Jak ustawiać i poziomować maszyny na fundamentach?

Chociaż to maszyny wykonują pracę związaną z przemysłową obróbką różnych materiałów (np. metali), to aby mogły one wykonywać swoją pracę na najwyższym poziomie, gwarantując staranność i dokładność obróbki, muszą być posadowione na odpowiednich fundamentach. Ważną kwestią są nie tylko same fundamenty, ale również sposób, w jaki zostały ustawione oraz wypoziomowane na nich poszczególne maszyny. Z tego artykułu dowiesz się m.in. jaką funkcję pełnią fundamenty pod maszyny przemysłowe, jak je na nich należy ustawiać, aby zapewnić im optymalne warunki pracy, a także, dlaczego warto stosować specjalne kliny ustawcze i poziomujące oraz wibroizolatory.

W jakim celu maszyny przemysłowe są umieszczane na fundamentach?

Wszystkie maszyny przemysłowe podczas pracy generują duże obciążenia statyczne oraz dynamiczne. Fundamenty pod maszyny przenoszą na grunt owe obciążenia. Mają one bezpośredni wpływ na późniejszą pracę tych urządzeń. Maszyny lżejsze (np. obrabiarki takie jak: wiertarki, frezarki czy tokarki) są najczęściej instalowane bezpośrednio na betonowej posadzce w zakładzie przemysłowym. Używa się do tego specjalnych kotw oraz wibroizolatorów, które świetnie niwelują wszelkie drgania i wibracje emitowane przez nie podczas pracy. Jeżeli jednak maszyna jest duża, ciężka i przeznaczona do wykonywania niezwykle precyzyjnych zadań (np.: robot przemysłowy, pozycjoner spawalniczy, duża frezarka bramowa służąca do obróbki takich elementów jak chociażby korpusy silników okrętowych), należy posadowić ją na specjalnie wykonanym dla niej fundamencie.

Konstruktorzy powinni najpierw wykonać obliczenia i przeanalizować specyfikę pracy danej maszyny. W ten sposób można będzie ustalić, jaka forma posadowienia będzie dla niej najlepsza, a także jakie skutki wywiera ona na najbliższe otoczenie (np. na posadzkę). Na tym etapie należy zdecydować, jaki rodzaj fundamentów będzie dla danej obrabiarki najkorzystniejszy. 

Jakie są podstawowe rodzaje fundamentów pod maszyny przemysłowe?

Wyróżniamy kilka podstawowych rodzajów fundamentów pod maszyny przemysłowe:

•    fundamenty blokowe – mają one kształt regularnej bryły, w której znajdują się różne wycięcia, wgłębienia czy otwory służące do mocowania maszyny lub prowadzenia niezbędnych do jej pracy przewodów, są bardzo sztywne, dzięki czemu są jednymi z najczęściej stosowanych fundamentów pod maszyny;

•    fundamenty ramowe – są zbudowane z masywnej dolnej płyty, na której ułożone są ramy poprzeczne usztywnione podłużnymi belami oraz górną płytą, do takiej konstrukcji mocowana jest maszyna, w tego typu fundamentach nie ma żadnych wycięć czy zagłębień, gdyż wszystkie przewody poprowadzone są w przestrzeni pomiędzy słupami.

Fundamenty blokowe są najczęściej wykorzystywane do instalacji takich maszyn jak maszyny tłokowe, silniki elektryczne, pompy, wentylatory, młody matrycowe sprężarkowe czy kompresory, a fundamenty ramowe służą zazwyczaj do montażu takich urządzeń jak np.: turbosprężarki, turbodmuchawy, przetwornice czy maszyny obrotowe, których siła jest jednak mniejsza od siły maszyn tłokowych. 

Większość fundamentów pod maszyny wykonuje się w dzisiejszych czasach z betonu klasy C20/25. Jest on jednorodny i zbrojony. Zbrojenie doskonale przenosi naprężania rozciągające oraz zapobiega powstawaniu rys skurczowych. Jest to niezwykle istotne, gdyż dzięki temu wyeliminowany jest problem związany ze zmianami sztywności i bezwładności układu. Każdy fundament musi być zaprojektowany i wykonany tak, aby środek ciężkości maszyny i opartej na niej instalacji czy innych obciążeń znajdował się w linii prostej przechodzącej przez środek ciężkości podstawy.

Ważnym elementem dodatkowo minimalizującym negatywne skutki drgań emitowanych podczas pracy maszyny są również wibroizolatory. Dzięki nim maszyna jest właściwie izolowana od podłoża lub fundamentu, do którego jest przymocowana. Pomiędzy maszyną a jej fundamentem umieszcza się zatem niewielkie elementy sprężysto-tłumiące, które są najczęściej metalowymi elementami z podstawą wykonaną z gumy. Materiał ten bowiem wyróżnia się wysokim tłumieniem wewnętrznym, doskonale pochłania dźwięk i charakteryzuje się wysoką sprężystością postaciową. Dzięki tym właściwościom wibroizolatory, które możesz nabyć np. w firmie MultiMasz specjalizującej się w sprzedaży obrabiarek do metalu oraz części zamiennych i akcesoriów do tych maszyn, pochłaniają energię drgań i ułatwiają łagodne przejście układu przez rezonans.

Na co należy zwracać uwagę przy stawianiu maszyny na fundamentach?

Już etap projektowania fundamentu pod maszynę jest niezwykle ważny. Należy wybrać odpowiednie materiały, z jakich zostanie on wykonany, zaplanować jego kształt oraz wyliczyć masę. Najważniejsze jest, aby precyzyjnie zcentrować środek ciężkości maszyny z masowym środkiem ciężkości fundamentu.

Po ustawieniu maszyny na skonstruowanym dla niej fundamencie należy ją na nim jeszcze odpowiednio wypoziomować. Dzięki temu będzie ona pracować wydajnie i bezawaryjnie. Prawidłowe wypoziomowanie maszyny na fundamentach zapewni jej stabilność, co przełoży się bezpośrednio na bezpieczeństwo pracowników oraz dokładność wykonywanej przez nią pracy. Im cięższa i większa jest maszyna, tym większe znaczenie ma jej właściwe wypoziomowanie. W tym celu warto zastosować kliny ustawcze, kliny poziomujące oraz wibroizolatory. Elementy te służą do montażu i poziomowania takich maszyn jak np.: szlifierki, tokarki, prasy, frezarki oraz inne obrabiarki. Żeby osiągnąć optymalne efekty, trzeba zastosować odpowiednią liczbę takich klinów, wibroizolatorów. Niezwykle ważne jest uwzględnienie masy danej maszyny oraz dokładne zapoznanie się z jej dokumentacją techniczną informującą o wielkości fundamentu oraz sposobu ustawienia, wypoziomowania. Jeżeli masz jakiekolwiek wątpliwości związane z tym, ile klinów użyć i jak je ustawić, skonsultuj się ze specjalistą albo zleć ustawienie i poziomowanie maszyny specjalizującym się w tym firmom.