ГЛАВА 8. УСИЛЕНИЕ ФУНДАМЕНТОВ ПОДМАШИНЫ С ДИНАМИЧЕСКИМИ НАГРУЗКАМИ
8.1. Особенности обследования фундаментов и оснований при динамических нагрузках (ч. 1)
Обследование фундаментов машин с динамическими нагрузками и их оснований выполняется по специальной программе в случае реконструкции таких фундаментов или необходимости их усиления. В отдельных случаях усиление фундаментов под машины осуществляется с целью снижения общего уровня колебаний для обеспечения нормального технологического процесса и требований санитарных норм. При обследовании фундаментов машин с динамическими нагрузками и их оснований выполняется как весь комплекс работ, предусмотренный для фундаментов несущих конструкций (см. гл. 2), так и дополнительные исследования. Последние обычно включают: измерение амплитуды колебаний фундамента и отдельных его частей, а также выявление основных частот собственных и форм вынужденных колебаний фундамента; изучение распространения колебаний от обследуемого фундамента, а также установление общего динамического фона производственного участка; определение в отдельных случаях фактической динамической нагрузки, передаваемой на фундамент от работающей машины; установление фактического состояния фундамента, условий размещения машины на фундаменте и ее крепления к нему; определение фактических упругих и демпфирующих характеристик грунтового основания; выявление возможности проявления дополнительной динамической осадки, вызванной действием вибраций от фундаментов машин.
Параметры колебаний обследуемого фундамента, пола и строительных конструкций цеха, а также распространение колебаний в грунте от источника вибраций измеряют комплектом стандартной виброизмерительной аппаратуры [96]. Наибольшее применение получил комплект приборов для измерения вибраций К001, в который входят три вибродатчика И001, шесть гальванометров М02 и регулятор увеличения Р003. Комплект приборов К001 позволяет измерять параметры колебаний в пределах: по частоте — от 3 до 200 Гц, по амплитуде — до ± 1 мм при нижней границе измеряемых перемещений 2 мкм. При предварительном обследовании колебаний фундамента, проводимом с целью определения уровня вибраций и участков повышенных вибраций, могут использоваться приборы со стрелочным показателем типа ВПУ-1 и ВИП-5 с вибродатчиком ВД-4.
Точки измерения выбирают, исходя из конструкции и размеров фундамента, степени его деформированности (целостности), типа машины и характера ее крепления к фундаменту, а также наличия рабочих мест обслуживающего персонала. Число точек измерения вибраций должно быть достаточным для построения форм вынужденных колебаний фундамента. В каждой точке измерения запись колебаний следует обеспечить по трем взаимно перпендикулярным направлениям. При этом ориентация вибродатчиков по осям координат x, у, z зависит от кинематической схемы машины, направления динамического воздействия, конструктивных особенностей машины и фундамента. Примерная блок-схема, используемая при измерении колебаний фундамента под машину, приведена на рис. 8.1.
В отдельных случаях для оценки вибрационного состояния фундамента недостаточно разового измерения его колебаний и требуется построение амплитудно-частотной характеристики, т.е. установление зависимости изменения амплитуды от частоты возмущающей силы для характерных точек фундамента. Такие зависимости позволяют установить номер резонансной гармоники, степень приближения рабочей частоты машины к значениям собственных частот фундамента или отдельных элементов его и наметить в случае необходимости способы изменения динамических характеристик системы фундамент — машина [97]. Для фундаментов под машины с вращающимися частями амплитудно-частотная характеристика может быть получена в процессе плавного пуска установки. В других случаях, а также при отсутствии машины на фундаменте в период реконструкции для получения амплитудно-частотной характеристики фундамента используют специальные вибровозбудители, жестко закрепляемые на фундаменте. Примерная схема измерений вибраций фундамента с использованием вибровозбудителя приведена на рис. 8.2. В качестве вибровозбудителя наиболее часто применяют двух- или четырех вальные вибраторы инерционного периодического действия, у которых возмущающая сила изменяется пропорционально квадрату частоты колебаний.
