ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ ДЕТАЛИ МАШИН

СТЕНДОВЫЕ ПЛИТЫ

Стендовые плиты применяются обычно в механических и ме­ханосборочных цехах для сборки машин и узлов в качестве базо­вых поверхностей; для испытания машин и станков; в металло­режущих станках (тяжелых расточных станках) для установки изделий, а также для установки неподвижных узлов станков.

НИИПТМАШем разработан проект железобетонной стендовой плиты с размерами в плане 1800x5000 мм. По конструкции же­лезобетонные стендовые плиты (рис. 82) монолитные, ребристые, с верхней чугунной закладной плитой и системой продольных и поперечных железобетонных ребер, армированных продоль­ной и поперечной арматурой. Для установки анкерных болтов

127

Предусмотрено четыре отверстия. Плиты стыкуются по Торцам С ПО­МОЩЬЮ шпилек. Продольные пазы служат для установки крепеж­ных болтов и строгаются в закладной чугунной плите 1 с разме­рами, принятыми для чугунных плит. Расстояние между пазами

1 — Плита чугунная закладная; 2 — резьбовые анкеры; 3 — глухие анкеры; 4, 5, 6 — хомуты; 7 и 9 — рабочая арматура; 8 — монтажная арматура

Равно 300 мм. Высота плиты — 400 мм. Закладная чугунная плита является звеном, через которое передаются сжимающие и отрывающие усилия, действующие на всю плиту. Поэтому к за­кладной плите предъявляются высокие требования прочности и жесткости, надежности анкеровки, прочности при транспорти­ровании и при механической обработке. Закладная чугунная плита выполнена в виде двух ребристых отливок (короткой и длинной), соединенных между собой тремя шпильками и коническими штиф - 128 тами. Стыкованная плита позволяет применить машинную фор­мовку и снизить трудоемкость по изготовлению литья.

Закладную чугунную плиту соединяют с железобетонной частью сваркой вертикальных стержней железобетонного кар­каса 4, 5 с глухими 3 и ввертными 2 анкерами плиты. Глухие анкеры располагаются десятью рядами с шагом в продольном на­правлении 240—250 мм. Ввертные анкеры, расположенные пО контуру плиты, применяются в связи с тем, что нижняя часть служит базой для обработки зеркала плиты и обрабатывается вместе с бонками. Отверстия для установки ввертных анкеров сверлят после механической обработки нижней части плиты. Материал глухих анкеров — Ст. 5 периодического профиля диа­метром 10 мм, ввертных — Ст. 3 диаметром 12 мм с резьбой М-12 на одном конце.

Продольные балки армируются двумя продольными рабочими стержнями 9 диаметром 18 мм и двумя стержнями 8 диаметром 10 мм, выполняющими роль противоусадочной и монтажной ар­матуры.

Вертикальные стержни изготовлены из арматуры периодиче­ского профиля диаметром 10 мм. Поперечные балки также арми­руются продольными рабочими стержнями диаметром 18 мм и противоусадочной арматурой диаметром 10 мм. Продольные балки, по которым плиты соединяются в секции, дополнительно армированы двумя стержнями диаметром 18 мм.

В общем случае на плиты действуют изгибающий и крутящие моменты, сжимающие и отрывающие нагрузки, возникающие от усилий резания и усилий зажатия изделий к плитам (в тяжелых расточных станках), веса изделий (в плитах расточных станков и в сборочных стендовых плитах). Для случая применения плиты как установочной базы при обработке изделий небольшого веса необходимо учитывать силы резания, которые достигают 8 т (при фрезеровании). При обработке изделий большого веса силы резания в сравнении с весом изделий малы и ими можно прене­бречь.

Для случая применения плит в качестве сборочных стендов основной нагрузкой, передающейся на плиты, является вес изде­лий, достигающий 1—2 тыс. т. При установке изделий на плиту всей поверхностью или на часто расположенные подкладки вес изделия принимается как равномерно распределенный. Если та­ких подкладок мало, то вес изделий предполагается передающимся на плиту в виде сосредоточенных сил, достигающих в местах расположения подкладок 100—200 т. Такие нагрузки от соб­ственного веса изделий, вызывающие в конструкциях плит из­гиб и сжатие, не имеют закономерностей в распределении и по­стоянства по величине. Они отличаются многообразием схем при­ложения и чисто случайным характером распределения их по площади плит.

