سختی فونداسیون چیست؟ دینامیک سازه • بالانسر قابل حمل، آنالیزور ارتعاش "Balanset" برای بالانس دینامیکی سنگ شکن ها، فن ها، مالچرها، حلزونی ها روی کمباین ها، شفت ها، سانتریفیوژها، توربین ها و بسیاری از روتورهای دیگر سختی فونداسیون چیست؟ دینامیک سازه • بالانسر قابل حمل، آنالیزور ارتعاش "Balanset" برای بالانس دینامیکی سنگ شکن ها، فن ها، مالچرها، حلزونی ها روی کمباین ها، شفت ها، سانتریفیوژها، توربین ها و بسیاری از روتورهای دیگر

سختی فونداسیون چیست؟ دینامیک سازه

منتشر شده توسط admin در

درک سختی فونداسیون

تعریف: سختی فونداسیون چیست؟

سختی فونداسیون مقاومت سازه نگهدارنده یک ماشین (شامل صفحه پایه، فونداسیون بتنی، پایه‌ها و خاک) در برابر انحراف هنگام قرار گرفتن در معرض نیروهای استاتیکی یا دینامیکی است. این مقدار به صورت نیرو بر واحد انحراف (معمولاً با واحد نیوتن بر میلی‌متر، پوند بر اینچ مربع یا نیوتن بر متر مربع) بیان می‌شود و نشان می‌دهد که فونداسیون هنگام اعمال بار از ماشین‌آلات دوار چقدر انحراف پیدا می‌کند.

سختی فونداسیون یک پارامتر حیاتی در ... دینامیک روتور زیرا بخشی از سختی کل سیستم را تشکیل می‌دهد که تعیین‌کننده است سرعت‌های بحرانی, لرزش دامنه‌ها و پاسخ دینامیکی. سختی ناکافی فونداسیون می‌تواند سرعت‌های بحرانی را به محدوده عملیاتی کاهش دهد، ارتعاش را تقویت کند، باعث مشکلات هم‌ترازی شود و قابلیت اطمینان تجهیزات را به خطر بیندازد.

چرا سختی فونداسیون اهمیت دارد؟

تأثیر بر سرعت‌های بحرانی

سختی فونداسیون مستقیماً بر سیستم تأثیر می‌گذارد فرکانس‌های طبیعی:

  • سختی کل سیستم = ترکیب سری سختی‌های روتور، یاتاقان و فونداسیون
  • فونداسیون نرم، سختی کل را کاهش می‌دهد و سرعت‌های بحرانی را پایین می‌آورد.
  • می‌تواند سرعت‌های بحرانی را از مناطق امن به محدوده عملیاتی منتقل کند
  • سرعت بحرانی ∝ √ (سختی کل)، بنابراین پی‌های نرم تأثیر قابل توجهی دارند

کنترل دامنه ارتعاش

  • در رزونانس: پی‌های سفت‌تر عموماً دامنه‌های اوج ارتعاش کمتری تولید می‌کنند.
  • رزونانس زیر: فونداسیون‌های بسیار سفت ممکن است ارتعاش منتقل‌شده را افزایش دهند (بدون ایزولاسیون)
  • طراحی بهینه: تعادل بین سختی و ایزولاسیون بسته به محدوده فرکانس

پایداری هم‌ترازی

  • پایه‌های انعطاف‌پذیر به تجهیزات اجازه می‌دهند تا تحت بارهای عملیاتی جابجا شوند.
  • انبساط حرارتی ماشین‌آلات می‌تواند پایه‌های انعطاف‌پذیر را تغییر شکل دهد
  • Precision هم‌ترازی نگهداری روی پایه‌های نرم دشوار است
  • انحراف فونداسیون ناشی از بارهای فرآیندی (نیروهای لوله‌کشی) بر ترازبندی تأثیر می‌گذارد

اجزای مؤثر در سختی فونداسیون

۱. بلوک فونداسیون بتنی

  • سختی مواد: مدول الاستیسیته بتن (~۲۵-۴۰ گیگا پاسکال)
  • هندسه: ضخامت، عرض و آرماتور بر سختی کلی تأثیر می‌گذارند
  • جرم: جرم بزرگتر معمولاً با ساختار سفت تر همراه است
  • وضعیت: ترک‌ها و فرسودگی، سختی را به طور قابل توجهی کاهش می‌دهند

