СВАРНЫЕ КОНСТРУКЦИИ ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

Выполнение стыков балок и стержней

При монтаже конструкций нередко возникает необходимость стыковки балок. Типы стыков балок двутаврового сечения пока­заны на рис. 14.22. Раздвинутый стык (рис. 14.22,6) применяют как технологический. При монтаже обычно используют совмещен­ный стык (рис. 14.22,а), выполняя его ручной сваркой или полу­автоматом в СО2. Назначая последовательность выполнения швов поясов и стенки, необходимо иметь в виду следующее. Если в первую очередь сварить стыки поясов, то стык стенки придется

щей обработки стыков производят в поточных механизированных линиях специальных рельсосварочных предприятий и рельсосва­рочных поездов. На этих линиях сваривают плети бесстыкового пути длиной до 800 м, а также звенья длиной 25, 37 и 50 м из но­вых и старых годных рельсов, снятых с пути. Получила также развитие контактная сварка в пути с помощью передвижных ма­шин ПРСМ. Такая передвижная машина представляет собой же­лезнодорожную платформу, на которой располагаются аппарату­ра и источник электроэнергии, а также смонтированы конструк­ции для перемещения двух сварочных головок в процессе работы.

При изготовлении арма­туры железобетона стыки стержней в условиях за­вода сваривают оплавлением на контактных стыковых ма­шинах. В условиях монтажа широко используют ванную и электрошлаковую сварки, ко­гда между торцами сваривае­мых стержней ванна расплав­ленного металла сохраняет жидкое состояние на протяже­нии всей сварочной операции. Сварка может производиться при расположении стержней под любым углом друг к дру­гу. Чтобы предотвратить рас­текание жидкого металла и обеспечить формирование шва, применяют съемные инвентар­ные формы, а при ванной свар­ке также стальные остающие­ся формы-подкладки. На рис. 14.23 показаны примеры под­готовки соединений для ван­ной сварки с остающимися стальными формами. При сбор­ке встык (рис. 14.23,а), под углом (рис. 14.23,6, в) и с пере­сечением (рис. 14.23,г) стержней, расположенных в гори­зонтальной плоскости, разделка торцов не производится, сварка выполняется одиночным покрытым электродом. Вертикальные стыки обычно выполняют также одноэлектродной сваркой с при­менением чашеобразных стальных форм, торец верхнего стержня имеет скос (рис. 14.23,(9). Сборка под сварку пересекающихся стержней показана на рис. 14.23,е, ж.

Следует иметь в виду, что сварные соединения с остающейся формой не поддаются визуальному контролю и плохо поддаются контролю просвечиванием. Кроме того, производительность ван­ной сварки с остающейся формой существенно ниже ванной и электрошлаковой сварки в инвентарных формах (медных, двух­

слойных, керамических, графитовых). При выполнении монтажных стыков сборных железобетонных элементов ванную сварку с ос - тающимися стальными формами применяют в случае коротких выпусков стержней арматуры, когда нет возможности производить

сварку в инвентарных формах. При достаточной длине выпусков использование инвентарных форм более целесообразно, но для этого требуется высокая точность сборки концов стержней, осу­ществляемая с помощью комплекса кондукторов и шаблонов.

В конструкции медных форм обычно имеется канавка по пе­риметру шва. Такое усиление требуется для сварных соединений, выполняемых многоэлектродной ванной или электрошлаковой сваркой и предназначенных для эксплуатации только под дейст­вием статической нагрузки. Для сварки соединений, работающих при переменных нагрузках, применяют медные формы без кана­вок и сварку осуществляют одиночными электродами.

Для стыков горизонтальных стержней применяют формы с разъемом как в горизонтальной (рис. 14.24,а, в), так и в верти­кальной плоскости (рис. 14.24,6, г). Закрепление их на стержнях производят накидной скобой, шарнирно соединенной с одной из половин (рис. 14.24,а, б). Для стыков вертикальных стержней применяют формы из двух половин с разъемом в вертикальной плоскости. Характерные размеры таких форм для сварки стерж­ней диаметром 20—36 мм показаны на рис. 14.25.

§ 3. Изготовление конструктивных элементов из заготовок балочного типа

Подкрановые балки обычно выполняют в виде сварного дву­тавра с ребрами жесткости. Условия их работы предъявляют вполне определенные требования к конструктивному оформлению и технологии выполнения сварных соединений. При нагружении сварного двутавра только изгибающим моментом такие концент­раторы, как подрез стенки или непровар корня поясного шва, особой опасности не представляют, так как располагаются парал­лельно нормальным и касательным напряжениям.

Однако сечения подкрановой балки дополнительно испытывают периодическое нагружение сосредоточенной силой от колеса кра­на, передаваемое с рельса на верхний пояс и через поясные швы на стенку балки. Кроме того, при нарушениях симметрии рельса относительно оси балки возникает дополнительный момент в по­перечном направлении, воспринимаемый поясными швами и стен­кой. В этом случае непровар корня поясного шва или подрез стен­ки оказываются расположенными поперек силового потока и мо­гут служить причиной возникновения усталостных трещин. Кон­структивные элементы подобного типа целесообразно выполнять с полным проплавлением стенки и сварку поясных швов произ­водить в положении «в лодочку» для предотвращения подрезов. Установку и приварку ребер жесткости производят после выпол­нения поясных швов наклоненным электродом.

Сварной двутавровый профиль широко используют при изго­товлении колонн. В этом случае проплавление стенки двутавра не является обязательным. Существенные требования к изготов­лению конструкций предъявляют условия монтажа: перпендику­лярность оси колонны к опорной плоскости плиты башмака, па­раллельность плоскостей опорных плиток подкрановых консолей 88

и опорной плиты башмака и соблюдение проектного расстояния между ними, правильность расположения монтажных отверстий относительно опорных столиков ферм и т. д.

