ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ ДЕТАЛИ МАШИН

ИСХОДНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

В машиностроении может быть осуществлена замена сущест­вующих металлических базовых деталей железобетонными и новое проектирование машин и станков. Характерной особенностью замены металлической детали железобетонной является повторяе­мость форм и размеров. Иными словами, применение железобе­тонной детали не должно вызывать изменение конструкций или доработку сопрягающихся с базовой деталью узлов машины.

Заданием на проектирование железобетонной детали в этом случае служит рабочий чертеж металлической детали, в котором указаны точность и чистота механической обработки; допускае­мые отклонения от взаимного расположения рабочих плоскостей; требования, предъявляемые к материалу и внецінему виду детали. Чертежи узлов и общих видов дают представление о положении базовой детали в машине или станке, о конструкции присоеди­няемых к базовой детали узлов и механизмов и их взаимодействии в период работы машины.

Таким образом, конструктор, приступая к проектированию железобетонной детали взамен существующей металлической, располагает достаточными исходными материалами.

Следует отметить, что требование повторения геометрических форм и размеров металлической детали затрудняет применение унифицированных и типовых конструкций закладных частей и арматурных каркасов. Некоторые формы металлических деталей оказываются неприемлемыми для исполнения их в железобетоне.

Новые железобетонные базовые детали проектируют на основе руководящих материалов. Основные размеры деталей выбирают с учетом требований к железобетонным конструкциям и основных свойств железобетона. Расчетом определяют размеры поперечных сечений, обеспечивающих необходимую жесткость и прочность конструкции.

Базовым деталям машин присуще большое разнообразие форм поперечных сечений, габаритных размеров и конструкций.

Базовые детали можно разделить на следующие группы.

По назначению:

Станины и стойки, имеющие направляющие движения;

Плиты, основания кг раМЫ';' блоки и шаботы;

Станины прессов и листоправйльньґх машин, имеющих замкну­тый контур;

Цилиндры, барабаны, ролики и плунжеры; балки, траверсы, перекладины и ползуны. По форме: детали, у которых один габаритных размер зна­чительно больше, чем два других (станины станкрв, траверсы, стойки, балки и т. д.); детали, у которых один габаритный размер меньше, чем два других (фундаментные плиты, блоки); детали, имеющие форму цилиндра (плунжеры, ролики, катки). По способу изготовления: монолитные, сборные и сборно-монолитные. Базовые детали машин можно изготавливать также из обыч­ного и предварительно напряженного железобетона.

Базовые детали машин должны обладать достаточной жест­костью, обеспечивающей заданное взаимное расположение рабо­чих поверхностей в процессе эксплуатации машины и являющейся основным критерием их работоспособности. Взаимное расположе­ние рабочих поверхностей определяется высокой точностью. Так, например, прямолинейность направляющих тяжелых токарных станков задается в пределах 0,02 мм на 1000 мм длины, а на всей длине направляющих — 0,08 мм.

Железобетонные базовые детали не должны изменять своих размеров в условиях длительной эксплуатации. Стабильность размеров и форм обеспечивает длительное сохранение точности, высокое качество и долговечность машин и станков.

Размеры поперечных сечений железобетонных базовых дета­лей машин принимаются такими, чтобы наравне с жесткостью обеспечить достаточную прочность конструкции.

Базовым деталям машин и станков присущи сложные формы с большим количеством ниш, углублений и окон для разме­щения электрооборудования, маслопроводов и для удаления стружки.

В то же время всякое усложнение формы детали удорожает кон­струкцию, так как для ее выполнения в железобетоне требуется более сложная опалубка. При проектировании железобетонных базовых деталей следует избегать резких переходов, острых, входящих углов, труднодоступных для бетонирования мест скоп­ления арматуры, выступов. Толщину стенок менее 120 мм прини­мать не рекомендуется.

