4. Балочные и решетчатые конструкции (1041856), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Для высокопроизводительного изготовления свар­ных балок в непрерывных автоматических линиях боль­шое значение приобретает применение сварки токами высокой частоты, обеспечивающей скорость сварки 10 ... 60 м/мин, т.е. на порядок выше, чем при сварке под флю­сом.

В 60-х годах в США были выпущены агрегаты win производства сварных двутавров из рулонного проката

или обычных полос и листов с использованием сварки ТВЧ. Рулонные заготовки для стенки и полок двутавра пода­ют к сварочному агрегату из трех разматывателей 1 (рис. 4). Гибочное устройство 4 обеспечивает подачу полок в зону сварки под углом 4 ... 7° к кромкам стенки. Сколь­зящие контакты 7 и 2 (рис. 2) подводят ток к одной из полок и отводят от другой, что обеспечивает протека­ние сварочного тока вдоль поверхности стыкуемых эле­ментов и через место их контакта под обжимными роли­ками. При непосредственной приварке полки к стенке (рис. 3, а) сварное соединение приобретает неблагоприят­ную форму. Холодная высадка кромки стенки с увели­чением ее толщины с зачисткой соединения после сварки в горячем состоянии позволяет обеспечить плавный пе­реход от стенки к полке (рис. 3, б). В соответствии с этим в рассматриваемом агрегате (рис. 4) кромки проходят предварительную осадку в машине 3 и свариваются с пол­ками в сварочной установке 5. Затем балка проходит огневую зачистку 6, зону охлаждения 7, правку S, дефекто­скопию 9 и на отводящем роликовом конвейере разрезается летучей пилой 10. В случае значительной толщины полок их жесткие заготовки подают не из рулонов, а из питателей 2 поштучно. В процессе сварки эти заготовки проходят сварочный агрегат плотно прижатые торцами друг к другу. Большого распространения эти установ­ки не получили.

Сварные балки из прокатных двутавров (лис­ты 96 ... 97).

В связи с пуском в нашей стране в 1978 г. стана горячей прокатки широкополочных двутавров с параллельными гранями полок появилась возможность использования их при изготовлении сварных конструк­ций, в том числе сварных балок.

Согласно ТУ 14-2-27 — 72 двутавры с параллельными гранями полок подразделяют на нормальные Б (лист 96, рис. 1, а), широкополочные Ш (рис. 1, б) и колонные К (рис. 1, в). Тавры соответственно имеют обозначения БТ (рис. 2, а), ШТ (рис. 2, б), КТ (рис. 2, в), их полу­чают разрезкой двутавров в поточной линии (рис. 3).

Со склада двутавры поступают на тележках 1. Перек­ладчики 2 укладывают их по шести штук на сталлажи 3, снабженные переналаживаемыми упорами и досылателями. Оба стеллажа 3 обслуживает одна газорезательная машина 4 с шестью резаками. Разрезанные тавры с по­мощью перекладчиков 2 и роликового конвейера 5 подают в универсальную сортоправильную машину 6 и после правки с выходного роликового конвейера 7 переклад­чиком 8 переносят на тележку 9.

Разрезка двутавра по зигзагообразной линии с пос­ледующей раздвижкой и сваркой выступов стенки сущест­венно (в 1,5 ... 2 раза) повышает несущую способность таких сквозных двутавров по сравнению с исходным двутавром. Поэтому сквозные двутавры и разнообраз­ные конструкции из них получили значительное распрост­ранение.

Схема участка изготовления сквозных двутавров по­казана на рис. 4. Со склада 1 по рельсовому пути 4 дву­тавры подают в манипуляторы 2, имеющие центральные поворотные 5 и боковые 6, подвижные в горизонталь­ной плоскости, траверсы. Между траверсами 5 и б укла­дывают два двутавра и прижимают их полками к соответ­ствующим траверсам пневматическими прижимами 7 для закрепления половин двутавров после разрезки, а так­же с целью предотвращения деформаций от резки. После одновременной разрезки двух балок газорезательной ма­шиной 3 по копиру, крайние траверсы 6 вместе с полови­нами двутавров перемещаются горизонтально в попереч­ном направлении на расстояние, равное высоте выступов стенки, а центральная траверса 5 вместе с двумя други­ми половинами поворачивается на 180° вокруг продоль­ной оси до совмещения стыка, подлежащего сварке. Пос­ле этого производится сварка на формирующей медной подкладке.