Проследим, как выполняются эти требования на примере ко­лонны, показанной на рис. 14.26. После сварки основного двутав­рового сечения колонны ее нижний торец отрезают дисковой пи­лой или обрабатывают на торцефрезерном станке перпендикуляр­но ее оси. Затем с помощью накладных кондукторов, устанавли­ваемых в упор к торцу, сверлят все монтажные отверстия. Общую сборку колонны начинают с базы 4, опорная плита которой уста­навливается в упор к обработанному торцу колонны. Установку подкрановых консолей 3, столиков 2, ребер I и других деталей производят с использованием фиксаторов и ранее просверленных монтажных отверстий, с которыми фиксаторы совмещаются с по­мощью пробок.

В условиях крупносерийного производства сборочно-свароч­ные операции выполняют на поточных линиях.

Примером может служить полуавтоматическая линия {рис. 14.27) сборки и сварки поперечных балок (рис. 14.28) плат формы ЗИЛ-130.

На каждом из пяти рабочих мест, обозначенных по порядку римскими циф­рами (см. рис. 14.27), имеются захватывающие и кантующие устройства 4 в начале я конце линии расположены магазины-накопители 1 и 3, автоматиче-

ски подающие заготовки и снимающие готовые балки. Все позиции линии свя­заны шаговым конвейером 2, представляющим собой сцеп тележек 5 с подъем­ными столиками 6, имеющими выступы 7 для фиксации принимаемой заготов­ки. Гнутые швеллеры укладывают в магазин-накопитель 1. Очередная заготов­ка, поданная штанговым устройством с собачками 8, автоматически приподни­мается подъемным столиком тележки, после отхода штангового устройства опускается в нижнее положение, перемещается на следующее рабочее место, где снова поднимается и захватывается пневматическими зажимами кантователя 4. При опускании подъемников конвейер возвращается в исходное положение. Балка в кантователе поворачивается так, чтобы обеспечить наиболее удобное положение для сборки и сварки. После окончания операций на всех рабочих местах подъемные столики поднимаются, балки в кантователях освобождаются от закрепления и опускаются на тележки конвейера, с помощью которых и пе­ремещаются на один шаг.

На первых двух рабочих местах операторы устанавливают узлы и отдель-

ные детали кронштейнов и прихватывают их точечной сваркой подвесными кле­щами. На последующих рабочих местах операторы выполняют угловые швы полуавтоматами, устанавливают и приваривают петли.

Другим примером крупносерийного производства, где автома­тизированы не только кантовка и транспортирование, но и сборка заготовок, является полуавтоматическая линия изготовления угло­вой стойки грузового полувагона.

Конструкция стойки показана на рис. 14.29. Холодногнутые заготовки 1 и 2 толщиной 5 мм сваривают между собой контактной точечной сваркой, детали 3, 4, 5 и 6 приваривают дуговой сва, ркой в среде СОг+Ог - Замена ранее при­менявшейся сварки под флюсом на сварку в смеси углекислого газа с кислородом повышает скорость сварки, исключает подачу и уборку флюса, удаление шлако­вой корки, оборудование линии не засоряется флюсом и корками. При этом способе сварки меньше разбрызгивание металла и очистка балок от брызг не требуется.

В начале линии, имеющей две ни тми оборудования, расположены загрузоч­ные устройства (рис. 14.30). Пакет заготовок 3 краном укладывают на тележ­ку 2, которая пневмоцилиндром 1 перемещается в зону оператора 4. Поворот рычага вокруг оси 15 от пневмоцилиндра 5 обеспечивает съем пакета заготовок с тележки 2, после чего тележка и рычаг оператора возвращаются в исходное положение и начинает работать автооператор. Его траверса 7 с электромагни­тами 6 « пневмоцилиндром 8 опускается вниз до соприкосновения с верхней заготовкой пакета, захватывает заготовку и поднимает ее вверх до упора. Надежность захвата обеспечивается шарнирным закреплением магнитов 6 на качающихся рамках 12 с регулируемыми упорами 13. Из верхнего положения поворотом рычага 9 вокруг оси 11 от лневмоцилиндра 10 траверса переносит заготовку к рольгангу до упора вертикальной стенки в ограничительные боко­вые ролики 14. После отключения электромагнитов заготовка ложится на роль­ганг и транспортируется к рабочим позициям, где устанавливают и привари­вают внутренние ребра, производят окраску и грунтовку.

Сборка внутренней и наружной стоек осуществляется на специальной авто­матизированной установке (рис. 14.31). Стойки 3 и 13 с приваренными ребрами 4 и 12 подаются рольгангом 5 стендов 15 и 1 до упоров, включающих боковую фиксацию стоек прижимом 6 до упора в ролики 2 и прижимом от пневмоци­линдров 17 до упора в ролики 16. Затем прижим 6 освобождает стойку 3, включая электромагниты )/ и привод кантователя укладчика 7. Рычаг канто­вателя 8 захватывает магнитами стойку 5 и с поворотом на 180° укладывает и прижимает ее к стойке 13 за счет сжатия пружины в корпусе 10. Затем стой-

ки фиксируются пневмоприжимами 9 и 14 и прихватываются. После завершения сборки прижимы 9 и 14 отходят, рычаг кантователя возвращается в исходное положение, а собранная стойка включением привода рольганга подается в авто­матический накопитель, откуда поступает к двум контактным машинам. Здесь один рабочий с помощью транспортной тележки, обеспечивающей шаговую по­дачу, сваривает два ряда точек. На завершающем участке линии устанавливают и приваривают наружные планки, петли и торцовую накладку.