Az alapozás merevségének megértése
Definíció: Mi az alapozási merevség?
Alapozási merevség egy gép tartószerkezetének (beleértve az alaplapot, a betonalapot, a talapzatokat és a talajt) elhajlással szembeni ellenállása statikus vagy dinamikus erők hatására. Az elhajlási egységre jutó erőként számszerűsítik (általában N/mm, lbf/in vagy N/m mértékegységben kifejezve), és azt fejezi ki, hogy az alap mennyire hajlik el, amikor a forgó gép terhelése rá hat.
Az alapozás merevsége kritikus paraméter rotordinamika mert ez a teljes rendszer merevségének részét képezi, amely meghatározza kritikus sebességek, rezgés amplitúdók és dinamikus válasz. A nem megfelelő alapmerevség a kritikus sebességeket az üzemi tartományba csökkentheti, felerősítheti a rezgést, beállítási problémákat okozhat, és ronthatja a berendezések megbízhatóságát.
Miért fontos az alapozás merevsége?
Hatás a kritikus sebességekre
Az alapozás merevsége közvetlenül befolyásolja a rendszert természetes frekvenciák:
- Teljes rendszermerevség = a rotor, a csapágy és az alap merevségeinek soros kombinációja
- A puha alapozás csökkenti az összmerevséget, ezáltal mérsékelve a kritikus sebességet
- A kritikus sebességeket a biztonságos zónákból a működési tartományba tudja vinni
- Kritikus sebesség ∝ √ (teljes merevség), tehát a lágy alapozásoknak jelentős hatásuk van
Rezgési amplitúdó szabályozás
- A Rezonancia ponton: A merevebb alapok általában alacsonyabb csúcsrezgési amplitúdókat eredményeznek.
- Rezonancia alatt: A nagyon merev alapok növelhetik az átvitt rezgést (nincs szigetelés)
- Optimális kialakítás: A merevség és az izoláció közötti egyensúly a frekvenciatartománytól függően
Igazítási stabilitás
- A rugalmas alapok lehetővé teszik a berendezések elmozdulását üzemi terhelés alatt
- A gépek hőtágulása deformálhatja a rugalmas alapokat
- Precíziós igazítás nehéz fenntartani puha alapokon
- A technológiai terhelések (csővezeték-erők) okozta alapozási lehajlás befolyásolja az illesztést
Az alapozás merevségéhez hozzájáruló összetevők
1. Beton alapozó blokk
- Anyagmerevség: Beton rugalmassági modulusa (~25-40 GPa)
- Geometria: Vastagság, szélesség, megerősítés befolyásolja az összmerevséget
- Tömeg: A nagyobb tömeg általában merevebb szerkezettel jár
- Állapot: A repedések és a romlás jelentősen csökkenti a merevséget
2. Talaj/talajtámasz
- Az alapozás alatti talaj rugalmas támaszt nyújt
- A talaj merevsége óriási mértékben változik (puha agyag: 10 N/mm³; kőzet: 1000+ N/mm³)
- Gyakran a legpuhább elem a támogató láncban
- Gyenge talajviszonyok között uralhatja a teljes rendszer merevségét
3. Gép alaplapja
- Acél vagy öntöttvas szerkezeti váz
- A berendezést beton alaphoz csatlakoztatja
- A vastagság, a bordázat és a kialakítás befolyásolja a merevséget
- Megfelelően kell az alapozáshoz habarccsal ellátni
4. Talapzatok és tartók
- Csapágyalapzatok csapágyak csatlakoztatása az alaplaphoz
- Oszlop- vagy konzolszerkezetek
- Jelentős rugalmasságot biztosíthat magas vagy karcsú talapzatokon
5. Fugaréteg
- Kitölti az alaplap és a beton közötti rést
- A megfelelő fugázás kritikus fontosságú a merevség szempontjából
- A romlott vagy hiányzó habarcs puha foltokat hoz létre
- Tipikus habarcsmerevség alacsonyabb, mint a betonnál vagy acélnál
Mérés és értékelés
Statikus merevségvizsgálat
- Módszer: Ismert erő alkalmazása, elhajlás mérése
- Számítás: k = F / δ (erő osztva az elhajlással)
- Tipikus teszt: Hidraulikus emelő, amely terhelést gyakorol az alaplapra
- Mérés: Mérőórás kijelzők vagy elmozdulásérzékelők
Dinamikus merevség (modális tesztelés)
- Ütővizsgálat műszeres kalapáccsal
- Frekvenciaválasz függvény mérése
- Modális paraméterek kinyerése (sajátfrekvenciák, módusalakok, merevség)
- A tényleges üzemi körülményeket jobban reprezentálja
Működési értékelés
- Hasonlítsa össze a csapágy rezgését az alapozás rezgésével
