Сварка в машиностроении.Том 3 (1041440), страница 45
Текст из файла (страница 45)
В этих условиях для надежной работы сварной конструкции требуется такое конструктивное оформление н технология сборки н сварки, которые обеспечивают минимальную концентрацию напряжений. Возможности совершенствования конструкции и технологии изготовления таких рам можно видеть на следующем примере. Рама тележки электровоза ВЛ 80 рис. 18) имеет боковины 1, литой шкворневой брус 2 и два концевых бруса 3. оковины и концевые брусья представляют собой сварные балки коробчатого сечения; нх подают на сборку в готовом виде. Плавный переход от боковин к концевым брусьям осуществляют с помощью угловых вставок 4, свариваемых с основными элементами встык односторонней сваркой на остающейся подкладке, Однако в таких соединениях концентрация напряжений сравнительно высокая, что может служить причиной появления усталостных трещин.
Изменение конструкции рамы н последовательности сборочно-сварочных операций, как показано на рнс. 19, позволяет избежать стыков с односторонней сваркой. В этом случае вертикальные листы боковин и концевых брусьев образуют наружный н внутренние стеновые блоки (рис. 19, б н в), сваренные двусторонними стыковымн швами, Из горизонтальных листов можно собрать н сварить двусторонними швами верхний и нижний поясные блоки (рнс.
19, а и г). Общая сборка всех блоков (рнс. 19, д) завершается выполнением угловых швов. Рис. 19. Последовательность сборочно-сварочных опе- раций при изготовлении рамы Рамы грузовых автомобилей имеют продольные балки — лонжероны в виде штампованного швеллера и поперечины, присоединяемые с помощью заклепок г!О).
Замена заклепочных соединений сваркой без изменения конструкции не приводит к существенному увеличению усталостной прочности рамы. В сварной раме основные конструктивные изменения претерпевают поперечины рамы. Исследования показали, что лучшие результаты дает использование поперечин трубчатого сечения, привариваемых контактной сваркой оплавлением к вертикальной стенке лонжерона. В рамах, имеющих поперечины открытого профиля, присоединение их к продольным балкам осуществляют точечной илн рельефной контактной сваркой. Решетчатые конструкции — фермы, мачты, башни н другие изготовляют главным образом из проката, а также из гнутых профилей открытого и замкнутого сечений.
Как правило, решетчатые конструкции имеют короткие швы, различным образом ориентированные в пространстве, их выполняют вручную илн полуавтоматом. Для этого необходима кантовка изделия. Расширяется использованне труб. Прн подготовке труб к сборке и сварке требуется фигурная обрезка концов на специальных газорежущих машинах. Иногда концы труб относительно неболь. шнх диаметров сплющивают, что упрощает нх соединение в узлах дуговой сваркой. Сплющенные по концам трубы можно соединять в пространственный узел ванной сваркой (рис.(20).
В этом случае торцы сплющенных частей образуют ограниченное с боковых сторон пространство, куда в процессе сварки вводят электрод или гребенку электродов. В современных уникальных решетчатых конструкциях находят применение трубы больших диаметров. Так, опоры буровых вышек для добычи нефти в Северном море на глубинах порядка 150 м н более сооружают нз труб диаметром до 4270 мм при толщине стенок до 64 мм.
Крупногабаритные узлы этих вышек изготовляют в условиях завода прн широком использовании автоматической еварки под слоем флюса, а затем транспортируют по морю к месту монтажа, Негабаритные емкости и сооружения Рнс. 20. Соединение концов труб в пространственный узел ванной сваркой Рис. 21. Схема приспособления для сборки ферм Рис. 22. Типовая стропильная ферма Технология изготовления сварных конструкций При сборке ферм стремятся обеспечить правильное центрирование стержней в узлах.
Прн малом числе одинаковых изделий в серии используют простейшие приспособления и метод копирования. При достаточно большом числе выпускаемых ферм одного типоразмера экономически целесообразно использовать более сложную и производительную оснастку. Схема приспособления с двумя стендами 1 и 3 и кантующей рамкой 2 приведена на рис. 2!. Сборку осуществляют на стенде 1. Элементы фермы раскладывают по упорам и фиксаторам, одновременно зажимают включением пневмоприжимов и жестко соединяют швами, оказавшимися в нижнем по- ложепии.
С помощью рамки 2 собранную ферму снгчала ставят в вертикальное положение, а затем передают на стенд 3, причем в каждом из этих положений выполняют соответствующие швы. Сборку следующей фермы на стенде 1 производят одновременно со сваркой на позициях 2 и 3. Использованию механизированных поточных методов при изготовлении ферм препятствует не только разнообразие типоразмеров и ограниченное число изделий в серии, но и малая технологичность типовых конструктивных решений.
