Главная
Новости
Статьи
Ремонт
Каркасный дом
Несущие конструкции
Металлические конструкции
Прочность дорог
Дорожные материалы
Стальные конструкции
Грунтовые основания
Опорные сооружения




18.01.2022


17.01.2022


17.01.2022


16.01.2022


15.01.2022


15.01.2022


13.01.2022





Яндекс.Метрика

Сборка сварных конструкций

14.03.2016

Заданную конструкцию собирают из отдельных деталей по рабочим чертежам. Вначале отдельные детали соединяют друг с другом короткими тонкими сварными швами-прихватками.
Сборку конструкций ведут рядом способов: по разметке, по копирам, с помощью кондукторов, на поточных линиях и на специальных установках. Часто на специальных установках и на поточных линиях выполняют не только сборочные работы, но и ведут сварку конструкций.
По разметке собирают конструкции, изготовляемые в небольшом количестве. В этом случае применять обычно дорогостоящие приспособления экономически не целесообразно. Для сборки конструкций по разметке в сборочных цехах устанавливают козелки.
Сборочный козелок (рис. IV.1) состоит из двутавровой балки № 36—55 длиной 4500 мм, опорных частей и горизонтального листа шириной 160—180 мм и толщиной 8—10 мм, приваренного к верхнему поясу балки. Лист предохраняет балку от повреждения. По мере порчи самого листа его заменяют новым.
Сборка сварных конструкций

Козелки устанавливают в направляющие, забетонированные в ленточных фундаментах для передачи веса собираемых конструкций на грунт. На участке сборки козелки устанавливают на расстоянии от 1,5 до 2,5 м друг от друга, в зависимости от вида собираемой конструкции.
При сборке по разметке сборщики с помощью разметочного инструмента наносят на поверхности одних деталей листа примыкания других. В ходе разметки сборщики учитывают припуски на фрезерование торцов и на усадку от сварки. Например, линии установки ребер жесткости наносят друг от друга на расстоянии несколько больше проектного.
При сборке серьезное внимание необходимо обращать не только на геометрические размеры конструкций, но и на соблюдение проектных зазоров между деталями в местах их сварки. Уменьшение зазоров в стыковых соединениях может вызвать непровары, снижающие прочность шва, а увеличение зазоров в свою очередь увеличивает количество наплавленного металла и повышает трудоемкость изготовления конструкции. Сварные швы увеличенного сечения могут также вызвать дополнительные сварочные напряжения и деформации конструкции и ее отдельных элементов.
Сборка сварных конструкций

Во время сборки сборщики используют различный сборочный инструмент (рис. IV.2). Применение некоторых видов инструмента показано на рис. IV.3. С помощью скобы и клина выравнивают кромки соединяемых деталей. Обычные струбцины применяют для прижатия деталей друг к другу, а специальные (двухвинтовые) — для установки деталей под углом. Домкратами поджимают детали и разжимают полки балок при установке ребер жесткости. Вилки и эксцентриковые зажимы используют для поджатия деталей. Коваными оправками наводят отверстия в пакете, т. е. добиваются их совмещения, а точеными пробками фиксируют положение в конструкции деталей с отверстиями. В пределах рабочего места транспортировку деталей весом до 20 кГ производят вручную, а более тяжелых — краном.
Короткие сварные швы-прихватки, которыми соединяют детали друг с другом, обычно имеют высоту от 4 до 6 мм, длину от 40 до 60 мм и их располагают на расстоянии 400—600 мм друг от друга. При определении количества прихваток учитывают их прочность, а также те усилия, которые могут в них возникнуть при перевозке и кантовке еще незаваренной конструкции. Прихватки ставят теми же электродами, которыми сваривают данную конструкцию. Сборщики, производящие прихватку, должны иметь паспорт сварщика.
Прихватки в конструкциях из низколегированных и термически упрочненных сталей должны накладываться на режимах, рекомендованных для сварки этих сталей. Столь высокие требования к прихваткам объясняются тем, что в некоторых случаях прихватки не полностью расплавляются при основной сварке и, следовательно, оставаясь в конструкции, могут определять ее прочность.
Прихватки желательно ставить только в тех местах, где при сварке будут наложены швы. В противном случае на удаление прихваток после сварки конструкций и на зачистку места, где была прихватка, приходится затрачивать много времени. В этих же целях не рекомендуется возбуждать дугу на поверхности конструкции вне участка сварки.
Сборка сварных конструкций

