GSS-13 – Machines nauwkeurig uitlijnen met Belzona 7111

Een nauwkeurige uitlijning is belangrijk bij zware machines zoals aandrijvingen, generatoren, compressoren en andere apparatuur waarbij kleine afwijkingen de belasting op lagers, assen en bevestigingspunten kunnen beïnvloeden. Tegelijkertijd moet de machinebasis de statische belasting en de voorspanning van de bevestigingsbouten kunnen opnemen.

Belzona System Leaflet GSS-13 beschrijft hoe Belzona 7111 kan worden gebruikt als epoxy chocking compound voor het nauwkeurig positioneren en ondersteunen van zware apparatuur. Het vloeibare materiaal wordt tussen de machinebasis en fundatie gegoten en vormt na uitharding een nauw aansluitende, dragende chock. Hierdoor kan het materiaal zich aanpassen aan de werkelijke vorm van beide oppervlakken zonder dat traditionele metalen chocks afzonderlijk op maat hoeven te worden bewerkt.

GSS-13 gaat daarbij verder dan alleen de applicatie van Belzona 7111. Voor zwaar belaste apparatuur moet vooraf worden bepaald hoeveel chocks nodig zijn, waar deze worden geplaatst en welk oppervlak noodzakelijk is om zowel het machinegewicht als de voorspanning van de hold-down bolts op te nemen.

De uiteindelijke chock-opbouw wordt daarom afgestemd op de machine, fundatie, beschikbare ruimte, bevestigingsbouten en belastingen. Voor kritische toepassingen is vooraf een technische berekening en ontwerpbeoordeling nodig.

Wanneer is GSS-13 relevant?

GSS-13 is bedoeld voor machines en installaties waarbij een nauwkeurige positie en stabiele ondersteuning noodzakelijk zijn.

Typische situaties waarin GSS-13 kan worden toegepast:

Nauwkeurige uitlijning van zware machines.
Montage van nieuwe motoren en aandrijvingen.
Generatoren en compressoren.
Aandrijfsystemen en transmissies.
Machines waarbij conventionele metalen chocks lastig op maat te maken zijn.
Installaties waarbij kleine afwijkingen in de uitlijning niet acceptabel zijn.
Apparatuur die wordt blootgesteld aan beweging of trillingen.
Machinebases waarbij de beschikbare ruimte tussen fundatie en baseplate moet worden opgevuld.
Toepassingen waarbij hold-down bolts onderdeel zijn van het chock design.
Marine- en industriële installaties waarbij een vooraf berekende lastverdeling noodzakelijk is.

De machine moet vóór het gieten al in de uiteindelijke uitgelijnde positie worden gebracht. GSS-13 beschrijft vervolgens hoe deze positie met Belzona 7111 kan worden ondersteund en behouden.

Producten in Belzona System Leaflet GSS-13

GSS-13 draait hoofdzakelijk om Belzona 7111, aangevuld met producten voor reiniging en het gecontroleerd lossen van de machine of tijdelijke bekisting na uitharding.

Belzona 7111 – Marine Grade

Belzona 7111 is een gietbaar epoxy chocking compound voor het ondersteunen en nauwkeurig positioneren van zware machines en apparatuur. Het materiaal vult de ruimte tussen baseplate en fundatie en vormt na uitharding een dragend contactoppervlak dat aansluit op de werkelijke geometrie van beide oppervlakken.

Belzona 9111 – Cleaner Degreaser

Belzona 9111 wordt gebruikt om de oppervlakken vóór de applicatie te reinigen en ontvetten. Hiermee worden onder andere olie, vet en andere verontreinigingen verwijderd die een volledig contact tussen de chock, fundatie en machinebasis kunnen belemmeren.

Belzona 8411 en Belzona 9411 – Release Agent

Belzona 8411 en Belzona 9411 kunnen als release agent worden aangebracht op oppervlakken waaraan Belzona 7111 niet permanent moet hechten. Dit kan bijvoorbeeld wenselijk zijn wanneer de apparatuur later weer verwijderd moet kunnen worden of bij tijdelijke dammaterialen.

De exacte systeemopbouw en hoeveelheid Belzona 7111 worden bepaald aan de hand van de machineconfiguratie en het vooraf berekende chock design.

