СВАРНЫЕ КОНСТРУКЦИИ ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

Изготовление рамных конструкций

Если рама выполняется из изготовленных ранее балочных эле­ментов, то сборка рамы заключается в придании этим элементам проектного взаимного расположения, а сварка — в выполнении сопряжений между ними.

Рамы тяжелых машин обычно изготовляют в условиях единич­ного или мелкосерийного производства. Так, например, ранее на рис. 12.5 была показана рама вертикальной клети прокатного стана, составленная из четырех литых заготовок. Места стыков выбраны из условий симметрии сварочных деформаций и относи­тельной простоты формы каждого элемента. Сложное очертание двутаврового сечения в месте стыка заменено сплошным (разре­зы А—А, Б—Б) в целях удобства выполнения его электрошлако - вой сваркой пластинчатыми электродами. Несмотря на заметное увеличение массы наплавленного металла, такое конструктивное оформление стыка оказывается более технологичным, чем выпол­нение номинального сечения многослойной сваркой. После элек- трошлаковой сварки рама проходит термообработку для улучше­ния механических свойств сварных соединений и снятия остаточ­ных напряжений. Необходимая точность размеров готовой рамы достигается последующей механической обработкой.

При серийном производстве рамных конструкций в зависимо­сти от числа изделий одного типоразмера сборочная и сварочная оснастка может быть либо переналаживаемой, либо специализи­рованной. Серийное производство мостовых кранов предусматри­вает широкую номенклатуру типоразмеров при небольшом числе изделий каждого из них.

Установка для общей оборки крановых мостов, показанная на рис. 14.32, может переналаживаться. Она состоит из двух поперечных опор — неподвижной 11 и передвижной 7, перемещающейся по рельсовому пути 8 с ломощью тяго­вой электролебедки 10 и блока 1, установленных между рельсами в углублении. Точная установка передвижной опоры обеспечивается закрепленным на ней ба­рабаном 5 с несколькими витками тягового троса. При работе лебедки барабан не вращается, а после ее выключения поворачивается вручную. При этом про­исходит медленное перемещение опоры до совпадения фиксаторов 2 с отвер­стиями в рельсах, соответствующими пролету собираемого крана. Опоры имеют по два супттрта 4 с ложементами для колес крана. Перемещение суппортов посредством ходовых винтов позволяет настраивать опору иа требуемый. размер концевой балки.

При сборке крана концевые балки кранового моста опускают на суппорты опор и их ходовые колеса закрепляют в ложементах по упорам винтовыми при­жимами 3 строго в вертикальной плоскости. Кроме того, концевые балки за­крепляют накидными зажимами 6 и винтовыми прижимами 9. Затем по раз­метке на концевые балки кладут пролетные балки, собранные с площадками обслуживания, и сваривают с концевыми.

aoHBdn хнаоюои HHdogo кігїґ вмаонвю^ 'SS'H эи^

vena

Серийное производство рам с большим объемом выпуска из­делий определенного тшюразмера имеет место при изготовлении транспортных конструкций (локомотивы, вагоны, автомобили). Наиболее целесообразной формой организации производства в этом случае является механизированная поточная линия, осна^ щенная специализированной оснасткой.

Примером такой оснастки может служить кондуктоір-кантователь для сбор­ки и сварки каркаса рамы тепловоза, показанный на, рис. 14.33. Поворотная рама 1 представляет собой сборочный кондуктоїр с пневмоприжимами, упорами и фиксаторами. Поворот кондуктора осуществляется двумя гидродомкратами 3, шарнирно закрепленными на основании 2. Оси поворота 4 выполнены вы­движными и приводятся четырьмя гидіроцилиндрами. Расположение пиевмо-- цилиндров для зажатия деталей показано на рис. 14.34. Продольные балки 1, состоящие из двутавра с двумя накладными поясами, прижимаются в горизон­тальном направлении к упорам 7 четырьмя прижимами 6, а в вертикальном направлении — к раме кантователя тремя парными прижимами 8. Тремя тор­цовыми прижимами 5 закрепляются буферные брусья 4 и лобовые листы. Диа­фрагмы 2 и другие дополнительные детали устанавливаются по гнездам и за­крепляются винтовыми зажимами. Боковые швеллеры 3 прижимаются в верти­кальном и горизонтальном направлениях откидными пневмозажимами 9.