На рис. IV.4 изображен порядок сборки по разметке подкрановой балки. На эскизе а показаны детали балки с нанесенными на них линиями присоединения других деталей, на эскизе б — установка краном вертикального листа на горизонтальный, на в — установка соединенных вертикального и первого горизонтального листа на второй горизонтальный и на г — установка ребер жесткости и опорных ребер.
После окончания сборки конструкцию маркируют. На видном месте белой масляной краской наносят номер заводского заказа, номер чертежа и марку конструкции.
Сборку строительных конструкций обычно ведет бригада сборщиков в составе двух человек: бригадира 4—5-го разряда и прихватчика 2-го разряда.
Производительность труда сборщиков оценивается весом собранных конструкций за определенный отрезок времени. Она повышается с увеличением количества одинаковых элементов, законструированных на одном чертеже, и с уменьшением количества деталей в одном элементе.
Средняя производительность бригады сборщиков сварных конструкций в месяц указана в табл. IV.1.
Сборка сварных конструкций

Сборка по разметке является тяжелой и трудоемкой операцией, а поэтому при наличии организационных возможностей и экономической целесообразности переходят на сборку конструкций более совершенными способами.
Плоские решетчатые конструкции, стропильные и подстропильные фермы, а также некоторые связи собирают по копирам. Копир — это шаблон, собранный из деталей, предназначенных для изготовления конструкции. Никаких специальных деталей для копира не изготовляют. Сборку копира ведут по разметке.
Сборка сварных конструкций

На рис. IV.5, а показан собранный на козелках копир для стропильной фермы. Копир представляет собой ферму, у которой не поставлены вторые уголки всех стержней — поясов, раскосов и стоек. Сечение копира изображено на рис. IV.5, б.
Изготовление копира — весьма ответственная операция, так как копир, являясь сборочным шаблоном, определяет правильность сборки всей серии ферм, собираемых по данному копиру. После окончания сборки копира OTK проверяет его размеры и только после этого разрешает приступить к сборке ферм.
Сборку ферм по копирам ведут в следующем порядке. В первую очередь укладывают на копир фасонки и прокладки собираемой фермы, совмещая их контур с контуром фасонок и прокладок копира. Затем на фасонки и прокладки укладывают уголки, соответственно уголкам копира, и прихватывают их к ранее уложенным фасонкам и прокладкам. В результате на копире будет собрана ферма, но без вторых уголков поясов и решетки (рис. IV.5, в).
Собранную часть фермы снимают краном с копира и укладывают на сборочные козелки уголками вниз (рис. IV.5, г), после чего сборщики дополняют ферму недостающими уголками, прихватывают их к фасонкам и прокладкам (рис. IV.5, д), маркируют ферму и передают ее на сварку. Такой порядок сборки сохраняют до последней фермы в серии.
Последняя ферма состоит из копира, который дополняют недостающими уголками. Сборка по копиру производительнее сборки по разметке примерно на 30—40% и в большей степени гарантирует точность размеров конструкций.
Следующей степенью усовершенствования сборки является сборка по кондукторам. Кондуктор представляет собой специально изготовленное приспособление, которое имеет необходимые устройства для фиксирования деталей конструкции в проектном положении, а также для прижима их друг к другу и удержания в нужном положении до окончания сборки и прихватки. С помощью кондукторов производят сборку отдельных частей конструкций, а также и сборку конструкций целиком.
Кондукторы подразделяют на два типа: универсальные и специальные. Универсальные кондукторы служат для сборки однотипных конструкций или их элементов различных зданий и сооружений. При переходе от сборки одного элемента к другому требуется лишь небольшая перестройка кондуктора.
Специальные кондукторы изготовляют для сборки конструкций какого-либо одного сооружения, после чего их уничтожают.
К числу универсальных кондукторов для сборки отдельных частей конструкций принадлежат: стенд-кондуктор для сборки (и одновременно сварки) больших листов, состоящих из нескольких деталей, кондуктор для сборки двутавровых стержней, кондукторы-стенды для сборки труб из собранных заранее обечаек и ряд других.
Сборка сварных конструкций