Железобетонные детали машин должны иметь округленные углы, плавные переходы, гладкие наружные поверхности. При конструировании Железобетонных деталей машин нужно исходить из основных требований:

1) унификации и типизации узлов и размеров, простоты форм и минимального расхода материалов;

2) железобетонные детали машин должны Ше1ъ наименьшее Число узлов, в которых могут возникнуть концентрации напряже­ний, приводящие к усталостным явлениям при действии много­кратно повторяющейся нагрузки;

3) размеры и вес деталей или отдельных частей должны обес­печивать возможность их изготовления, транспортировки и мон­тажа;

4) места сопряжения и присоединения узлов и механизмов с железобетонной базовой деталью должны быть выполнены из

Металла в виде закладных частей.

Платики, воспринимаю­щие рабочее усилие, крепят к бетону при помощи анкер­ных стержней. Платики для монтажа трубопроводов сис­темы смазки, электрообору­дования и клеммных коробок можно приклеивать к бетону. Рекомендуется следующий состав клея в весовых час­тях:

Эпоксидная смола марки ЭД-5 или ЭД-6-100; окситер - пеновый растворитель — 40; наполнитель (цемент, тонко­молотый песок) — 100; отвер - дитель (гексометилендиамин или полиэтиленполиамин) — 25—30;

5) конструкции железобетонных деталей машин должны обес­печивать условия для механической и термической обработки, а также сборки машины;

6) должны быть приняты конструктивные меры по защите бетонных поверхностей от воздействия вредных сред, высоких температур и механических повреждений (например, при падении стружки) (рис. 16);

7) транспортировочные устройства должны обеспечивать удоб­ство транспортирования и кантования деталей;

8) трещины в конструкции не допускаются, поэтому должен быть обеспечен соответствующий запас прочности;

9) должна быть обеспечена долговечность конструкции и ста­бильность размеров детали во времени. Необходимо предусматри­вать меры по уменьшению усадочных деформаций ползучести (дополнительное армирование, применение металлической обли­цовки, покрытие бетонных поверхностей эпоксидными смолами);

10) внешний вид железобетонных деталей должен удовлетво­рять требованиям ГОСТов на приемку оборудования (машин и станков). Наружные бетонные поверхности должны быть ровными, 44
не иметь шероховатостей, раковин, выбоин и других дефектов. Железобетонные детали должны быть окрашены в цвет машины или станка, отвечающий требованиям эстетики;

11) выбранная конструкция железобетонной базовой детали должна обеспечить высокие технико-экономические показатели по сравнению с соответствующей металлической деталью или ей подобной.

Оформление рабочих чертежей. Чертежи железобетонных ба­зовых деталей машин содержат элементы машиностроительного

И строительного черчения. Поэтому при их разработке необходимо пользоваться соответствующими ГОСТами («Чертежи в машино­строении», I960 г., «Система чертежного хозяйства», 1961, ГОСТ 5401—50 и др.).

Для удобства пользования рабочим чертежом рекомендуется арматурный каркас вычерчивать отдельно от общего вида детали с разрезами. Бетон условно обозначать не надо.

На чертеже общего вида детали (рис. 17) проставляют знаки чистоты механической обработки, допуски на взаимное располо­жение рабочих поверхностей и технические требования. В специ­фикации над штампом дают перечень входящих в деталь металли­ческих закладных частей (обозначение, наименование, количество, вес, материал и т. д.). Этот чертеж служит в основном для механи­ческой обработки. При вычерчивании арматурного каркаса (рис. 18) необходимо указывать размеры, определяющие положе­ние стержней в конструкции, места соединения и стыковки арма­турных стержней и подробно показывать анкеровку закладных частей (см. рис. 17 и 18).

В спецификации должны быть эскизы стержней и айкеров, их диаметр, количество, длина и вес. Рекомендуется давать таб­лицу с указанием расхода материала: металла, арматурной стали (в кг) и бетона (в ж3).

Рабочий проект железобетонной базовой детали состоит из следующих чертежей: общий вид и размеры железобетонной де­тали с монтируемыми на ней узлами и механизмами; рабочий чертеж железобетонной детали; детальные чертежи металлических закладных частей и арматурного каркаса; общий вид и разрезы технологической оснастки (деревянной опалубки и т. д.); деталь­ные чертежи технологической оснастки.

Обязательным условием проектирования является сравнение жесткостных показателей EJ, определенных для железобетонной и металлической деталей.