۲. تکیه‌گاه خاک/زمین

  • خاک زیر فونداسیون، تکیه‌گاه الاستیک ایجاد می‌کند
  • سختی خاک بسیار متغیر است (رس نرم: ۱۰ نیوتن بر میلی‌متر مکعب؛ سنگ: ۱۰۰۰+ نیوتن بر میلی‌متر مکعب)
  • اغلب نرم‌ترین عنصر در زنجیره پشتیبانی
  • می‌تواند در شرایط نامناسب خاک، بر سختی کل سیستم غلبه کند.

۳. صفحه پایه ماشین

  • اسکلت فلزی یا چدنی
  • اتصال تجهیزات به فونداسیون بتنی
  • ضخامت، شیارها و طراحی بر سختی تأثیر می‌گذارند
  • باید به اندازه کافی به فونداسیون دوغاب ریزی شود

۴. پایه‌ها و تکیه‌گاه‌ها

  • پایه‌های یاتاقان اتصال بلبرینگ به صفحه شاسی
  • سازه‌های ستونی یا براکتی
  • می‌تواند انعطاف‌پذیری قابل توجهی در پایه‌های بلند یا باریک داشته باشد

۵. لایه دوغاب

  • پر کردن فاصله بین صفحه پایه و بتن
  • دوغاب ریزی مناسب برای سختی بسیار مهم است
  • دوغاب خراب یا از بین رفته باعث ایجاد لکه‌های نرم می‌شود
  • سختی معمول گروت کمتر از بتن یا فولاد است

اندازه‌گیری و ارزیابی

آزمایش سختی استاتیک

  • روش: نیروی معلوم را اعمال کنید، میزان انحراف را اندازه‌گیری کنید
  • محاسبه: k = F / δ (نیرو تقسیم بر انحراف)
  • آزمون معمول: جک هیدرولیکی که بار را به شاسی اعمال می‌کند
  • اندازه‌گیری: نشانگرهای عقربه‌ای یا حسگرهای جابجایی

سختی دینامیکی (آزمایش مودال)

  • آزمایش ضربه با چکش ابزار دقیق
  • تابع پاسخ فرکانسی را اندازه‌گیری کنید
  • استخراج پارامترهای مودال (فرکانس‌های طبیعی، شکل مودها، سختی)
  • بیشتر نمایانگر شرایط عملیاتی واقعی است

ارزیابی عملیاتی

  • ارتعاش در تکیه‌گاه را با ارتعاش در فونداسیون مقایسه کنید
  • قابلیت انتقال بالا نشان دهنده پایه سفت و سخت است
  • قابلیت انتقال کم، نشان‌دهنده انعطاف‌پذیری یا ایزولاسیون فونداسیون است.
  • نمودارهای بود از startup/coastdown حالت‌های پایه را آشکار کنید

الزامات طراحی

دستورالعمل‌های عمومی

  • استانداردهای API: فرکانس طبیعی فونداسیون باید > 2 برابر حداکثر سرعت ماشین باشد
  • جایگزین: فرکانس طبیعی فونداسیون < 0.5× حداقل سرعت ماشین (پی ایزوله)
  • اجتناب کنید: رزونانس فونداسیون بین ۰.۵ تا ۲.۰ برابر سرعت عملیاتی
  • هدف: سختی فونداسیون > 10× سختی تکیه‌گاه برای حداقل نفوذ

الزامات خاص تجهیزات

  • توربین‌ها: فونداسیون‌های بسیار سفت (جرم بتن ۳-۵ برابر جرم روتور)
  • کمپرسورهای رفت و برگشتی: فونداسیون‌های عظیم برای جذب بارهای ضربان‌دار
  • ماشین‌های پرسرعت: سفت و سخت برای حفظ جدایی سرعت بحرانی
  • تجهیزات دقیق: بسیار سفت برای جلوگیری از رانش تراز