Chock design en machine-uitlijning

Een belangrijk onderdeel van GSS-13 is dat de chocks niet uitsluitend op basis van beschikbare ruimte worden ontworpen.

Voor zwaar belaste apparatuur wordt onder andere gekeken naar:

Het totale gewicht van de machine.
Het beschikbare oppervlak onder de baseplate.
Het aantal en de diameter van de hold-down bolts.
De vereiste voorspanning van deze bouten.
De belasting die iedere afzonderlijke chock moet opnemen.
De positie van de chocks ten opzichte van de bevestigingspunten.
De bedrijfstemperatuur en servicecondities.

GSS-13 geeft hiervoor ontwerpprincipes en berekeningen waarmee het minimale dragende chockoppervlak en de toegestane belasting kunnen worden bepaald. Het leaflet vermeldt bovendien dat de uiteindelijke ontwerpverantwoordelijkheid bij de installateur of verantwoordelijke engineer blijft.

Daarom moet een toepassing met Belzona 7111 niet alleen als een giet- of vulklus worden gezien. De geometrie en belasting van iedere chock maken onderdeel uit van de uitlijning van de machine.

Globaal stappenplan van de toepassing

GSS-13 beschrijft zowel het ontwerp als de praktische voorbereiding en applicatie van Belzona 7111.

1. Machine en belastingen beoordelen: Vooraf worden onder andere het machinegewicht, de beschikbare chockruimte en de specificaties van de hold-down bolts bepaald. Op basis hiervan kan het benodigde chockoppervlak worden berekend.

2. Machine nauwkeurig uitlijnen: De apparatuur wordt met bijvoorbeeld jacking screws naar de definitieve positie gebracht. Zowel parallelle als hoekafwijkingen tussen gekoppelde machines moeten hierbij worden gecontroleerd.

3. Oppervlakken voorbereiden: Bestaande coatings, losse verontreinigingen, olie, roest en andere materialen die een goed contact kunnen verhinderen worden verwijderd. De oppervlakken worden vervolgens gereinigd en ontvet.

4. Release agent aanbrengen: Wanneer de machine later weer verwijderbaar moet blijven, kunnen de betreffende oppervlakken met een release agent worden behandeld. Wanneer juist permanente hechting gewenst is, wordt deze stap op de betreffende locatie overgeslagen.

5. Chockgebieden afdammen: Rond iedere afzonderlijke chock wordt een tijdelijke damconstructie aangebracht. Hiermee wordt het vloeibare Belzona 7111 tijdens het gieten op de berekende positie gehouden.

De geometrie van deze dam is belangrijk. Het leaflet adviseert bijvoorbeeld om Belzona 7111 niet zonder onderbreking rond scherpe hoeken van machines te gieten, omdat daar spanningsconcentraties kunnen ontstaan.

6. Bouten en jacking screws voorbereiden: Hold-down bolts en jacking screws worden zo voorbereid dat na uitharding voldoende bewegingsruimte en toegang voor het definitief vastzetten aanwezig blijven.

7. Belzona 7111 mengen: Het chocking compound wordt volgens de betreffende Instructions For Use gemengd. Daarbij wordt rekening gehouden met onder andere de temperatuur van de ondergrond en de omstandigheden op locatie.

8. Belzona 7111 gieten: Het gemengde materiaal wordt langzaam in het afgedamde gebied gegoten en krijgt de gelegenheid om onder de baseplate door te stromen en de beschikbare ruimte te vullen.

9. Uitharding controleren: Na het gieten moet Belzona 7111 volledig uitharden voordat de tijdelijke uitlijnondersteuning wordt verwijderd en de bevestigingsbouten definitief worden aangespannen.

10. Machine definitief vastzetten: Na voldoende uitharding worden de jacking screws ontlast, tijdelijke dammen verwijderd en de hold-down bolts volgens de machinespecificaties op het vereiste moment vastgezet.

De volledige ontwerpberekeningen, applicatievoorwaarden en productspecifieke instructies staan beschreven in Belzona System Leaflet GSS-13 en de bijbehorende Belzona 7111 Instructions For Use.

Praktijkvoorbeeld: zes nieuwe aandrijvingen nauwkeurig uitlijnen in een kolenmijn

Een duidelijk praktijkvoorbeeld van GSS-13 is KHIA ID 7498 – Precise Alignment Application with Belzona 7111 in Coal Mine. De toepassing werd in mei 2017 uitgevoerd bij een kolenmijn in Colstrip, Montana, Verenigde Staten.