В зависимости от назначения и требуемой несущей способности облегченные балки (рис. 5) можно формиро­вать или из двух одинаковых широкополочных двутав­ров, или из профилей разных размеров и марок стали.

Использование широкополочного проката обеспечи­вает возможность изготовления сварной двутавровой балки со сплошной стенкой путем вварки листовой встав­ки 2 (лист 97, рис. 6) между двумя таврами 1 и 3. Спе­циальное сборочное устройство предусматривает пода­чу нижнего тавра 5 (рис. 7, а) включением транспор­тирующих роликов 6. Парные направляющие ролики 4 обеспечивают центровку ребра тавра 5 и листовой встав­ки 3. Положение верхнего тавра 1 задают опорные ролики 2 и верхняя пара направляющих роликов (на рис. 7, а не показаны). Взаимное расположение собираемых эле­ментов закрепляется приваркой заходных и выходных планок 1 (рис. 7,б). Перемещение балки в вертикальном положении позволяет одновременно выполнять сварку под флюсом всех продольных стыков с двух сторон четырь­мя сварочными головками 2. Схема удержания флюса и сдвиг сварочных головок вдоль стыка показаны на рис. 7, в, г. Типовая конструкция подкрановой балки про­летом 12 м и высотой 1100 ... 1600 мм с ребрами жест­кости и поясами из тавров приведена на рис. 8.

Элементы промышленных зданий (лист 98).

Широкополочные прокатные двутавры и тавры рекомен­дуется широко использовать при изготовлении подкра­новых балок, колонн и других элементов строительных конструкций (лист 98, рис. 1). Между собой подкрано­вые балки соединяют болтами, пропущенными через тор­цовые ребра жесткости, выступы этих ребер опирают на колонны (рис. 3).

Колонны могут быть постоянного и переменного се­чения, сплошные и решетчатые. Их сечения обычно вы­полняют составными с использованием широкополоч­ных прокатных профилей (рис. 2). К изготовлению ко­лонн условия монтажа предъявляют следующие требова­ния: перпендикулярность оси колонны к опорной плос­кости плиты башмака и соблюдение расстояния между колоннами, правильность расположения монтажных от­верстий. Характерные конструктивные решения колонн, предусматривающие их изготовление на специальных механизированных поточных линиях, показаны на рис. 4...6.

Стержни коробчатого сечения (лист 99).

Свар­ные элементы коробчатого сечения (рис. 1,а ... д) нашли применение в качестве стержней ферм железнодорожных мостов. Для окраски внутренней полости в одном (рис. 2, а, б, г) или двух (рис. 2, в) горизонтальных листах де­лают перфорацию, т.е. овальные отверстия, равномерно расположенные вдоль продольной оси. Размеры этих элементов унифицированы, они имеют ширину 526 мм, высоту 450, 600 и 880 мм, а длину до 17 м. Элементы не имеют диафрагм, что затрудняет их сборку, поэтому в серийном производстве для их сборки используют спе­циальные кондукторы, фиксирующие детали по наружно­му контуру. Кроме того, с целью предотвращения винто­образного искривления сварку осуществляют наложе­нием одновременно двух симметрично расположенных в одной плоскости угловых швов наклоненными электро­дами. Для этого используют двудуговые тракторы типа ТС-2ДУ. Внутренние размеры коробки обеспечивают про­пуск такого трактора.

Схема сборочного кондуктора показана на рис. 3.