Стенд для сборки листов (рис. IV.6) состоит из серии козелков 1, на верхней полке которых установлены электромагниты 2 для притягивания собираемых листов 3. Между магнитами расположена флюсовая подушка 4, которая прижимается к кромкам собранных деталей путем заполнения воздухом гибкого шланга 5. Козелки могут быть расставлены на участке сборки в соответствии с расположением стыков в собираемом листе.
После сборки и поджатая флюсовых подушек стыки заваривают сварочными тракторами с наружной стороны, а затем снимают со стенда-кондуктора, перевертывают и укладывают на козелки для сварки стыков со второй стороны. При сборке листов на стенде с магнитными прижимами прихваток не делают.
Применение стендов позволяет ускорить сборку (и сварку) листов против сборки на обычных козелках по разметке на 40—50%.
Сборка сварных конструкций

Кондуктор для сборки стержней двутаврового сечения представляет собой сравнительно сложный механизм (рис. IV.7). Он состоит из двух основных частей: рамы 1 длиной от 15 до 30 м, на которую укладывают детали собираемого стержня 2, и портала 3, который перемещается по рельсам вдоль рамы и своими пневматическими прижимами (вертикальными 4 и горизонтальными 5) прижимает детали стержня друг к другу.
Рама кондуктора имеет опоры 6 для укладки стенки стержня и опоры 7 для укладки поясов стержня. Опоры 6 и 7 можно перемещать и настраивать на сборку стержней с широким диапазоном размеров их сечения. После прижатия пневматическими прижимами поясов стержня к его стенке их соединяют прихватками. После поджатая и прихватки деталей по всей длине стержня последний вынимают из кондуктора и направляют на сварку.
Производительность сборки стержней в кондукторе рассмотренного типа выше, чем при сборке по разметке, примерно в три раза.
Сборку труб из собранных заранее обечаек ведут либо на простом роликовом стенде, либо на стенде с пневматическими прижимными устройствами.
Сборка сварных конструкций

Стенд первого типа (рис. IV.8) состоит из рамы 1, на которой установлены два длинных ролика 2. Один из них вращается мотором 3 через редуктор 4. В начале сборки на ролики укладывают две обечайки 5 и 6 и сближают их до смыкания кромок, смещая по роликам с помощью ломика, пользуясь как рычагом. Для выдерживания необходимых зазоров в стыках закладывают между кромками обечаек прокладки необходимой толщины.
В местах опирания обечаек на ролики стенда под влиянием веса обечаек происходит выравнивание их плоскостей. Над приводным роликом стенда производят соединение обечаек первой прихваткой. Затем с помощью мотора обечайки поворачивают и снова останавливают, когда первая прихватка переместится на 350—450 мм. В этот момент ставят вторую прихватку. В таком порядке сборку продолжают до тех пор, пока обечайки оказываются соединенныхми по всему периметру.
После сборки первых двух обечаек на стенд укладывают третью и присоединяют к первым двум. Так работу продолжают до окончания сборки всей трубы.
Сборка сварных конструкций