9 А. И. Дрыга 1138 • 129

Основным критерием работоспособности стендовых плит яв­ляется жесткость, от которой зависит точность базовых установоч­ных поверхностей, а следовательно, и точность обработки и сборки изделий. Жесткость плит можно оценивать на основе сопоставле­ния расчетных или экспериментальных данных о деформациях (прогибах, углах поворота сечений) с допустимыми значениями деформаций плит. Последние выбирают исходя из требований пря­молинейности рабочей поверхности плит и устанавливают по дан­ным специально поставленных экспериментов или по результатам обработки статистических данных для аналогичных конструкций, проверенных в эксплуатации. К сожалению, в настоящее время отсутствуют нормативные данные о допустимых деформациях плит при эксплуатационной нагрузке, что в значительной мере затруд­няет проектирование таких конструкций.

Определение расчетным путем деформаций сборочных стендов, состоящих из ряда соединенных между собой плит, при сложных видах нагружения представляет большие трудности. Прибли­женно стендовые плиты можно рассматривать как тонкие жесткие пластины на сплошном упругом основании. Основанием служит бетонный массив фундамента, если жесткость фундаментов зна­чительно превышает жесткость плит, или грунт, если жесткость фундамента и жесткость плиты одного порядка. При этом пред­полагается совместная работа фундамента и плиты.

Напряжения в плитах, как правило, невелики и обычно рас­чета на прочность плит не требуется.

При изучении местной прочности и жесткости железобетонных стендовых плит существенное значение имеет вопрос прочности и жесткости анкеровки чугунных закладных частей в бетоне. Большие растягивающие напряжения в анкерах, а следовательно, значительные их удлинения могут привести к нарушению сцеп­ления между чугунной плитой и бетоном.

Чтобы определить величину и характер распределения растя­гивающих напряжений в анкерах чугунной плиты, которые воз­никают в процессе крепления изделий к плите прихватками, а также напряжений от действия усилий резания при определен­ном сочетании моментов, проводились лабораторные испытания на натурном образце железобетонной стендовой плиты.

При креплении изделий прихватками на плиту в месте зажа­тия действуют три взаимно уравновешенные силы, вызывающие местные деформации закладной плиты. Максимальные отрываю­щие усилия, принятые при испытаниях, назначаются из условия равенства расчетных нагрузок максимально возможным усилиям в болтах при затяжке изделий в производственных условиях. В результате анализа экспериментальных исследований были сделаны следующие выводы. Наибольшая величина растягиваю­щих напряжений в анкерах вблизи зоны их соединения с чугуном равна 850 кГ/см2 (рис. 83), что не превышает Ra = 2400 кГ/см2 130

Для Ст. 5. Основная часть сосредоточенной растягивающей на­грузки, передающейся на анкеры, воспринимается в продольном направлении плиты тремя, а в поперечном двумя соседними ан-
кости и монолитности сопряжения металлических закладных де­талей с бетоном при проектировании подобных конструкций не­обходимо принимать в анкерах напряжения, не превышающие 500 кПсм\

В результате производственных испытаний сборочного стенда (рис. 85), состоящего из аналогичных по типу, но разных по кон­струкции стендовых плит (цельнометаллических и железобетон­ных), при соблюдении одинаковых условий монтажа для обоих конструкций выяснилось, что при действии некоторых частных сочетаний нагрузок вертикальные перемещения (осадки) железо­бетонных стендовых плит не превышают, а в большинстве случаев

В 1,5—2 раза меньше перемещений чугунных плит. Поэтому же­лезобетонные стендовые плиты можно считать вполне работоспо­собными.

Кроме того, испытания показали, что внешняя сосредоточен­ная нагрузка порядка 50—100 т воспринимается в основном двумя продольными и двумя поперечными железобетонными балками плиты, смежными с осью приложения внешней нагрузки, причем в продольных балках работает один пролет, заключенный между двумя поперечными балками.

Вертикальная сосредоточенная нагрузка Р = 100 т вызы­вает в бетоне конструкции плиты напряжения сжатия, максималь­ная величина которых равна 130 кГ/см2, что не превышает допу­скаемого напряжения.

Более половины от величины полного вертикального смеще­ния под силой занимает деформация податливости материала подливки и меньше половины — осадки от упругой податливости основания (грунта) и изгиба фундамента. Следовательно, уве­личение жесткости системы «стендовые плиты — фундамент - основание» рационально производить путем повышения марки бетона, применяемого для подливки плит, а также одновремен­ным повышением жесткости фундамента. 132