Однако л Б эти препятствия преодолимы [161, что можно видеть на примере типовой стропильной фермы (рис. 22), разработанной в ЦНИИСКе. Предусмотрены четыре типоразмера фермы под разную нагрузку, отличающиеся сечением используемых профилей, тогда как размеры 1 = 12 м и й = 1,5 м остаются неизменными. Верхний пояс 1 состоит из двух горячекатаных швеллеров, нижние пояса 2 и раскосы 3 — из одиночных гнутых швеллеров. Короткие отрезки таких швеллеров использованы как диафрагмы верхнего пояса 4; нижний узел объединен косынками б. Рациональная схема фермы из ограниченного числа элементов позволяет механизировать сборку и выполнять соединения контактной точечной сваркой непосредственно в сборочном кондукторе без кантовки фермы, Компоновки из таких ферм позволяют перекрывать пролеты длиной более 12 м, что расширяет потребность в таких фермах до сотен тысяч в год, обеспечивая эффективность их крупносе рийного производства в автоматизированной поточной линии.
В условиях завода арматуру железобетона (сетки, плоские и пространственные каркасы) обычно сваривают контактной сваркой в поточных и егооматических линиях. В элементах сборного железобетона жилых зданий предусматриваю~ закладные детали, располагаемые в местах примынания одного элемента к другому. При монтаже эти закладные детали сваривают дуговой сваркой. В промышленных и энергетических сооружениях из сборного железобетона стыковь.
элементов осуществляют сваркой арматурных стержней, выступающих из каждогг сборного элемента. Сварка может производиться при горизонтальном и вертикальном положении стержней или под углом друг к другу. В этом случае, а также и при монтаже каркасов монолитного железобетона применяют электродуговую ванную или электрошлаковую сварку. НЕГАБАРИТНЫЕ ЕМКОСТИ И СООРУЖЕНИЯ При изготовлении емкостей и сооружений больших размеров из листового проката целесообразно возможно больший объем работ выполнять в условиях завода-изготовителя.
Для этого каждую конструкцию расчленяют так, чтобы отправочные элементы имели возможно ббльшие размеры, но в пределах габарита железнодорожного подвижного состава. Для листовых полотнищ толщиной до 16 — 18 мм стремление увеличить размеры отправочных элементов привело к разработке метода рулонирования, получившего в нашей стране весьма широкое применение. Крупные узлы конструкции в виде полотнищ большого размера 2 3 собирают, сваривают и сворачивают в рулон на специальных установках, Схема такой установки показана на рис. 23. Необходимость сварки с двух ,)/ сторон предопределяет наличие двух ярусов 1 и 2, а также поворотного кружала 3 для передачи полотнища с одного ЯРУса на дРУгой с повоРотом Рис.
23. Схема установки для сборьи на 180 . Перемещение полотнища и его н сварки полотнищ сворачивание обеспечивается рабочим кружалом 4. На двух ярусах 1 и 2 расположены четыре рабочих участка: сборки, сварки с одной стороны, сварив с другой стороны, контроля и исправления дефектов. Сворачивание рулона производят периодически после завершения работ на каждом из участков. При этом полотнище наворачивают на вспомогательный элемент, закрепляемый в рабочих кружалах.
Размеры свариваемого и сворачиваемого в рулон полотнища определяют из условия рационального членения конструкции цилиндри:.еского резервуара в зависимости от размеров емкости с тем, чтобы масса рулона не превышала 40 — 65 т. Боковые стенки листовых конструкций башенного типа также выполняют из нескольких полотнищ, каждое из которых имеет длину, равную периметру бо. ковой стенки.
Расположение листов в полотнище, их толщина и типы соединений определяются как конструктивными, так и технологическими соображениями. Листы толщиной более 7 — 8 мм собирают и сваривают встык, а более тонкие — внахця. стку. Для сварки встык кромки листов подвергают механической обработке пакетом. Сварку под флюсом осуществляют сварочными тракторами. Первый слой стыковых соединений выполняют на флюсо-медной подкладке либо на весу. Сварка стыковых швов с противоположной стороны на другом ярусе стенда обеспечивает Негабаритные емкости и сооружения 225 Секция Ш Секция й Секция е Рис.
24. Расположение соединений и последовательность сварки на двухъярусной уста- новке Технология изготовления сварных конструкций надежное проплавление всей толщины листа. На последнем рабочем участке двухъярусного стенда предусмотрен контроль внешним осмотром и испытание на плотность вакуум-аппаратом. Обнаруженные дефекты уточняют просвечиванием и исправляют. Усовершенствованная двухъярусная установка обеспечивает комплексную механизацию процесса изготовления полотнищ. Все соединения сваривают встык. Их расположение и последовательность сварки показаны на рис.
24. Включением сворачивающего механизма кромку ранее собранной части полотнища устанавливают над медной подкладкой устройства 4 для сварки поперечного шва (рис. 25) и прижимают к ней рычажными пневмоприжимами. Листы из всех контейнеров 1 с помощью вакуумных захватов за один ход кран-балки 2 подают на место 3 сборки.
Сборку осуществляют два боковых б и один задний 7 толкатели, сдвигающие листы до упора друг в друга и в кромку ранее собранного полотнища. После зажатия второй кромки поперечного стыка его сваривают автоматом под ияявв Ранее сваренные аники яяи» Сгарибаеиме сеянии флюсом. За время сборки и сварки поперечного стыка на рабочем месте б сваривают все продольные швы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