Стенд для сборки труб, оборудованный пневматическими прижимными устройствами (рис. IV.9), является более совершенным приспособлением. Он состоит из роликового стенда 1, упора для обечаек 2 и скобы 3, помещенной на тележке 4, на которой скоба перемещается вдоль собираемой трубы. На скобе установлены толкатель 5 и сжимы 6. Толкатель и сжимы приводятся в действие сжатым воздухом.
Сборку труб на данном стенде ведут в следующем порядке. На ролики стенда 1 в зоне упора 2 устанавливают две первые, собранные заранее, обечайки трубы 7 и 5.
Тележки со скобой подводят к обечайке 8 и закрепляют в этом положении с помощью упора и рейки. Включением толкателя 5 обечайки 7 и 8 прижимают друг к другу и к упору 2, Если между кромками обечаек необходим зазор, то между обечайками закладывают прокладки требуемой толщины.
После прижатия обечаек друг к другу сжимами 6 выравнивают кромки обечаек и производят соединение их прихваткой. Когда прихватка произведена, толкатель и сжимы возвращают в исходное положение, обечайки на роликах повертывают на 20—25 см и снова включают толкатель и сжимы и ставят следующую прихватку. Операцию повторяют до тех пор, тюка обечайки 7 и 8 не будут соединены по всей окружности.
Сборка сварных конструкций

После окончания сборки первых двух обечаек тележку со скобой отводят, на стенд устанавливают третью обечайку и указанным выше способом соединяют ее с обечайкой 8. В таком порядке работу ведут до окончания сборки всей трубы.
Кондукторы-стенды, изображенные на рис. IV.9, позволяют собирать трубы всех практически возможных диам. Производительность сборщиков при сборке труб на рассмотренном стенде примерно в два раза выше, чем при сборке на обычном роликовом стенде.
Специальные кондукторы, предназначенные для сборки конструкций какого-либо одного сооружения, обычно выполняют более простыми, нежели универсальные, с меньшей степенью механизации операции сборки, учитывая короткий срок их службы. Примером может служить кондуктор для сборки элементов пилонов вантового перехода через реку Волга в районе Волгограда (рис. IV.10). Детали собираемой конструкции 1 укладывают в кондуктор, состоящий из рамы 2 и упоров 3. Проектное положение поясов обеспечивают упоры и сборочные болты и пробки 4, которые входят в отверстия упоров и опорных планок собираемой конструкции. Положение стержней решетки определяется пробками-фиксаторами 5.
Сборка сварных конструкций

Детали прижимают друг к другу с помощью стандартных приспособлений: струбцин, вилок и эксцентриковых зажимов.
Примером универсального кондуктора для сборки однотипных конструкций может служить кондуктор для сборки стропильных ферм, все стержни которых выполнены из труб (рис. IV.11). В кондукторе можно собирать половинки стропильных ферм пролетом от 18 до 36 м. Кондуктор состоит из шести столов 1, на которых установлены фиксаторы положения поясов 2, раскосов 3, опорных планок 4 и планок в коньковом узле 5.
Каждый фиксатор перед сборкой фермы настраивают на определенный диаметр труб поясов и решетки с помощью сменных планок 6, передвижных упоров 7 и регулировочных винтов 8. Детали прижимают к фиксаторам кондуктора, а также друг к другу пневмоприжимами 9.
Следующим этапом механизации сборочных (и сварочных) работ являются поточные линии. На заводе металлоконструкций им. Бабушкина создана поточная линия производства двутавровых широкополочных балок (рис. IV.12). На поточной линии изготовляют сварные балки из малоуглеродистой и низколегированных сталей с высотой стенки от 600 до 2000 мм и с шириной полок от 200 до 600 мм. Длина балок 12 м.
Линия состоит из следующих основных участков: обработки стенок балок, обработки полок балки, сборки балок, сварки балок и отделки. На каждом участке линии установлено современное производительное оборудование: детали и изделия как в пределах участка, так и от участка к участку транспортируют механизированными рольгангами и специально оборудованными кранами.
Листовая сталь для стенок балок со склада металла подается на рольганг поточной линии 1 мостовыми кранами. Здесь производится обрезка торцов листов газорежущими переносными аппаратами, а также сборка и автоматическая сварка на флюсомагнитных подушках стыков стенок балок (если таковые имеются) с одной стороны.
После сварки стыков с одной стороны стенки балок рычажным контователем 2 перевертывают на рольганг 3 и сваривают стыки со второй стороны. После сварки лист правят на вальцах 4, а затем с помощью магнитных манипуляторов 5 и рольганга 6 направляют на роликовые ножницы 7 для обрезки продольных кромок.
Сборка сварных конструкций
Сборка сварных конструкций

