечных ключей без надставок. При затяжке фундаментных болтов диаметром до 24 мм сила на ключе не должна превышать 200 Н.

При выверке оборудования посредством упругих элементов процесс предварительной затяжки совмещают с выверкой. После предварительного закрепления контролируют положение оборудования.

Окончательное закрепление оборудования, устанавливаемого с местным или смешанным опиранием, осуществляют сразу после выверки, а устанавливаемого со сплошным опиранием на подливку — после достижения бетоном 70 % проектной прочности, о чем от строительной организации необходимо получить соответствующую справку.

Окончательно затягивать фундаментные болты следует равномерно в два-три обхода. Вначале затягивают болты, расположенные по осям симметрии опорной части, затем более удаленные от оси симметрии.

Для затяжки используют стандартные ключи, гайковерты и специальные приспособления. Можно также применять затяжку фундаментных болтов вытяжкой. Для этого при заданной силе затяжки предварительно рассчитывают вертикальное перемещение ∆l торца болта вследствие удлинения его стержня и деформаций в зоне анкеровки. На фундамент устанавливают домкраты, выравнивая их установочные поверхности по нивелиру с занижением высотной отметки относительно заданной для опорной поверхности оборудования на величину перемещения ∆l.

Иногда выверяют оборудование, установленное на домкраты, по горизонтали и высоте с занижением на величину ∆l, используя в качестве баз его исполнительные поверхности. Затем завинчивают гайки до их упора в станину и, используя домкраты, поднимают оборудование до проектной отметки, вытягивая фундаментные болты. В этом положении фиксируют домкраты, огораживают их опалубкой и подливают оборудование. После твердения подливки домкраты извлекают, а оставшиеся ниши заполняют бетоном.

Ответственное оборудование закрепляют с заданной силой затяжки Рзат фундаментных болтов и контролируют его: по крутящему моменту; перемещению торца фундаментного болта; углу поворота гайки; силе на вытяжных домкратах.

При заданной силе затяжки Р_зат крутящий момент (Н ⋅ м)

где ξ — коэффициент, учитывающий геометрические параметры резьбы, а также трение на участке свинчивания и торце гайки, м.

Значения коэффициента ξ принимают по табл. 17. При отсутствии в технической документации указаний о силе затяжки крутящий момент Мк принимают по табл. 18. Перемещение ∆l торца при заданной силе затяжки для съемных и глухих болтов указывают в технологической документации.

При установке оборудования со сплошным опиранием на подливку и заданном перемещении торца болта для глухих и съемных болтов силу затяжки можно контролировать по расчетному углу поворота гайки

где Р — шаг резьбы, мм.

Таблица 17. Коэффициент при контроле затяжки по крутящему моменту

Диаметр резьбы болтов, мм	Коэффициент ξ	Диаметр резьбы болтов, мм	Коэффициент ξ ⋅ 102
М10	2⋅10−3	М56	1,4
М12	2,4⋅10−3	М64	1,7
М16	2,2⋅10−3	М72×6	1,9
М20	4,4⋅10−3	М80×6	2,1
М24	5,8⋅10−3	М90×6	2,3
М30	7,5⋅10−3	М100×6	2,5
М36	9⋅10−3	М110×6	2,8
М42	1,1⋅10−3	М125×6	3,2
М48	1,2⋅10−3	М140×6	3,5

Таблица 18. Крутящие моменты

Диаметр резьбы болта, мм	Крутящий момент, Н ⋅ м	Диаметр резьбы болта, мм	Крутящий момент, Н ⋅ м
М10	8…12	М42	1000…1500
М12	12…24	М48	1100…2300
М16	30…60	56	2200…3700
М20	50…100	64	4000…6000
М24	130…250	72×6	5000…8600
М30	300…500	90×6	8000…12 000
М36	600…950	100×6	12 000…16 800

При определении вертикальных перемещений торца болта следует пользоваться часовыми индикаторами, прецизионными нивелирами и другими приборами, обеспечивающими возможность измерения относительно ненагруженной поверхности фундамента с высокой точностью.