На раме 1 с помощью ходовых винтов 2 передвигаются упоры 3 с пневмоприжимами 4 для закрепления стенки 5. Овальные отверстия в листе б позволяют использовать подставки 7. Последовательность операций показана на рис. 4. После установки нижнего перфорированного и двух боковых листов (рис. 4, а) через отверстие в нижнем лис­те вводят подставку и поворачивают ее на 90°. Подставка имеет разжимные кулачки, с помощью которых боковые листы прижимают к опорным стойкам (рис. 4, б). Затем трактором с наклоненными электродами выполняют пер­вую пару внутренних швов, причем по мере движения трактора выдвижные подставки автоматически убирают­ся в корпус приспособления (рис. 4, в). После этого упоры с прижимами раздвигают, подставки поднимают на уровень нижней кромки второго горизонтального листа, уста­навливают верхний лист (рис. 4, г), возвращают упорные стойки с прижимами и двудуговым трактором заваривают верхнюю наружную пару швов (рис. 4, д). Сварку второй пары наружных и внутренних швов выполняют вне кон­дуктора также двудуговым трактором (рис. 4, е).

При сварке герметично закрытых стержней короб­чатого сечения швы выполняют снаружи. Герметизация достигается установкой внутри коробки вблизи концов стержня диафрагм-заглушек 1 (см. рис. 1, а, б), отгибом обоих горизонтальных листов 1 (см. рис. 1, в) до их сое­динения друг с другом или установкой изогнутых подко­вообразных листовых заглушек 1 (см. рис. 1, г, д), слу­жащих одновременно компенсаторами сечения, ослаб­ленного отверстиями под болты.

Серийное производство балок (листы 100, 101).

В тех случаях, когда балочный элемент оснащается вспомогательными деталями в условиях крупносерий­ного производства, сборочно-сварочные операции вы­полняют в поточных линиях, снабженных высокопроизво­дительными транспортирующими и кантующими устройст­вами. Примером может служить полуавтоматическая ли­ния сборки и сварки поперечных балок платформы авто­мобиля ЗИЛ-130 (лист 100, рис. 1) . Схема линии по казана на рис. 3. На каждом из пяти (I ... V) рабочих мест име­ются захватывающие и кантующие устройства 4. В начале и конце линии расположены магазины-накопители 1 и 3, автоматически подающие заготовки и снимающие готовые балки. Все семь позиций линии связаны шаговым кон­вейером 2, состоящим из соединенных цепью тележек 5 с подъемными столиками б, имеющими выступы 7 для фиксации принимаемой заготовки. Гнутые швеллеры 1 (см. рис. 1) укладывают в магазин-накопитель 1 (рис. 3). Очередная заготовка, поданная штанговым устройством 8 с собачками (сечение А — А), автоматически припод­нимается устройством тележек. После отхода штангового устройства заготовка опускается в нижнее положение, перемещается на следующее рабочее место, где снова поднимается и захватывается пневматическими зажимами кантователя (сечение Б—Б, положение 1). При опускании подъемников конвейер возвращается в исходное поло­жение. Балка в кантователе поворачивается так, чтобы обеспечить наиболее удобное положение для сборки и сварки (сечение Б—Б, положение 2). После окончания операций на всех рабочих местах подъемники поднимаются, балки в кантователях освобождаются от закрепления и опускаются подъемниками на подставки тележек кон­вейера, при помощи которых и перемещаются на один шаг.

На первых двух рабочих местах операторы устанавли­вают узлы 3 (см. рис. 1) и фиксируют их положение на балке контактной сваркой с помощью подвесных клещей в точках 1 (рис. 2, а, б). На последующих рабочих местах операторы выполняют различные угловые швы 2 полу­автоматами, причем на третьем рабочем месте дополни­тельно устанавливают и приваривают петли 2 (см. рис. 1).

Более универсальная автоматизированная поточная линия используется для изготовления поперечных балок восьми модификаций, базирующихся на двух моделях (рис. 4, д, б), которые отличаются холодногнутыми кор­пусами 1 и 4 и деталями 2, 3, 5, 6 и др. Всего для автомо­билей ЗИЛ-130, ЗИЛ-131 и ЗИЛ-133 ежегодно требуется около 400 тыс. таких балок.