مشکلات ناشی از سختی ناکافی

سرعت‌های بحرانی کاهش‌یافته

  • سرعت‌های بحرانی به محدوده عملیاتی می‌رسند
  • لرزش زیاد در سرعت‌های ایمن
  • ممکن است از رسیدن به سرعت عملیاتی طراحی شده جلوگیری کند
  • نیاز به سفت شدن فونداسیون یا محدودیت سرعت دارد

لرزش بیش از حد

  • حرکت فونداسیون، ارتعاش کلی را تقویت می‌کند
  • رزونانس سازه فونداسیون
  • ارتعاش منتقل شده به تجهیزات مجاور
  • آسیب ساختاری ناشی از خم شدن مکرر

ناپایداری تراز

  • تجهیزات روی فونداسیون انعطاف‌پذیر جابجا می‌شوند
  • ترازبندی پس از کار دقیق اولیه از بین رفته است
  • اثرات رشد حرارتی بزرگنمایی شده است
  • تغییرات بار فرآیند باعث تغییر در ترازبندی می‌شود

روش‌های بهبود

بهسازی فونداسیون بتنی

  • اضافه کردن جرم: افزایش اندازه/ضخامت فونداسیون
  • تقویت کنید: اضافه کردن آرماتور فولادی یا پس تنیدگی
  • تعمیر ترک‌ها: تزریق اپوکسی یا ترمیم بتن
  • گسترش به سنگ بستر: شمع‌ها یا صندوقه‌ها به لایه‌های خاک مناسب

سفت کردن صفحه پایه

  • اضافه کردن گاست یا ریب به قاب سازه‌ای
  • افزایش ضخامت صفحه پایه
  • بهبود پوشش و کیفیت گروت
  • بین پایه‌ها مهاربندی اضافه کنید

بهسازی خاک

  • تثبیت خاک یا تزریق دوغاب
  • پی‌های عمیق (شمع‌ها) با دور زدن خاک ضعیف
  • تراکم یا چگالش
  • مشاوره مهندسی ژئوتکنیک برای مسائل اساسی

امکانات عملیاتی

  • اصلاح سرعت: دور از رزونانس‌های فونداسیون عمل کنید
  • ایزولاسیون ارتعاش: اضافه کردن جداکننده‌ها برای جدا کردن دستگاه از فونداسیون
  • Balancing: تلرانس‌های تعادلی محکم‌تر برای کاهش تحریک
  • میرایی: اضافه کردن میراگر به سازه فونداسیون

بهترین شیوه‌های طراحی فونداسیون

نصب‌های جدید

  • انجام مطالعات ژئوتکنیکی شرایط خاک
  • محاسبه جرم و هندسه مورد نیاز فونداسیون
  • شامل تحلیل دینامیکی (فرکانس‌های طبیعی، پاسخ به عدم تعادل)
  • طراحی برای سختی و جرم کافی
  • ایجاد ایزولاسیون از سازه‌های مجاور
  • شامل مقررات مربوط به دوغاب ریزی و هم ترازی باشد

ارزیابی فونداسیون‌های موجود

  • ارتعاش را در فونداسیون اندازه‌گیری کرده و با ارتعاش یاتاقان مقایسه کنید
  • انجام آزمایش مودال برای شناسایی فرکانس‌های طبیعی فونداسیون
  • بررسی ترک‌ها، فرسایش، نشست
  • بررسی یکپارچگی دوغاب زیر بیس‌پلیت‌ها
  • مشخصات واقعی را در مقابل مشخصات طراحی مقایسه کنید

سختی فونداسیون اغلب نادیده گرفته می‌شود، اما یک پارامتر اساسی است که بر عملکرد ماشین‌آلات دوار تأثیر می‌گذارد. سختی کافی فونداسیون، جداسازی مناسب سرعت بحرانی را تضمین می‌کند، پایداری تراز را حفظ می‌کند و از مشکلات رزونانس جلوگیری می‌کند، در حالی که سختی ناکافی می‌تواند باعث شود تجهیزات خوب، عملکرد ضعیف و غیرقابل اعتمادی داشته باشند.

← بازگشت به فهرست اصلی

Categories:
واتساپ