Полки балок выполняют из широкополосной универсальной стали. Рольганг 5, на который укладывают металл мостовым краном, подает широкополосную сталь к листоправильным вальцам 9 для правки. Выправленный металл выходит из вальцов снова на рольганг, с которого электромагнитным краном 10 подается в питатель 11 сборочного стана. В питателе полки балки устанавливают вертикально, а стенки горизонтально и вместе подают в сборочный стан 12. В сборочном стане полки балок прижимаются к стенке, а затем здесь же их соединяют сверху тонкими сплошными сварными швами.
Необходимо отметить, что в сборочном стане до наложения соединительных швов стенку балки вытягивают в целях сокращения в ней остаточных напряжений и предупреждения деформаций (выпучивания).
Собранная балка поступает на рольганг 13, где устанавливают выводные планки, а затем электромагнитным кантователем 14 повертывают на 180° и направляют на участок сварки. На участке сварки организовано четыре сварочных поста 15, на каждом из которых заваривают один поясной шов. С одного сварочного поста на другой балки перемещают рольгангами 13 и электромагнитными кантователями 14, а полностью сваренную балку шлеп-пером 16 подают на рольганги участка отделки.
На участке устраняют грибовидную деформацию полок на правильных станках 17 и фрезерование торцов на скоростных торцефрезерных станках 18.
При изготовлении двутавровых балок на поточной линии высоко механизированы как основные технологические операции, так и транспортные, применение физической силы исключено. Обеспечивается отличное качество работ и значительное повышение производительности труда: на поточной линии собирают балок больше, чем в универсальном кондукторе, описанном выше, в 3—4 раза. На указанной поточной линии в год изготовляют до 67 000 т сварных балок.
Сборка сварных конструкций