Угол поворота гайки определяют с помощью мерных подкладок, транспортиров и других приспособлений, обеспечивающих точность измерений не менее ±2°.

Крутящий момент Мк можно контролировать с использованием предельных и динамометрических ключей. В случае применения редкоударных гайковертов крутящий момент следует контролировать по времени работы гайковерта либо по числу ударов.

При закреплении оборудования, работающего со значительными динамическими нагрузками, гайки болтов предохраняют от самоотвинчивания путем их стопорения, которое осуществляют контргайками, пружинными шайбами (ГОСТ 6402–70), стопорными шайбами с лапками (ГОСТ 13463–77).

Необходимость установки контргаек, пружинных и стопорных шайб указывают в инструкции на монтаж оборудования. После выверки и закрепления составляют акт о соответствии установки оборудования на фундаментах требованиям технической документации. После опробования оборудования под нагрузкой проверяют затяжку фундаментных болтов.

Подливка оборудования. Подливаемые поверхности оборудования до его установки на фундаменты должны быть обезжирены и промыты чистой водой.

Все работы по подливке выполняет строительная организация под наблюдением представителя монтажной организации не позже, чем через 48 ч после того, как проверены точность выверки оборудования и оформлены соответствующие акт и заявка. Поверхность фундаментов перед подливкой очищают от посторонних предметов, масел и пыли. Затем поверхность увлажняют, не допуская при этом скопления воды в углублениях и приямках.

При наличии в фундаменте съемных (анкерных) болтов перед подливкой оборудования предпринимают меры по изоляции от сцепления с бетоном (рис. 14, а). Для этого пространство между стержнем 2 болта и стенками анкерной арматуры 4 заполняют сухим песком 5 (рис. 14, б).

Рис. 14. Установка съемных болтов перед подливкой оборудования

При наличии зазоров между анкерной плитой 8 и закладной коробкой 7 их уплотняют прокладкой 6. На верхней части стержня 2 устанавливают защитную трубку 1 с уплотняющим шнуром 3.

Бетонную смесь или раствор с применением вибраторов подают через отверстия в опорной части или с одной стороны подливаемой детали до тех пор, пока с противоположной стороны смесь или раствор не достигнут уровня, на 20…30 мм превышающего высоту основаной части подливки. Смесь или раствор следует подавать без перерывов. Уровень смеси или раствора со стороны подачи должен превосходить уровень подливаемой поверхности оборудования не менее чем на 100 мм.

Для подливки оборудования 4 (рис. 15) сложной конфигурации или с большой площадью опорной поверхности применяют специальные лоткинакопители 1. Подливаемое пространство огораживают опалубкой 2, а подачу бетонной смеси осуществляют с помощью вибратора 3. Во избежание усадочных деформаций смеси для подливки должны иметь осадку конуса ≤ 1 см и прочность при сжатии 10 с. Для повышения пластичности смеси на период подливки применяют специальные добавки.

Рис. 15. Схема применения лотков)накопителей для подливки оборудования

Рис. 16. Схема подливки оборудования

Расстояние от опорной части оборудования до края слоя подливки должно составлять 100…200 мм (рис. 16). Минимальная высота слоя 2 подливки между ребрами жесткости 4 и фундаментом 1 должна быть не менее 50 мм. Высота слоя подливки, лежащего вне опорной детали, должна на 20…30 мм превышать высоту основной части подливки.

Поверхность подливки, примыкающей к опорной части оборудования 3, должна иметь уклон в сторону от оборудования, равный 1:50. Эту поверхность в течение 3 сут после подливки необходимо систематически увлажнять, а для сохранности влаги поверхность следует посыпать древесными опилками или укрывать мешковиной. После окончательного закрепления оборудования эту поверхность, если требуется, защищают специальными покрытиями.