Na jakich rodzajach fundamentów mozna posadowić maszyny?

Fundamenty pod maszyny mają za zadanie przenosić na grunt obciążenia statyczne i dynamiczne generowane podczas pracy. Według przepisów budowlanych są one traktowane jako odrębna budowla, nawet jeśli znajdują się wewnątrz budynku. Jakie fundamenty stosuje się pod urządzenia?

Rodzaje fundamentów pod maszyny 

Pierwszym rodzajem są fundamenty blokowe, które mają postać bryły o regularnym kształcie. Mogą w nich znajdować się wycięcia, wgłębienia oraz otwory do mocowania maszyny i prowadzenia przewodów. Dzięki dużej sztywności są one najczęściej stosowane. Można je podzielić na fundamenty skrzynkowe otwarte  i zamknięte. Używa się ich przede wszystkim do posadowienia maszyn tłokowych, silników elektrycznych, pomp, wentylatorów, młotów matrycowych sprężarkowych i kompresorów. Drugą grupą są fundamenty ramowe. Składają się z masywnej płyty dolnej, na której układa się ramy poprzeczne usztywnione belami podłużnymi oraz górną płytą fundamentu. Do tak skonstruowanej podstawy przymocowuje się maszynę. Przewody przebiegają w przestrzeni między słupami. Jest to doskonała forma posadowienia pod turbosprężarki, turbodmuchawy, przetwornice oraz inne maszyny obrotowe o sile mniejszej niż maszyny tłokowe.

Podział fundamentów stosowanych pod maszyny 

W celu zminimalizowania obciążeń stosuje się fundamenty bezpośrednie i pośrednie. W pierwszej grupie znajdują się bloki fundamentowe, skrzynie, ruszty i inne rozwiązania, a w drugiej przede wszystkim pale i studnie. Można jednak spotkać także konstrukcje murowe i stalowe. Wybór określonego rodzaju zależy od specyfiki danej maszyny i generowanych przez nią drgań. Są urządzenia wywołujące:

• impulsy pojedyncze,
• impulsy seryjne,
• siły odśrodkowe,
• ruchy łamiące,
• ruchy kruszące,
• ruchy posuwisto-zwrotne.

Dodatkowo stosuje się wibroizolację, która może zmniejszać przenoszenie się drgań na podłoże gruntowe, a także na inne maszyny i urządzenia.

Materiały używane do produkcji fundamentów 

Fundamenty murowane z cegły lub kamienia obecnie nie znajdują logicznego zastosowania. Beton bez uzbrojenia stosuje się głównie pod małe maszyny o niewielkiej sile oddziałującej na podłoże. Jednak ze względu na możliwość powstawania ubytków mogących z czasem się powiększać, stosuje się konstrukcyjne zbrojenie powierzchniowe z prętów lub ewentualnie ze stali profilowej. Najczęściej fundamenty pod maszyny wykonuje się z betonu klasy C20/25. Beton powinien być jednorodny, pozbawiony miejsc porowatych i raków. Zbrojenie służy nie tylko przenoszeniu naprężeń rozciągających, ale także zapobieganiu powstawania rys skurczowych, które przyczyniają się do zmian sztywności i bezwładności układu.

Inne czynniki wpływające na drgania 

Posadowienie fundamentu ustala się w zależności od rysunków dyspozycyjnych dostawcy maszyny, rodzaju fundamentu i jego konstrukcji, obciążeń dynamicznych, posadowienia sąsiednich fundamentów i kanałów oraz od warunków geotechnicznych. Drgania najlepiej przenoszą skały twarde oraz nawodnione grunty luźne (kurzawka). Najwyższy współczynnik tłumienia można uzyskać dzięki zwartym piaskom i glinom w stanie suchym lub mało wilgotnym. Fundament musi być tak skonstruowany, by środek ciężkości maszyny i opartych na niej instalacji oraz innych obciążeń stałych znajdował się w linii prostej przechodzącej przez środek ciężkości podstawy.