Технология сборки и сварки решетчатых конструкций
Презентация на тему: " Сборка и сварка решетчатых конструкций. Решетчатые конструкции фермы, мачты, башни изготовляют преимущественно из прокатных элементов; гнутые и сварные." — Транскрипт:
1 Сборка и сварка решетчатых конструкций
2 Решетчатые конструкции фермы, мачты, башни изготовляют преимущественно из прокатных элементов; гнутые и сварные профили используют в меньшей степени. К решетчатым конструкциям относят также арматуру железобетона сетки, плоские и пространственные каркасы.
3 При сборке ферм особое внимание уделяют правильному центрированию стержней в узлах во избежание появления изгибающих моментов, не учтенных расчетом. Разнообразие типов и размеров ферм иногда не позволяет использовать преимущества их
4 Нередко применяют метод копирования. Первую собранную из уголков по разметке ферму (рис ,а) закрепляют на стеллаже она служит копиром. При сборке детали каждой очередной фермы 2 раскладывают и совмещают с деталями 1 копирной фермы (рис ,6). После скрепления деталей 2 прихватками собранную ферму (пока с односторонними уголками) снимают с копира, укладывают на стеллаже отдельно и ставят на нее недостающие парные уголки 3 (рис ,в). Когда сборка требуемого количества ферм закончена, копирную ферму также до собирают и отправляют на сварку.
5 сборка в инвентарных кондукторах. В этих случаях нередко применяют метод копирования. Первую собранную из уголков по разметке ферму (рис ,а) закрепляют на стеллаже она служит копиром. При сборке детали каждой очередной фермы 2 раскладывают и совмещают с деталями 1 копирной фермы (рис ,6). После скрепления деталей 2 прихватками собранную ферму (пока с односторонними уголками) снимают с копира, укладывают на стеллаже отдельно и ставят на нее недостающие парные уголки 3 (рис ,в). Когда сборка требуемого количества ферм закончена, копирную ферму также до собирают и отправляют на сварку.
7 При достаточно большом количестве выпускаемых ферм одного типоразмера становится экономически целесообразным использование более сложной и производительной оснастки, например приспособления, изображенного на рис Сборку выполняют на стенде 1, снабженном пневмоприжимами. Элементы фермы раскладывают по упорам и фиксаторам, одновременно зажимают
8 Сборку выполняют на стенде 1, снабженном пневмоприжимами. Элементы фермы раскладывают по упорам и фиксаторам, одновременно зажимают Схема устройства для сборки и сварки ферм пневмоцилиндрами и жестко соединяют швами, оказавшимися в нижнем положении. С помощью рамки 2 собранную ферму сначала ставят в вертикальное положение, а затем передают на стенд 3, причем в каждом из этих положений выполняют соответствующие швы. В это время на стенде 1 производят сборку следующей фермы.
9 Схема типовой стропильной фермы, свариваемой точечной контактной сваркой
10 Соединение концов труб в пространственный узел ванной сваркой
11 В строительстве в настоящее время основными элементами являются сборные железобетонные конструкции, изготовляемые индустриальными методами на заводах. Монолитные же лезобетонные сооружения строятся значительно реже. Методы, техника и технология сварки арматурных элементов в значительной степени определяются местом производства работ (завод, полигон, монтажная площадка).
12 Автоматическая линия изготовления решетчатых настилов: а схема линии; б дисковые ножницы; в поворот полосы; г укладка поперечных стержней; д резка решетки; е механизм штабелера
13 При изготовлении каркасов для монолитных железобетонных сооружений и выполнении монтажных соединений сборного железобетона применяют главным образом электродуговую, ванную и электрошлаковую сварку. Сборные железобетонные элементы обычно имеют закладные детали, расположенные в местах примыкания одного элемента к другому.