(увеличено)

Рис. 14.34. Эскиз рамы и схемы расположения прижимов

После сборки и прихватки производится сварка. При этом кондуктор с за­крепленной на нем рамой поворачивается кантователем в удобное для сварки положение, а вдоль стенда перемещаются тележки для сварщиков.

После сварки каркаса рама обычно проходит еще ряд сбороч­ных и сварочных операций, выполняемых на различных рабочих местах поточной линии. Для транспортирования подобных круп­ногабаритных изделий используют тележечный конвейер (см. рис. 13.17).

При последовательном прохождении рабочих мест на каркас рамы устанавливают и приваривают верхние и нижние настиль­ные листы, шкворни, обносные швеллеры и другие детали. Пово­рот рамы на рабочих местах осуществляется подъемно-поворот­ными кантующими устройствами, сварка выполняется автоматами под слоем флюса и полуавтоматами в среде СОг.

Рамы вагонов выпускают более крупными сериями, соответст­венно выше и требования к механизации и автоматизации их про­изводства. Так, рама грузового полувагона изготовляется на по^ точной линии, где производятся не только сборочно-сварочные работы, но и механическая обработка и клепка. Для этого в ли­нию включены многошпиндельные станки для сверления отверстий в местах установки упоров автосцепки, оборудование для клепки этих упоров и станки для фрезерования надпятниковых коробок. Не останавливаясь на технологии изготовления таких рам, рас­смотрим устройство для транспортирования и межоперационного хранения столь громоздких конструкций.

От мотора 1 (рис. 14.35) через редуктор 2 и систему валов и конических шестерен приводятся горизонтальные валы 3 четырех вертикальных конвейеров - элеваторов 4, имеющих внизу приводные, вверху — натяжные звездочки, соеди­ненные втулочно-роликовыми цепями. Эти цепи перемещают каретки, снабжен­ные захватами 5, которые подхватывают края шкворневых балок рамы. Нако­питель может работать в автоматическом режиме. При подаче рамы конвейером на позицию накопителя включается его привод и все захваты одновременно соприкасаются с концами шкворневых балок и приподнимают раму. После за­полнения накопителя его работа прекращается до тех пор, пока верхняя рама не будет снята мостовым краном/ Для сокращения габаритных размеров нако­пителя по ширине захваты 5 закреплены на каретках шарнирно « на нерабочей ветви вертикального элеватора откидываются из горизонтального положения в вертикальное.

Рамы транспортных конструкций испытывают многократное воздействие динамических нагрузок. Конструктивное оформление и технология сборки и сварки должны обеспечивать в этих усло­виях минимальную концентрацию напряжений. Возможности совер­шенствования конструкции и техно­логии изготовления таких рам мож­но видеть на следующем примере. При изготовлении рамы тележки электровоза, ранее показанной на рис. 12.6, балочные элементы ко­робчатого сечения подают на сбор­ку в готовом виде. Плавный пере­ход от боковин к 1нцевым брусь­ям осуществляют с помощью угло­вых вставок, свариваемых с основ­ными элементами стыковыми соеди­нениями односторонней сваркой на остающейся подкладке. Однако та­кие соединения обладают сравни­тельно высокой концентрацией на­пряжений и могут оказаться причи­ной появления усталостных трещин. Изменение конструкции рамы и последовательности сборочно-сва­рочных операций (рис. 14.36) по­зволяет избежать стыков с односто­ронней сваркой. В этом случае листы боковин и концевых брусь­ев образуют наружный и внутренние стеновые блоки (рис - 14.36,6,

в), сваренные двусторонними стыковыми швами. Аналогично из листов можно собрать и сварить двусторонними швами верхний и нижний поясные блоки (рис. 14.36,а, г). Общая сварка всех бло­ков (рис. 14.36,(9) завершается выполнением угловых швов.