ما هي صلابة الأساسات؟ ديناميكيات هيكلية • موازن محمول، محلل اهتزازات "Balanset" لآلات الموازنة الديناميكية، الكسارات، المراوح، آلات التغطية، المثاقب في الحصادات، أعمدة الإدارة، أجهزة الطرد المركزي، التوربينات، والعديد من الدوارات الأخرى. ما هي صلابة الأساسات؟ ديناميكيات هيكلية • موازن محمول، محلل اهتزازات "Balanset" لآلات الموازنة الديناميكية، الكسارات، المراوح، آلات التغطية، المثاقب في الحصادات، أعمدة الإدارة، أجهزة الطرد المركزي، التوربينات، والعديد من الدوارات الأخرى.

ما هي صلابة الأساس؟ الديناميكيات الهيكلية

نُشر بواسطة admin على

فهم صلابة الأساس

التعريف: ما هي صلابة الأساس؟

صلابة الأساس هي مقاومة هيكل دعم الآلة (بما في ذلك لوح القاعدة، والأساس الخرساني، والركائز، والتربة) للانحراف عند تعرضه لقوى ثابتة أو ديناميكية. تُقاس هذه المقاومة بالقوة لكل وحدة انحراف (عادةً ما تُقاس بـ نيوتن/مم، أو رطل/بوصة، أو نيوتن/متر)، وتمثل مقدار انحراف الأساس عند تطبيق أحمال من الآلات الدوارة.

صلابة الأساس هي معلمة حاسمة في ديناميكيات الدوار لأنه يشكل جزءًا من صلابة النظام الكلية التي تحدد السرعات الحرجة, اهتزاز السعات، والاستجابة الديناميكية. قد يؤدي ضعف صلابة الأساس إلى خفض السرعات الحرجة في نطاق التشغيل، وزيادة الاهتزاز، ومشاكل في المحاذاة، وتقويض موثوقية المعدات.

لماذا تعتبر صلابة الأساس مهمة

التأثير على السرعات الحرجة

صلابة الأساس تؤثر بشكل مباشر على النظام الترددات الطبيعية:

  • صلابة النظام الكلية = مجموعة متسلسلة من صلابة الدوار والمحمل والأساس
  • يقلل الأساس الناعم من الصلابة الكلية، مما يؤدي إلى خفض السرعات الحرجة
  • يمكن نقل السرعات الحرجة من المناطق الآمنة إلى نطاق التشغيل
  • السرعة الحرجة ∝ √(الصلابة الكلية)، لذا فإن الأساسات اللينة لها تأثير كبير

التحكم في سعة الاهتزاز

  • في الرنين: تنتج الأساسات الأكثر صلابة عمومًا سعة اهتزاز ذروة أقل
  • أدناه الرنين: قد تؤدي الأساسات شديدة الصلابة إلى زيادة الاهتزازات المنقولة (لا يوجد عزل)
  • التصميم الأمثل: التوازن بين الصلابة والعزلة حسب نطاق التردد

استقرار المحاذاة

  • تسمح الأساسات المرنة للمعدات بالتحرك تحت الأحمال التشغيلية
  • التمدد الحراري للآلات قد يؤدي إلى تشويه الأساسات المرنة
  • Precision تنسيق من الصعب الحفاظ عليها على أسس ناعمة
  • يؤثر انحراف الأساس عن أحمال العملية (قوى الأنابيب) على المحاذاة

المكونات التي تساهم في صلابة الأساس

1. كتلة الأساس الخرسانية

  • صلابة المادة: معامل مرونة الخرسانة (~25-40 جيجا باسكال)
  • الهندسة: السُمك والعرض والتعزيز يؤثران على الصلابة الكلية
  • كتلة: عادةً ما تأتي الكتلة الأكبر مع بنية أكثر صلابة
  • حالة: الشقوق والتدهور يقللان من الصلابة بشكل كبير

2. دعم التربة/الأرض

  • التربة الموجودة أسفل الأساس توفر دعمًا مرنًا
  • تختلف صلابة التربة بشكل كبير (الطين الناعم: 10 نيوتن/مم³؛ الصخور: 1000+ نيوتن/مم³)
  • غالبًا ما يكون العنصر الأكثر ليونة في سلسلة الدعم
  • يمكن أن تهيمن على صلابة النظام الكلية في ظروف التربة الفقيرة

3. لوحة قاعدة الآلة

  • إطار هيكلي من الفولاذ أو الحديد الزهر
  • يربط المعدات بالأساس الخرساني
  • يؤثر السمك والتضليع والتصميم على الصلابة
  • يجب أن يتم حشوها بشكل مناسب في الأساس

4. القواعد والدعامات

  • قواعد تحمل ربط المحامل باللوحة الأساسية
  • هياكل الأعمدة أو الأقواس
  • يمكن أن تكون هناك مرونة كبيرة في القواعد الطويلة أو النحيلة

5. طبقة الجص

  • يملأ الفجوة بين اللوحة الأساسية والخرسانة
  • الحقن المناسب أمر بالغ الأهمية للصلابة
  • يؤدي الجص المتدهور أو المفقود إلى إنشاء بقع ناعمة
  • صلابة الجص النموذجية أقل من الخرسانة أو الفولاذ

القياس والتقييم

اختبار الصلابة الثابتة

  • طريقة: تطبيق القوة المعروفة، وقياس الانحراف
  • حساب: k = F / δ (القوة مقسومة على الانحراف)
  • الاختبار النموذجي: رافعة هيدروليكية تطبق الحمل على اللوحة الأساسية
  • قياس: مؤشرات الاتصال أو أجهزة استشعار الإزاحة