Различные рабочие места линии (рис. 5) налажива­ются на выполнение операций на балках определенной модификации. При таком построении линии работа вы­полняется одновременно не на всех рабочих местах, а только на тех, которые необходимы для изготовления балки конкретной модификации. Под каждым рабочим местом (I ... XIII) линии указаны номера моделей балок. На рабочих местах I и II осуществляется автоматическая загрузка линии корпусами балок из контейнеров 1 ма­нипуляторами подачи 3. На рабочих местах III ... XI вы­полняются сборочные и сварочные работы с помощью двухкоординатных манипуляторов 2, оборудованных или сварочными клещами, или сварочными головками для выполнения валиковых швов. Рабочие места XII и XIII предназначены для автоматического снятия готовых балок и укладки их в контейнеры. Все рабочие места линии свя­заны единой транспортной системой, содержащей 11 теле­жек 4, которые передают балки с одного рабочего места на Другое.

Последовательность изготовления балок на линии следующая. Нижний ряд корпусов балок из контейне­ра 1 (лист 101, рис. 7) транспортером 2 подается в авто­матическом режиме к месту съема, где двухкоординат­ным манипулятором 6 каждый очередной корпус балки захватывается и укладывается на тележку 5. Переход к выдаче балок из следующего ряда осуществляется опус­канием платформы 3 устройством 4 вместе с контейне­ром.

На рабочих местах III, IV, V и VI (см. рис. 5) выпол­няются операции по установке и автоматической привар­ке дуговой точечной сваркой усилителей к корпусам балок. На каждом из этих рабочих мест гидроподъемни­ком 7 (рис. б) или кантователем 8 корпус балки сни­мается со штырей б тележки 5 и подается к месту, где производится установка и приварка усилителей с по­мощью манипуляторов I, перемещающих сварочные клещи 2 с гидроприводом для сжатия деталей и устрой­ствами 3 и 4 дам сбора и удаления газов. По заверше­нии работ подъемник 7 (или кантователь 8) возвраща­ет балку на тележку 5. На рабочих местах VII ... XI (см. рис. 5) производится установка других деталей и автома­тическая их приварка точечными и валиковыми швами.

На рабочем месте XII осуществляется осмотр гото­вых балок и устранение дефектов. Затем с транспортной тележки 1 (рис. 8) балка снимается кантователем 2 с пово­ротом на 90 и манипулятором 3 подается на рабочее мес­то XIII (см. рис. 5), где укладывается в контейнер. При изготовлении поперечных балок модели № 1 на поточной линии работают три оператора-сборщика, а при изготов­лении балок модели № 2 — четыре.

Другим примером крупносерийного производства, где автоматизированы не только транспортировка, но и сборка заготовок, может служить полуавтоматическая линия изготовления угловой стойки (рис. 9) грузово­го полувагона. Холодногнутые заготовки 1 и 2 толщи­ной 5 мм сваривают между собой контактной точечной сваркой, все остальные детали 3, 4, 5 и 6 приваривают ду­говой сваркой в среде СО₂ + 0₂.

В начале линии расположены две нитки оборудования, каждая из которых имеет загрузочное устройство (рис. 10). 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 б пневмоцилиндром 8 опускается вниз до соприкосновения с верхней заготов­кой пакета, захватывает заготовку и поднимает ее вверх до упора. Надежность захвата заготовок обеспечивает­ся шарнирным закреплением магнитов б на качающихся рамках 12 с регулируемыми упорами 13. Из верхнего положения поворотом рычага 9 вокруг оси 11 от пневмо­цилиндра 10 траверса переносит заготовку к ролико­вому конвейеру до упора вертикальной стенки в огра­ничительные боковые ролики 14. С отключением электро­магнитов заготовка ложится на роликовый конвейер и транспортируется к рабочим позициям, где устанавлива­ют и приваривают внутренние ребра, производят окрас­ку и грунтовку.

Характеристики

Список файлов книги