شالوده ماشین آلات (تحت بارهای دینامیک)/Soil mechanics & foundation

شالوده ماشین آلات (تحت بارهای دینامیک)/Soil mechanics & foundation

بار دینامیک به باری اتلاق می شود که باعث ارتعاش سیستم کل شود.بی قاعده ترین بارهای دینامیک،بارهای ناشی از زلزله و انفجار می باشد. زلزله باعث تکانهای اتفاقی زمین می شود و در صورتی که سیستم خاک- شالوده تحت تاثیر این تکانها قرار گیرد، یک ارتعاش اتفاقی و بی قاعده در آن به وجود می آید.در اثر این ارتعاش، شالوده ممکن است نشست نماید و سازه متکی بر آن فرو ریزد.ارتعاش به وجود آمده به علت کارکرد ماشین آلاتی نظیر موتورهای پیستونی،دورانی وضربه ای است.

شالوده پرسهای ضربه ای که از آنها برای شکل دادن به قطعات فولادی،برش،ایجاد سوارخ و غیره استفاده میشود، تحت تاثیر بارهای ضربه ای تکرارشونده قرار دارند.یک چکش آهنگری متشکل از،شالوده،سندان،چکش و قالب است.قطعه فولادی روی سندان قرار گرفته و با ضربات مکرر چکش به شکل دلخواه در می آید.قاب دستگاه هم می تواند به سندان و هم به شالوده متصل شود که در حالت اول وزن آن به سندان و در حالت دوم به شالوده افزوده می شود.در زیر سندان در محل اتکای آن به روی شالوده،یک بالشتک چوبی از چوب بلوط با چند لایی  قرارداده می شود.آرماتوربندی شالوده در زیر بالشتک،متشکل از 2 تا 4 شبکه افقی میلگرد نمره 8 تا 12 میلیمتر می باشد که در فواصل 10 تا 20 سانتیمتر از یکدیگر قراردارند.در نزدیکی سطح تماس شالوده با خاک، آرماتوربندی متشکل از یک یا دو شبکه افقی میلگرد نمره12 تا 20 میلیمتر میباشد که در فواصل 15 تا 30 سانتیمتر از یکدیگر قرار دارند. فواصل شبکه های افقی در زیر سندان بین 10 تا 15 سانتیمتر و در نزدیکی سطح تماس شالوده با زمین بین 15 تا 30 سانتیمتر می باشد.وزن چکش شامل وزن سر چکش و میله هادی می باشد که از این به بعد به این مجموعه چکش می گوییم.چکش در واقع قسمت سقوط کننده دستگاه میباشد.وزن سندان در حدود 15 تا 20 برابر وزن چکش است. نسبت وزن شالوده به وزن چکش در حدود 66 تا 120 منظور می شود.

چکش می تواند از نوع سقوطی و یا پنیوماتیک (هوای فشرده) باشد. دردستگاههای مدرن از چکشهای دو طرفه استفاده می کنند. در این نوع چکشها،بخار یا هوای فشرده هم در موقع بلند کردن چکش و هم در موقع سقوط آن، عمل می نماید. بنابراین در لحظه بر خورد،سرعت و انرژی جنبشی به مقدار قابل توجهی بیشتر از چکشهای یکطرفه خواهد بود.در چکشهای یکطرفه ازهوای فشرده با بخار فقط برای بلند کردن چکش استفاده می شود.

ضخامت بالشک چوبیدر زیر سندان:

به منظور کاهش تاثیرات ضربه بر روی شالوده،در محل اتکای سندان روی شالوده،از بالشتک چوبی استفاده می شود.

ضخامت بالشتک بستگی به سرعت چکش قبل و بعد از ضربه، سرعت چکش و ستدان بعد از ضربه وزن چکش دارد. برای چکش به وزن 10 کیلونیوتن این ضخامت مساوی .... سانتیمتر و برای چکشهای سنگین تر از 30 کیلونیوتن، این ضخامت تا حداکثر .... سانتیمتر منظور می شود. ضخامت بالشتک باید طوری انتخاب شود که تنشهای دینامیک منتقل شده به بالشتک از مقادیر مجاز تجاوز نکند. تنشهای مجاز چوبهای مختلف به قرار زیر است:

300 نا 350 کیلوگرم بر سانتیمترمربع بلوط

200 نا 250 کیلوگرم بر سانتیمترمربع کاج

150 نا 200 کیلوگرم بر سانتیمترمربع کاج اروپایی

در تحلیل دینامیک، سیستم چکش-سندان شالوده با دو درجه آزادی منظور می شود.با لشتک بین سندان و شالوده،یک جسم الاستیک با ثابت فنر و خاک زیر شالوده جسم الاستیک دیگر با ثابت فنر منظور می شود.

یک شالوده در حالت کلی باید دو شرط زیر برآورده سازد:

الف-خاک زیر شالوده در مقابل گسیختگی برشی پایدار باشد.

ب-نشست باید در محدوده مجاز باشد.

تنش مجاز خاک هم باید در مقابل با استاتیک و هم باید در مقابل بار دینامیک جوابگو باشد. تحت بارهای دینامیک،نباید هیچگونه نشستی،جزئ نشست الاستیک در خاک زیر شالوده به وجود بیاید.شالوده مناسب شالوده ای است که احتیاجات پایداری را بر آورده نموده و در ضمن اقتصادی باشد.

توربینهای بخار،ژنراتورها،پمپ سانتریفوژ (گریز از مرکز) در رده ماشینهای نوع اول قرار می گیرند. کمپرسورهای گاز و هوا،موتورهای عکس العملی و تلمبه های عکس العملی در رده ماشینهای نوع دوم قرار می گیرند.و بالاخره چکشهای آهنگری،پرسها منگنه زن(سوارخ کن) در رده ماشینها نوع سوم قرار می گیرند