صلابة الديناميكية (اختبار نموذجي)

  • اختبار التأثير باستخدام مطرقة آلية
  • قياس دالة استجابة التردد
  • استخراج المعلمات النمطية (الترددات الطبيعية، وأشكال الأنماط، والصلابة)
  • أكثر تمثيلا لظروف التشغيل الفعلية

التقييم التشغيلي

  • مقارنة الاهتزاز عند المحمل بالاهتزاز عند الأساس
  • تشير قابلية النقل العالية إلى أساس متين
  • تشير قابلية الانتقال المنخفضة إلى مرونة الأساس أو عزلته
  • مخططات بود من أوضاع الأساس الخاصة ببدء التشغيل/الانحدار الساحلي

متطلبات التصميم

المبادئ التوجيهية العامة

  • معايير API: يجب أن يكون التردد الطبيعي للمؤسسة أكبر من 2 × أقصى سرعة للماكينة
  • بديل: التردد الطبيعي الأساسي < 0.5 × الحد الأدنى لسرعة الماكينة (الأساس المعزول)
  • يتجنب: رنينات الأساس بين 0.5-2.0 × سرعة التشغيل
  • هدف: صلابة الأساس > 10 × صلابة المحمل للحد الأدنى من التأثير

المتطلبات الخاصة بالمعدات

  • التوربينات: أساسات صلبة جدًا (كتلة خرسانية 3-5 × كتلة الدوار)
  • ضواغط ترددية: أسس ضخمة لامتصاص الأحمال النابضة
  • الآلات عالية السرعة: صلبة للحفاظ على سرعة الفصل الحرجة
  • المعدات الدقيقة: صلبة للغاية لمنع انحراف المحاذاة

مشاكل من عدم الصلابة الكافية

انخفاض السرعات الحرجة

  • تنخفض السرعات الحرجة إلى نطاق التشغيل
  • اهتزازات عالية عند السرعات التي يجب أن تكون آمنة
  • قد يمنع الوصول إلى سرعة التشغيل التصميمية
  • يتطلب تقوية الأساس أو الحد من السرعة

اهتزاز مفرط

  • تعمل حركة الأساس على تضخيم الاهتزاز الكلي
  • رنين هيكل الأساس
  • الاهتزازات المنقولة إلى المعدات المجاورة
  • الضرر الهيكلي الناتج عن الانحناء المتكرر

عدم استقرار المحاذاة

  • تحولات المعدات على أساس مرن
  • فقدان المحاذاة بعد العمل الدقيق الأولي
  • تأثيرات النمو الحراري مكبرة
  • تغييرات تحميل العملية تسبب اختلاف المحاذاة

طرق التحسين

تعزيز الأساسات الخرسانية

  • إضافة الكتلة: زيادة حجم/سمك الأساس
  • تعزز: إضافة حديد التسليح أو الشد المسبق
  • إصلاح الشقوق: حقن الإيبوكسي أو إصلاح الخرسانة
  • تمتد إلى Bedrock: أكوام أو صناديق لطبقات التربة المختصة

تقوية اللوحة الأساسية

  • إضافة الدعامات أو الأضلاع إلى الإطار الهيكلي
  • زيادة سمك اللوحة الأساسية
  • تحسين تغطية الجص والجودة
  • إضافة دعامات بين القواعد

تحسين التربة

  • تثبيت التربة أو الحقن
  • الأساسات العميقة (الأكوام) التي تتجاوز التربة الفقيرة
  • الضغط أو التكثيف
  • استشارة الهندسة الجيوتقنية للقضايا الرئيسية

أماكن الإقامة التشغيلية

  • تعديل السرعة: العمل بعيدًا عن رنينات الأساس
  • عزل الاهتزاز: أضف عوازل لفصل الماكينة عن الأساس
  • Balancing: تحمّلات توازن أكثر إحكامًا لتقليل الإثارة
  • التخميد: إضافة معالجات التخميد إلى هيكل الأساس

أفضل ممارسات تصميم الأساس

التركيبات الجديدة

  • إجراء تحقيق جيوتقني لظروف التربة
  • حساب كتلة الأساس والهندسة المطلوبة
  • تشمل التحليل الديناميكي (الترددات الطبيعية، والاستجابة لعدم التوازن)
  • تصميم لتحقيق الصلابة والكتلة الكافية
  • توفير العزلة عن الهياكل المجاورة
  • تشمل أحكامًا للحشو والمحاذاة

تقييم الأساسات القائمة

  • قياس الاهتزاز في الأساس ومقارنته باهتزاز المحمل
  • إجراء اختبار نموذجي لتحديد الترددات الطبيعية الأساسية
  • التحقق من وجود الشقوق والتدهور والتسوية
  • التحقق من سلامة الجص تحت لوحات القاعدة
  • مقارنة المواصفات الفعلية بالمواصفات التصميمية

غالبًا ما يُغفل عن صلابة الأساس، إلا أنها تُعدّ معيارًا أساسيًا يؤثر على أداء الآلات الدوارة. تضمن صلابة الأساس الكافية فصلًا سليمًا للسرعات الحرجة، وتحافظ على استقرار المحاذاة، وتمنع مشاكل الرنين، بينما قد تُؤدي الصلابة غير الكافية إلى ضعف أداء المعدات الجيدة وعدم موثوقيتها.

← العودة إلى الفهرس الرئيسي

فئات:
واتساب