- A nagy áteresztőképesség merev alapozást jelez
- Az alacsony átviteli tényező az alapozás rugalmasságára vagy elszigeteltségére utal
- Bode-diagramok az indítástól/kigurulástól kezdve az alapozási módok feltárása
Tervezési követelmények
Általános irányelvek
- API szabványok: Az alapozási természetes frekvenciának > 2× maximális gépsebességnek kell lennie
- Alternatív: Alapítvány természetes frekvenciája < 0,5× minimális gépsebesség (izolált alapozás)
- Elkerül: Alapozási rezonanciák 0,5-2,0× üzemi sebesség között
- Cél: Alapozási merevség > 10× csapágymerevség a minimális befolyás érdekében
Berendezés-specifikus követelmények
- Turbinák: Nagyon merev alapok (betontömeg 3-5× rotortömeg)
- Dugattyús kompresszorok: Masszív alapok a pulzáló terhelések elnyelésére
- Nagysebességű gépek: Merev a kritikus sebességkülönbség fenntartásához
- Precíziós berendezések: Rendkívül merev a beállítási eltolódás megakadályozása érdekében
Nem megfelelő merevségből adódó problémák
Csökkentett kritikus sebességek
- A kritikus sebességek a működési tartományba esnek
- Magas vibráció biztonságosnak tekinthető sebességnél
- Megakadályozhatja a tervezett üzemi sebesség elérését
- Alapozásmerevítést vagy sebességkorlátozást igényel
Túlzott rezgés
- Az alapozás mozgása felerősíti az általános rezgést
- Az alapozó szerkezet rezonanciája
- A szomszédos berendezésekre átvitt rezgés
- Szerkezeti károsodás ismételt hajlításból
Igazítási instabilitás
- Berendezések rugalmas alapon mozognak
- A kezdeti precíziós munka után elveszett az igazítás
- A termikus növekedési hatások felerősödtek
- A folyamatterhelés változásai beállítási eltéréseket okoznak
Fejlesztési módszerek
Betonalapozás megerősítése
- Tömeg hozzáadása: Növelje az alapozás méretét/vastagságát
- Megerősítés: Acélerősítés vagy utólagos feszítés hozzáadása
- Repedések javítása: Epoxigyantás injekció vagy betonjavítás
- Kiterjesztés az alapkőzetig: Cölöpök vagy keszonok a kompetens talajrétegekhez
Alaplemez merevítése
- Bordák vagy merevítők hozzáadása a szerkezeti vázhoz
- Növelje az alaplap vastagságát
- Javítja a fuga lefedettségét és minőségét
- Merevítők hozzáadása az oszlopok között
Talajjavítás
- Talajstabilizáció vagy fugázás
- Mély alapozások (cölöpök), amelyek megkerülik a rossz talajt
- Tömörítés vagy sűrítés
- Geotechnikai tanácsadás nagyobb problémák esetén
Működési lehetőségek
- Sebességmódosítás: Az alapozási rezonanciáktól távol működjön
- Rezgésszigetelés: Szigetelők hozzáadása a gép alapzatról való leválasztásához
- Kiegyensúlyozottság: Szigorúbb kiegyensúlyozási tűrések a gerjesztés csökkentése érdekében
- Csillapítás: Csillapító kezelések hozzáadása az alapozáshoz
Alapozástervezési legjobb gyakorlatok
Új telepítések
- Végezzen geotechnikai vizsgálatot a talajviszonyokról
- Számítsa ki a szükséges alaptömeget és geometriát
- Dinamikus elemzést is tartalmaz (sajátfrekvenciák, aszimmetriára adott válasz)
- Megfelelő merevségre és tömegre tervezve
- Biztosítson szigetelést a szomszédos építményektől
- Tartalmazza a fugázásra és az igazításra vonatkozó rendelkezéseket
Meglévő alapok felmérése
- Mérje meg a rezgést az alapozásnál, és hasonlítsa össze a csapágyrezgéssel
- Modális tesztelés elvégzése az alapvető természetes frekvenciák azonosítására
- Repedések, romlás és süllyedés ellenőrzése
- Ellenőrizze a habarcs épségét az alaplapok alatt
- Hasonlítsa össze a tényleges és a tervezett specifikációkat
Az alapozás merevségét gyakran figyelmen kívül hagyják, pedig ez egy alapvető paraméter, amely befolyásolja a forgógépek teljesítményét. A megfelelő alapozási merevség biztosítja a kritikus sebességkülönbséget, fenntartja a beállítási stabilitást és megakadályozza a rezonanciaproblémákat, míg a nem megfelelő merevség az egyébként jó berendezések gyenge és megbízhatatlan teljesítményét eredményezheti.
Kategóriák:
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 