14 При монтаже жилых зданий эти закладные детали сваривают ручной дуговой сваркой друг с другом либо непосредственно (рис ,а в), либо с помощью дополнительных связующих элементов: пластин, уголков, швеллеров или арматурных прутков (рис ,г). В промышленности и при строительстве энергетических сооружений стыковку сборных железобетонных элементов нередко осуществляют сваркой арматурных стержней, выступающих из каждого сборного элемента.
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 электрошлаковой сваркой пластинчатыми электродами. Несмотря на заметное увеличение массы наплавленного металла, такое конструктивное оформление стыка оказывается более технологичным, чем выполнение номинального сечения многослойной сваркой. После электрошлаковой 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.
Серийное производство рам с большим объемом выпуска изделий определенного типоразмера имеет место при изготовлении транспортных конструкций (локомотивы, вагоны, автомобили). Наиболее целесообразной формой организации производства в этом случае является механизированная поточная линия, оснащенная специализированной оснасткой.
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.
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 СО2.
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 рисунке 11, балочные элементы коробчатого сечения подают на сборку в готовом виде. Плавный переход от боковин к концевым 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 (рисунок 92) позволяет избежать стыков с односторонней сваркой. В этом случае листы боковин и концевых брусьев образуют наружный и внутренние стеновые блоки (рисунок 92, б, в), сваренные двусторонними стыковыми швами. Аналогично из листов можно собрать и сварить двусторонними швами верхний и нижний поясные блоки (рисунок 92, а, г). Общая сварка всех блоков (рисунок 66, д) завершается выполнением угловых швов.
Рисунок 92 – Сборочно-сварочные операции при изготовлении рамы тележки
Изготовление решетчатых конструкций
Решетчатые конструкции — фермы, мачты, башни — изготовляют преимущественно из прокатных элементов; гнутые и сварные профили используют в меньшей степени. К решетчатым конструкциям относят также арматуру железобетона — сетки, плоские ипространственные каркасы.
При сборке ферм особое внимание уделяют правильному центрированию стержней в узлах во избежание появления изгибающих моментов, не учтенных расчетом. Разнообразие типов и размеров ферм иногда не позволяет использовать преимущества их сборки в инвентарных кондукторах. В этих случаях нередко применяют метод копирования. Первую собранную из уголков по разметке ферму (рисунок 93, а) закрепляют на стеллаже — она служит копиром. При сборке детали каждой очередной фермы 2 раскладывают и совмещают с деталями 1 копирной фермы (рисунок 93, б). После скрепления деталей 2 прихватками собранную ферму (пока с односторонними уголками) снимают с копира, укладывают на стеллаже отдельно и ставят на нее недостающие парные уголки 3 (рисунок 93, в). Когда сборка требуемого количества ферм закончена, копирную ферму также дособирают и отправляют на сварку.
Рисунок 93 – Схема сборки фермы по копиру
В установке, изображенной на рисунок 94, 95, из намотанных на барабаны 1 продольных проволок и выправленных и нарезанных поперечных проволок 9 контактной точечной сваркой изготовляется непрерывная сетка, разрезаемая на отрезки 8 заданной длины с помощью гильотинных ножниц 7. Продольные проволоки проходят через пятироликовые правильные устройства 2 и направляющие втулки 3. Поперечные проволоки (стержни) по одной захватываются специальным автоматическим механизмом из бункера-питателя и укладываются сверху на продольные проволоки перпендикулярно им. Штоки пневмоцилиндров 5 опускают верхние сварочные электроды, которые зажимают поперечную проволоку во всех ее пересечениях с продольными проволоками. Подвод сварочного тока односторонний к нижним неподвижным электродам. Поперечная проволока после сварки с продольными проволоками захватывается крюками каретки 6, которая посредством двух пневмоцилиндров 4 перемещает всю сваренную часть сетки на заданный шаг. При этом тяговое усилие цилиндров 4 обеспечивает протаскивание всех продольных проволок через правильные устройства 2 и разматывание катушек 1.