Весьма интересной является специальная установка для изготовления стенок и днищ резервуаров и газгольдеров методом рулонирования (рис. IV.13). На этой установке собирают и сваривают указанные конструкции, а затем свертывают в рулон для транспортирования по железной дороге. На месте строительства рулоны разворачивают и образуют днище и стенки резервуара или газогольдера. Применение рулонов позволяет основную часть сборочных и сварочных работ произвести на заводе, применяя все достижения современной техники, повысить качество конструкций, сократить сроки строительства, снизить трудовые затраты и стоимость.
Работа на установке ведется в двух ярусах (уровнях), одновременно на четырех участках. Внизу на магнитном стенде (участок 1) собирают полотнище из отдельных листов. На участке 2 нижнего яруса сваривают стыки полотнища на флюсовой подушке сварочными тракторами. С нижнего на верхний ярус изготовляемое полотнище перемещают тросами, с помощью лебедки, через холостой барабан. На участке 3 верхнего яруса заваривают стыки со второй стороны также сварочными тракторами. На участке 4 контролируют качество сварки.
На некоторых заводах работы на установках выполняют в другом порядке. На верхнем ярусе ведут сборку и сварку с одной стороны, а на нижнем — сварку со второй стороны и контроль качества продукции. При этом способе для сборки используют мостовые краны, работающие в цехе.
Количество рабочих на участке принимают таким, чтобы время выполнения работ на каждом участке было бы одинаковым. Полотнище перемещают циклически, сразу после окончания работ на всех участках, открывая этим новый фронт работ.
По мере изготовления полотнище сворачивают в рулон на сворачивающем устройстве, после чего отрезают полотнище от рулона переносным газорежущим аппаратом, готовый рулон откатывают в сторону, а работа на установке продолжается в обычном порядке.
Рассмотренные выше приспособления для сборки далеко не исчерпывают всех их видов.
Сборка конструкций из алюминиевых сплавов имеет ряд особенностей, основными из которых являются следующие. Козелки для сборки по разметке делают из дерева либо используют обычные металлические козелки, по верху которых укрепляют деревянный брус. Сборку плоскостных конструкций типа щитов ведут на столах, покрытых деревянным настилом либо алюминиевым листом.
Ввиду высокой теплопроводности алюминия конструкции из алюминиевых сплавов склонны к значительным деформациям при наложении прихваток, при сборке и при сварке. Учитывая это, конструкции часто собирают в жестком кондукторе, препятствующем деформации при наложении прихваток, и в этом же кондукторе производят сварку. Для удобства сварки кондуктор может вращаться вокруг одной из своих осей. Таким образом, приспособление выполняет две функции: сборочного кондуктора и сварочного кантователя.
Поверхность изделий из алюминиевых сплавов при соприкосновении с воздухом покрывается окисной пленкой, которая, имея высокую температуру плавления, препятствует хорошей свариваемости металла. Эту пленку в местах наложения швов нужно удалить. Пленку удаляют при помощи цилиндрических проволочных щеток. Наружный диаметр щеток принимают около 200 мм, толщину щетки — 15—20 мм, диаметр проволоки — 0,3— 0,5 мм. Вращение щеток осуществляется сжатым воздухом. Количество оборотов щетки около 1000 в минуту. О качестве очистки поверхности от пленки судят визуально. Поверхность окисной пленки блестящая, а очищенная поверхность алюминиевых сплавов должна быть матовой.
Пленка после очистки восстанавливается за 3—4 суток. Поэтому от момента удаления пленки до окончания сварки конструкции не должно протекать более трех суток. В противном случае требуется вторичная очистка.
Прихватки ставят, используя те же сварочные материалы, режимы и оборудование, которые применяют для сварки. Размеры и расположение прихваток для сборки алюминиевых конструкций приведены в табл. IV.2.
Сборка сварных конструкций

В целях уменьшения напряжений и деформаций конструкции прихватки ставят от середины соединения к концам симметрично.
Вследствие специфики материала и особенностей оборудования, сборку конструкций из алюминиевых сплавов ведут в специализированных цехах.
При разработке технологии изготовления сварных конструкций целесообразно собирать всю конструкцию сразу, в одну операцию, что позволяет четко организовать производство. Собранную конструкцию направляют на участок сварки, не возвращая ее больше на участок сборки. Однако для использования описанного выше эффективного сборочного оборудования и более широкого применения автоматической сварки, сборку конструкции часто расчленяют на ряд отдельных операций.
При изготовлении балок (рис. IV.14, а и б) в первую очередь собирают на стендах с флюсомагнитными устройствами и сваривают тракторами пояса и стенки. Затем в кондукторе с пневматическими прижимами собирают двутавровый стержень и тракторами или головками заваривают поясные швы балки. Только после этого устанавливают опорные и промежуточные ребра и приваривают их вручную либо полуавтоматами.
В такой же последовательности осуществляют сборку верхних и нижних частей сплошных колонн, а также верхних частей и ветвей решетчатых колонн.
Трубы в первую очередь собирают без ребер жесткости (рис. IV.14, в), затрудняющие автоматическую сварку стыковых швов, устанавливают их только после сварки всех швов оболочки трубы.
Пооперационную сборку применяют и для изготовления конструкций другого вида.
Сборочное оборудование в сборосварочных цехах устанавливают в соответствии с характером конструкций, изготовляемых в данном цехе, и в тесной увязке с расположением оборудования для сварки.
Сборка сварных конструкций

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: