DOPORUČENÍ PRO TUHOST ZÁKLADOVÉHO RÁMU SOUSTROJÍ A CHVĚNÍ ELEKTROMOTORU

Transkript

1 Anotace DOPORUČENÍ PRO TUHOST ZÁKLADOVÉHO RÁMU SOUSTROJÍ A CHVĚNÍ ELEKTROMOTORU Ing. Mečislav HUDECZEK, Ph.D. Ing. Jaroslav BRYCHCY HUDECZEK SERVICE, s. r. o., Albrechtice V této práci je řešena problematika konstrukce základových rámů s ohledem na zvyšování jejich tuhosti. Jelikož projevem malé tuhosti základových rámů je zvýšení vibrací provozovaného stroje, opírá se tato práce o informace získané měřením vibrací na uvedeném stroji. Součástí této práce je rovněž řešení konstrukce snímatelné korekce (nástavby) základového rámu, která slouží k ukotvení elektromotoru jiného rozměrového standardu. 1. Úvod Správně navržený základový rám pro ukotvení stacionárních strojů je jednou z podmínek tichého a hospodárného chodu stroje a zabezpečí tak požadované hygienické podmínky na pracovišti. Úkolem základových rámů a betonových zálivek, v nichž je rám zabetonován je vytvořit dostatečně tuhý systém ukotvení stroje, který nejenom že přenese celou váhu stroje, ale utlumí účinky dynamických jevů (kmitání, zatížení vlivem pracovní činnosti) vyvolaných chodem strojů, které jsou na rámu zakotveny. Základy rotačních strojů rovněž zabraňují přenosu vibrací na okolní stroje. Nebude-li mít základový rám stroje dostatečnou tuhost, může docházet při chodu stroje k jeho rozkmitání ve směrech působení maximálních dynamických zatížení. Toto často vede k praskání betonových základů a uvolnění rámů ze základů. 2. Návrh prvků ke zvýšení tuhosti základového rámu Firma HUDECZEK SERVICE, s. r. o. byla požádána o technickou pomoc v rámci detekce příčin kmitání na soustrojí oběžného čerpadla OČ5, které provozuje firma Dalkia Frýdek-Místek. Na základě měření vibrací na uvedeném soustrojí byla zjištěna nedostatečná tuhost základového rámu. Zákazníkovi proto bylo doporučeno provézt úpravu základového rámu. Na obrázku (1) je zobrazen model rámu před jeho úpravou. Jsou zde také zobrazeny části rámu, které slouží jednak ke zvýšení tuhosti samotného základového rámu a jednak zabezpečí požadovanou tuhost zalitím v betonu. Ing. Mečislav Hudeczek, Ph.D, Ing. Jaroslav Brychcy. HUDECZEK SERVICE, s. r. o. Stonavská 287, Albrechtice tel.: , marketing@hudeczek.cz

2 Boční vyztužovací Čelní vyztužovací Kotvící Obr. 1. Úprava základového rámu vyztužovacími a kotvícími Obr. 2. Příprava základového rámu pro svařování kotvících prvků Aby bylo zabezpečeno správné ukotvení základového rámu v betonovém podloží je nutné opatřit veškeré, ve kterých by se mohly vytvořit vzduchové kapsy, výfukovými otvory v kritických

3 místech základového rámu. Po zalití základového rámu betonovou směsí se vzduch z uzavřených prostor vytlačí a základový rám je kompletně zalit. Na obrázku (3) je zobrazen původní rám, kde jsou viditelná místa nedokonalého zalití betonem. Obrysy naznačující nedokonalé zalití betonového rámu Obr. 3. Příprava základového rámu pro svařování kotvících prvků s Obr. 4. Upravený základový rám Po úpravě základového rámu a jeho osazení do betonové vyzdívky byly na soustrojí opět proměřeny vibrace. Měřením vibrací bylo zjištěno, že došlo k poklesu kmitání v průměru o 13%. 3. Návrh korekce základového rámu Dalším problémem, který vyplýval z měření vibrací na tomto soustrojí byly zvýšené hodnoty vibrací při zatíženém chodu stroje. Zvýšení vibrací se sice projevovalo převážně na čerpadle, ale analýzou frekvenčního spektra vibrací byly zjištěny vysoké amplitudy vibrací na dvojnásobné frekvenci sítě (100 Hz) při jmenovitém zatížení elektromotoru. Z toho bylo usouzeno, že elektromagnetické pole elektromotoru je nesymetrické, což se také potvrdilo na zkušebně elektromotorů, kde bylo zjištěno,

4 že stator elektromotoru je pokroucený. Na základě této skutečnosti byl firmě Dalkia Frýdek-Místek dodán nový asynchronní motor o výkonu P N = 315 kw a původní motor byl určen jako rezerva. Protože si zákazník přál zachovat možnost provozovat oba dva motory na jedné aplikaci, čili k pohonu čerpadla OČ5, musela být také provedena modifikace základového rámu, jelikož základní rozměry nového elektromotoru nesouhlasili s rozměry původního elektromotoru. Řešením bylo vytvořit snímatelnou nástavbu základového rámu, kterou bylo možné v případě potřeby snadno a opakovatelně demontovat. Tato korekce musí rovněž splňovat základní požadavky na tuhost konstrukce kladené na základový rám. Na obrázku (5) je zobrazen model korekce pro daný typ elektromotoru. Obr. 5. Korekce základového rámu pro asynchronní elektromotor 315 kw Obr. 6. Elektromotor 315 kw ustavený na korekci základového rámu

5 Obr. 7. Model základového rámu s namontovanou korekcí 4. Závěr Konstrukce nástavby základového rámu umožnila snadnou a rychlou demontáž původního elektromotoru a montáž elektromotoru nového. Zároveň svou konstrukcí a ukotvením na původní základový rám bylo vytvořeno dostatečně tuhé spojení, které neumožnilo rozkmitání elektromotoru. Při měření vibrací na novém elektromotoru umístěném na nástavbě rámu byly hodnoty vibrací na srovnatelné výši s hodnotami vibrací měřených na zkušebně elektromotorů, kde byl elektromotor ukotven v pevných základech. Literatura: Brychcy, J., Hudeczek, M. Protokoly z vyhodnocení vibrací. Zakázkové listy HU S , HUDECZEK SERVICE, s. r. o. ČSN ISO : Vibrace Hodnocení vibrací strojů na nerotujících součástech. ČNI 1999, 16 s. ČSN : Navrhování základů točivých strojů. MDT , 28 s.