De mijn moest zes bestaande conveyor belt drives vervangen door nieuwe CST drives. De nieuwe units waren compacter, maar moesten volgens de uitlijningsvereisten van de fabrikant nauwkeurig worden geïnstalleerd.

Daarbij speelde tijd een belangrijke rol. De hoofdtransportband moest volgens de planning binnen 48 uur opnieuw beschikbaar zijn. Deze conveyor transporteerde de kolen vanuit de mijn richting de energiecentrale, waardoor langdurige stilstand direct gevolgen zou hebben voor de verdere bedrijfsvoering.

Voor de installatie werden eerst gaten in de betonnen fundatie geboord voor de bouten waarmee de machines zouden worden uitgelijnd en vastgezet.

Deze bouten werden in de fundatie verankerd met Belzona 4151. Dit product was specifiek onderdeel van deze praktijktoepassing en wordt niet als standaardonderdeel van de huidige GSS-13-methode genoemd.

Vervolgens werd een template van de machinebaseplate gebruikt om de backer rod en chockgebieden op de betonnen fundatie correct te positioneren.

Het aantal chocks en de lengte ervan werden bepaald volgens de Belzona design specification. Daarna werd GSS-13 gebruikt voor het opzetten van de chocks en het aanbrengen van Belzona 7111 om de apparatuur nauwkeurig uit te lijnen.

Belzona 7111 werd in de daarvoor voorbereide zones onder de machinebasis gegoten. Na uitharding vormden deze afzonderlijke epoxy chocks het dragende contact tussen de metalen baseplate en de betonnen fundatie.

Daarmee sluit de case duidelijk aan op het principe van het huidige GSS-13 leaflet: de machine wordt eerst correct gepositioneerd, waarna vooraf ontworpen chocks worden gebruikt om deze positie te ondersteunen en de statische belasting naar de fundatie over te brengen.

Volgens de KHIA waren de nieuwe CST drives uiteindelijk binnen 36 uur uitgelijnd en gereed om opnieuw in gebruik te worden genomen. Daarmee bleef de toepassing binnen de geplande onderhoudsperiode van 48 uur.

De case laat goed zien dat Belzona 7111 niet alleen wordt gebruikt om een willekeurige ruimte onder een machinevoet op te vullen. De plaatsing en afmetingen van de chocks maakten onderdeel uit van de technische uitlijning en ondersteuning van de nieuwe aandrijvingen.

De vier foto’s in KHIA 7498 laten de verschillende fasen van de installatie zien.

Bestaande CST drive – De eerste foto toont één van de oude aandrijvingen die tijdens de geplande onderhoudsstop werd vervangen.
Verankerde bevestigingsbouten – De bouten voor het positioneren en vastzetten van de nieuwe aandrijving zijn in de betonnen fundatie aangebracht en met Belzona 4151 verankerd.
Belzona 7111 wordt gegoten – Het chocking compound wordt in de voorbereide ruimte tussen de metalen machinebasis en betonnen fundatie aangebracht.
Afgeronde installatie – De nieuwe aandrijving is gemonteerd en wordt ondersteund door de volgens het ontwerp aangebrachte Belzona 7111-chocks.

Gerelateerde GSS System Leaflets

GSS-13 staat niet op zichzelf. Afhankelijk van de manier waarop een machine wordt gemonteerd en uitgelijnd kunnen ook andere GSS System Leaflets voor shims en uitlijning van toepassing zijn. Door Belzona worden GSS-9, GSS-12 en GSS-13 gezamenlijk gekoppeld aan uitlijnings- en montagevraagstukken.

GSS-9 – Compressieshims en vulplaten maken, voor toepassingen waarbij nauwkeurige compressieshims of vulplaten nodig zijn om componenten passend te monteren en uit te lijnen.

GSS-12 – Machines uitlijnen met shims, voor machines en installaties waarbij de gewenste hoogte en uitlijning met individueel aangepaste shims wordt gerealiseerd.

Wilt u bekijken welke andere oplossingen mogelijk zijn? Ga dan naar het overzicht Pakkingen, afdichtingen en shims herstellen en monteren | Belzona System Leaflets.