Рисунок 94 – Схема автоматической установки для изготовления арматурных сеток
Рисунок 95 – Машина многоточечной сварки сетки ММТС-3207 и схемы подвода сварочного тока
а – двухсторонний подвод тока в одноточечных машинах и клещах; б – односторонний подвод тока в кар-касосварочных машинах; в – односторонний подвод тока в многоточечных сеточных машинах; г – комбинированный подвод тока в машинах для сварки плоских каркасов
Решетчатый настил отличается от сетки тем, что имеет большую жесткость, определяемую набором вертикально расположенных полос, соединенных поперечными стержнями (рисунок 96).
Рисунок 96 – Элемент решетчатого настила и линия для сварки
Практическая работа №1 "Разработка технологического процесса сборки решетчатых конструкций"
- научиться разрабатывать техпроцесс сборки решетчатых конструкций, заполнять операционную карту по соответствующему технологическому процессу.
Основные положения
Решетчатые конструкции состоят из элементов прокатного и составного профиля, соединяемых между собой в узлах. Основными элементами ферм являются пояса, а в мачтах и колоннах — опорные стойки, соединенные между собой стержнями решетки (раскосами, стойками, распорками и связями). Фермы бывают плоские, у которых составляющие ее стержни лежат в одной плоскости, и пространственные, составленные из нескольких плоских.
Сборка и сварка плоских ферм производится преимущественно на стеллажах или на козлах, хорошо выверенных по уровню. Процесс сборки плоской фермы выполняется примерно в такой последовательности.
1. На стеллажах, пользуясь фиксаторами, ограничителями и закрепляющими устройствами, выкладывают согласно чертежу первые ветви верхнего и нижнего пояса фермы.
2. В узловых точках поясов устанавливают косынки, прижимают их струбцинами или скобками к ветвям поясов и прихватывают.
3. Проверяют правильность положения поясов и узловых точек, измеряя линейкой или струной по направлению стоек, раскосов и связей их теоретическую длину между взаимно противоположными точками и одновременно наносят на косынках риски по направлению элементов решетки.
4. Выкладывают первые ветви стоек и раскосов, выдерживая величину минуса в каждом узле и, ориентируясь по совпадению рисок на косынках и на концах стержней решетки, прижимают стержни к косынкам и ставят прихватки.
5. Кантуют собранную ветвь фермы на 180°, выкладывают согласно чертежу прокладки на поясах и элементах решетки, прижимают их и прихватывают.
6. Выкладывают вторые ветви поясов, стоек, раскосов и связей, ориентируясь по первой ветви каждого элемента, прижимают их и прихватывают к косынкам и прокладкам.
7. Производят сварку собранной фермы. Сварку узлов начинают от середины фермы и ведут симметрично к ее концам. В каждом узле сначала приваривают косынки к поясам, а затем стойки и раскосы к косынкам.
8. Кантуют второй раз ферму на 180° и производят в таком же порядке сварку узлов со стороны первых ветвей поясов, стоек и раскосов. Если после выполнения рабочих операций по сборке фермы, указанных в п. 4, произвести на первой ветви сварку узлов, как описано в п. 7, то вторая кантовка фермы станет излишней. При этом деформация фермы из ее плоскости после сварки узлов на первой ветви будет увеличена и возможно потребуется правка ее. После выполнения сварки узлов на второй ветви фермы (после ее кантовки) эта деформация станет значительно меньше.
9. После сварки всех швов ферма подвергается заключительным операциям, по окончании которых поступает в склад готовой продукции.
Помимо описанной в общих чертах сборки и сварки плоской фермы, в зависимости от наличия технологической оснастки и характера ее, ход сборочно-сварочных операций может быть изменен, однако порядок сварки узлов всегда следует вести от середины фермы к ее концам. При изготовлении пространственной решетчатой конструкции ее разбивают на плоские фермы, которые могут быть собраны и сварены описанным выше способом. Затем сваренные плоские фермы соединяются связями и свариваются. В процессе сварки пространственной решетчатой конструкции необходимо ее несколько раз кантовать для сварки узлов со всех сторон.
Читайте также: