Фигуры из дерева
Строительство домов из оцилиндрованного бревна
Элементы декора
Фонтаны
Цветочницы и Цветники
Беседки
Вазоны для цветов
Светильники садовые
Кованые изделия
Детская площадка
Купели и Бассейны
Садовая мебель
Урны
Заборчики
8(985)924-88-50

metallurgu.ru

www.samsvar.ru

Сварная двутавровая балка: производство, расчет, сварка

Применяется металлическая сварная двутавровая балка для возведения конструкций и перекрытий уже давно. Но до этого времени в России ее применение было жестко ограничено сферой промышленного строительства, т.е. когда возводятся действительно грандиозные конструкции, которым все должно быть нипочем.

И только в последние годы стали появляться такие виды двутавровых балок, которые действительно можно применять при строительстве новые дома обычного жилого дома. Вы задумываетесь именно о таком перекрытии? Тогда мы поможем вам изучить все особенности его изготовления!

О новой технологии частного домостроения

Сегодня производство сварных двутавровых балок запущено по всей стране, и востребовано даже в частном домостроении. А всему этому виной новые дизайнерские и архитектурные решения! Их современные объемные планировочные проекты требуют особого качества несущего каркаса и надежного перекрытия, которое будет наиболее эффективным при больших пролетах – от 7 метров.

Вы наверняка, замечали насколько загородные коттеджные дома и подобные им постройки по своему только внешнему виду отличается от исконно русской избушки. А вот теперь представьте, насколько отличается их архитектура и принципы строительства! Вот почему стальные двутавровые балки сегодня стали активно применяться для перекрытия пролетов от 4 до 18 м, а для их производства используется как углеродистая, так и низколегированная сталь, которая гарантирует нужные качества и прочность.

Для изготовления таких балок даже существует свой ГОСТ и необходимые сертификаты. Касательные напряжения у них принимаются сплошными стенками, а сжимающие и растягивающие напряжения равномерно распределяются по длине. Чтобы вам было более понятно, роль у такой вертикальной стенки по сути та же, что у зигзагообразной решетки в металлической ферме. Хотя на первый взгляд такие балки не выглядят слишком прочными или монолитными:

Что собой представляет сварной двутавр?

По своему типу сечения двутавровые металлические балки сегодня принято делить на прокатные или составные, которые называются еще сварными. Сварная двутавровая балка  – это особый вид фасонного металлического проката в форме наклонного или горизонтального бруса. Изготавливают ее сегодня из углеродистой и низколегированной стали, обязательно высокого качества.

Давайте перечислим основные преимущества двутавровых сварных балок:

  • Перекрывают большие пролеты со значительным нагрузками.
  • Идеально перераспределяют горизонтальные и вертикальные нагрузки.
  • Прекрасно работают на изгиб благодаря жесткости профиля балки.
  • Не горят и не теряют свою несущую способность при нагревании даже достаточно высокими температурами.
  • Устойчивы к биологическим воздействиям.
  • Отлично подходят для строительства конструкции быстровозводимых зданий.
  • Позволяют значительнее снизить массу всей конструкции, по сравнению с горячей корнями.
  • Изготавливаются также с полностью ассиметричным сечением.

Вот почему такие сварные балки используются сегодня и в строительстве жилых домов, и для промышленных комплексов, и даже для мостов и тоннелей. Казалось бы, что такая балка будет слишком тяжелой для частного домостроительства, но на самом деле применение стальных двутавров позволяет в итоге сократить общий вес несущих конструкций. Но помните, что в отношении к перекрытию из сварных стальных двутавров существуют свои строгие требования:

Преимущества сварного метода производства балок

Сегодня металлические двутавровые балки для строительной сферы изготавливают двумя основными способами: горячекатным и сваркой. Сварная двутавровая балка обладает большими преимуществами по сравнению с прокатной. У нее и прочностные характеристики лучше, а масса при этом ниже на целых 30%. И все благодаря тому, что расчет сварной двутавровой балки предполагает грамотное сочетание разных марок стали. Вот почему сварная балка в промышленном изготовлении получается дешевле, чем горячекатаная.

Также по себе сварка как метод хороша тем, что при помощи нее балки из металла можно делать самых разных размеров, даже высотой до 4 метров и более, а ведь это все невозможно провернуть с горячекатными балками. Кроме того, только таким методом реально изготовить балку с разной шириной по всей длине.

Зачем создавать балки с переменным сечением, спросите вы? Дело в том, что такие балка куда более экономна, чем полки с постоянным профилем. Ведь даже человек, который далек от строительства понимает, что в разных местах балки после ее монтажа должно будет воздействовать разное напряжение: где-то она почти не нагружена, а где-то работает на износ. Вот в таких «важных» местах ее делают потолще, а где можно – рационально экономят на материале.

Кроме того, если мы говорим конкретно о сварной балке, то для ее изготовления задействуют самые разные сорта стали. Этот прием позволяет уменьшить металлоемкость. Почти вся балка состоит из обычной стали, а самая ее напряженная часть – из стали повышенной прочности, а наименее напряженная – из низкоуглеродистой стали. Благодаря всему этому стоимость балки при этом снижается на 5%, что достаточно ощутимо.

Расчет и изготовление сварного двутавра

Качественная саварка двутавровых балок для перекрытия потребует от вас большого внимания и ответственности. Вам нужно будет рассчитать все предстоящие нагрузку на конструкцию в общем и на места соединения сами балок.

На одно только проектирование и планирование двутавровых металлических сварных балок уходит очень много времени. А поэтому мы рекомендуем вам ориентироваться на габариты и предназначения готовой продукции от производителей.

Современный рынок предлагает достаточно большое многообразие размеров готовых двутавровых балок со своими обозначениями и видами. Габариты балки определяют по номеру, который указывает расстояние между внешними гранями, параллельными друг другу.

Например, маркировкой К обозначает колонны и балки, которые должны выдерживать огромные нагрузки.  Учитывайте, что существует также определенный вид балок, который применяется не для перекрытий, а для создания только тяжелого оборудования и машин. У таких балок свои нормативы изготовления и свойства.

Для меньших нагрузок подходят широкополочные конструкции. И прочность таких балок будет напрямую зависеть от длины, формулы поперечного профиля, задействования сырьевой базы и способов изготовления, т.е. технологии металлопроката. Вот стандартная сварная балка для частного домостроения:

Вот параметры стальных сварных двутавров для изготовления таких балок:

Как самостоятельно сварить балку?

Если у вас есть уже какое-либо опыт работы с подобным материалом, и вы хотите изготовить сварные балки для строительства своего дома самостоятельно, в качестве основы вам понадобится легированный стальной лист. Горячекатный метод изготовления в домашних условиях довольно сложен, поэтому вам действительно больше подойдет сварной. Это ответственная задача, поэтому если у вас есть возможность, рациональнее сразу пригласить опытного сварщика.

После того как будут готовы отдельные элементы, произведите сборку конструкции выбранным методом сварки. Сначала вам нужно будет установить вертикальную стенку и закрепить ребра жесткости и придавить все хомутами. Готовую балку обязательно нужно защитить специальным покрытием, чтобы в условиях агрессивной среды у нее не пошла коррозия.

Как избежать деформации?

Если допускать ошибки в процессе изготовления, то можно столкнуться с такими неприятными деформациями балки, которые в будущем значительно усложнят процесс монтажа:

Поясним подробнее. Ваша главное ваша задача при изготовлении сварных балок состоит в том, чтобы потом  состыковать потом детали так, чтобы шов не работал на растяжение.

Еще учитываете такой немаловажный факт, что сама сварка дает некоторое напряжение в балке, и это не всегда заметно глазу. А поэтому желательно сразу же не приваривать к ней следующую деталь. Просто слегка выгоните шов назад, и балка будет ровной.

Сравнения: чтобы избежать каких-либо деформаций балки, особенно для обустройства междуэтажного перекрытия, в заводских условиях ее подвергают специальной обработке:

Если вы беретесь за изготовление такой балки самостоятельно, вам помогут во всем разобраться такие этапы:

Узлы крепления сварных двутавровых балок

Итак, теперь давайте разберемся с опорными узлами металлических двутавровых балок. Опирание их на стальную колонну (опору) может быть жестким или шарнирным, то есть подвижным.

Само соединение готовых сварных балок между собой в процессе монтажа можно осуществлять двумя способами:

  • Первый из которых заключается в том, что двутавры приваривают сначала к специальной пластине, а сварку осуществляют уже по контуру профиля при помощи угловых швов. Преимущество именно этого метода в том, что не приходится разделять кромки балок.
  • Второй способ заключается в том, чтобы использовать накладки, которые монтируются симметрично к продольной оси, обрезаются и обвариваются косыми швами. Благодаря этому получается избежать проблем с наложением сварного шва по всей стороне накладки. Этот метод сварки пододит для конструкций с незначительной нагрузкой в будущем, т.е. как раз для строительства частного жилого дома.
  • Также сварные балки можно соединить болтовым соединением – это разъемный метод, который нужен для того, чтобы в конструкции отсутствовало остаточное напряжение, а сама конструкция перекрытия была стойкой к ударным и вибрационным нагрузкам. А также тогда, когда нет возможности пригласить профессионалов-сварщиков.

Вот интересное видео сравнения обоих видов соединения балок:

Как вы уже поняли, в большинстве случаев металлическую сварную балку соединяют при помощи сварки, реже болтами и еще реже – на заклепки. Все это напрямую влияет на стоимость монтажа таких балок.

Что касается заклепок, работа с ними наиболее трудоемкая, хотя порой, к сожалению, не обойтись без таких элементов. Например, если балка будет постоянно подвергаться вибрации (будет использоваться такое оборудование), тогда нельзя ее слишком жестко связывать с конструкцией.

Если же вы собираетесь соединить всю металлоконструкцию болтами, тогда:

  1. Вам понадобятся крепежные изделия с нормальной и повышенной точностью. Только в местах тех соединений, где будет нагрузка на срез, нельзя использовать болты нормальной или грубой точности.
  2. Вам нужно будет заранее проделать просветы на балке (или заказать подобное еще на производстве) так, чтобы внешний диаметр самого отверстия был больше внешнего диаметра болта всего на 2-3 мм. Такая конструкция будет стойкой к деформации, да и сборка в общем попроще.
  3. Соединение с болтами повышенной точностью хорошо подходит для труднодоступных мест, где невозможны заклепочные соединения. Но здесь диаметр отверстий нужно сделать больше уже на 0,3 мм, чтобы крепеж мог легко выдерживать предстоящую нагрузку.

Итак, рассмотрим теперь такой важный этап, как варка главной балки со второстепенной. Делайте все шаг за шагом:

  • Шаг 1. В верхней части основной балки сделать треугольный вырез точного размера.
  • Шаг 2. Приварить накладку к нижней части основной балки.
  • Шаг 3. В нижней части вспомогательной балки сделать вырезы, которые будут равны половине ширины нижней части основной балки.
  • Шаг 4. Теперь верхнюю часть второстепенной балки нужно сформировать в треугольную форму, такую же, как была вырезана в верхней части главной балки.
  • Шаг 5. Далее осуществляем монтаж: сначала главной балки, затем второстепенный, и все это – методом использования накладки.
  • Шаг 6. И, наконец, последний этап – это монтаж примыкания верхних частей и стенок, где к нижним частям балок тоже приваривается накладка.

Закрепить металлические двутавры между собой вы также можете методом болтового соединения. Это способ необходим тогда, когда время от времени вам придется осуществлять монтаж или демонтаж конкретного узла. Преимущество такого соединения в том, что в конструкции не будет остаточного напряжения. Что уже само по себе хорошо, ведь тогда перекрытие окажется более устойчиво к ударным нагрузкам, и, кроме того, для создания узла вам не понадобится приглашать профессионального сварщика.

Жесткий узел: для статических нагрузок

Т.е. балка может опираться сверху, прямо на центр профиля колонны или же балку крепят сбоку. Тогда в колоне возникает но только сжимающая нагрузка, но действие всех сил, поэтому ту приходится делать более крепкой и надежной, а это уже перерасход металла.

Иногда также через пролет приходится класть две балки, тогда их соединяют между собой при помощи болтов и между двумя ребрами устанавливают пластины. При этом важно помнить, что металлы подвержены тепловому расширению из-за перемены температур, а потому нужно оставить небольшое расстояние для их малозаметного движения.

Чтобы передать поперечную силу давления, ребро балки ставится так, чтобы при монтаже она была прямо над полкой колонны. При этом балку соединяют с колонной при помощи специальной накладной пластины, и желательно сразу же с обеих сторон. Но так, чтобы не создавать слишком жесткого узла.

Вот хороший пример, как сочетают сварные балки на двух пролетах, чтобы не создавать точечного напряжения на промежуточную стену перекрытия:

Чтобы создать жесткое соединение балки, вам необходимо будет болтовое соединение или сварочное:

Шарнирный узел: для динамических нагрузок

Теперь о шарнирном опирании сварной балки. Создается оно при помощи опорного ребра на опорном столике, куда будет передаваться вся нагрузка. Сам столик вам нужно будет сделать из листовой стали.

Приварите столик по трем сторонам балки и сделайте его ширину при этом больше на 2-3 см, чем ребро балки. Так опорное ребро должны полностью лечь на опорный столик.

Дополнительные функции двутавра в частном домостроении

Сама перекрытие вовсе не обязательно должно состоять только из металлических двутавровых балок. Нередко их используют только в самых напряженных местах, а между металлическими частями устанавливают деревянные двутавры.

Почему так? Дело в том, что для сварки нужна высокая квалификация рабочих. Далее, в обычной литературе и интернет-сайтах нет того многообразия узлов и готовых схем конструкции для установки такого перекрытия, здесь действительно требуется грамотный инженер, и даже мы даем только рекомендации.  Кроме того, металл обходится недешево. Да и качество сварки очень важно. Она должна работать долго, даже в условиях коррозии или перемены нагрузок.

Поэтому вот такой вариант не только имеет право на жизнь,  но и достаточно практичен:

И, наконец, металлическая двутавровая балка нередко служит дополнительным функциональным элементов, который в любом хозяйстве имеет ценность:

krovgid.com

Сварка двутавровых балок

Главная » Статьи » Сварка двутавровых балок

Двутавровые балки являются одним из наиболее востребованных видов металлургической продукции. Они используются в металлоконструкциях всех размеров. Высокая популярность двутавров объясняется крайне удачной формой. Н-образная форма сечения обеспечивает наилучшую несущую способность при одинаковой площади по сравнению с сечениями всех других форм, которые можно получить металлургическими методами. Другими словами, среди всей металлургической продукции двутавровая балка может выдержать наиболее высокую нагрузку при одинаковой массе и длине балки.

Значительный спрос на двутавры обеспечивается автоматизированными линиями, которые обладают крайне высокой производительностью. По способу изготовления выделяют горячекатаные и сварные двутавры. Изделиям, полученным горячей прокаткой, свойственна несколько более высокая прочность. Главным достоинством сварных двутавров является весьма низкая цена. Также оборудование, производящее сварные двутавровые балки, отличается простотой переналадки, поэтому данным способом легче выполнять продукцию нестандартных размеров.

Современные линии по производству двутавров из листового металла имеют высокую степень автоматизации. Это позволяет максимально увеличить производительность и минимизировать влияние человеческого фактора. Исходный лист разрезается на полосы, которые последовательно свариваются.

Раскрой листа

Если требуется произвести балку длиной более 6 м, то длины одного листа будет недостаточно. Поэтому стыковой сваркой приваривается второй лист или его часть. Для этой операции используется установка стыковой сварки, которая имеет специализированный источник питания. Он работает от стандартного трехфазного промышленного тока, напряжением 380 В и частотой 50 Гц. Источник сварочного тока выступает в качестве преобразователя. Ток на выходе из него имеет силу в пределах 150 – 1300 А и напряжение 16 – 46 В.

Стыковой сваркой можно соединить листы толщиной до 30 мм за одну операцию. Данная установка позволяет значительно уменьшить потребность в обслуживающем персонале и повысить общую производительность линии.

После сварки лист подается на машину, которая выполняет резку газопламенным способом. Высокую эффективность показывают машины портального типа. Лист размещается на рабочем столе машины на рельсах и разрезается на продольные полосы. Из одного листа можно выполнить до 9 полос за один проход. Машина может выполнять поперечный и даже криволинейный рез. Эти функции требуются для получения заготовок под балки поперечного сечения. Для сложных операций используются две горелки с ЧПУ, которые могут выполнять рез под любым углом.

Регулировка скорости работы машины для резки позволяет настроить её нужным образом в зависимости от толщины листа. Для резки используется ацетилен и кислород, возможно применение пропана. Управление работой машины выполняется программой Australian FASTCAM 1, которая разработана специально для устройств такого типа. Её достоинствами являются:

  • Глубокая интеграция автоматического управления;
  • Возможность работы в ручном режиме;
  • Оптимизация раскроя листового материала;
  • Возможность управления несколькими режущими головками;
  • Просчет минимального рабочего пути.

Максимальная ширина листа, доступного для резки, — 4 м, а длина – 14 м. Минимальная ширина резки составляет 80 мм. Машина для резки имеет 9 продольных горелок и две поперченные. При их совместной работе можно резать листы толщиной 6 – 50 мм. Сталь толщиной до 100 мм может быть разрезана, когда используется не более 5 горелок. Энергопотребление установки составляет всего 1,5 кВт.

Сборка балки

После резки листового материала, заготовки подаются на сборочный стан. Их перемещение производится краном. Сборка балки выполняется при помощи зажимов, фиксирующих детали по горизонтали и вертикали. Сначала собирается тавровая балка – на конвейере размещается горизонтальная полоса, положение которой задается боковыми направляющими. На полосе размещается вертикальная стойка, которая центрируется и зажимается боковыми направляющими упорами.

Собранная конструкция подается до вертикального упора, который автоматически выполняет выравнивание торца, и перемещается в сварочный портал. Там она дополнительно фиксируется гидравлическим прижимом сверху, чтобы исключить зазор между деталями. Конвейер подает балку вперед, она проваривается с обеих сторон автоматической сваркой. Используется точечная сварка, которая формируется через заданный шаг. Сварочная установка расположена в той же плоскости, что и фиксирующий гидроцилиндр.

Полученная тавровая балка подвергается кантовке на 180° и передается обратно на сборочный участок, где на неё размещают заготовку для второй полки. Дальнейшие операции аналогичны – позиционирование, фиксирование зажимами и пропуск через сварочный портал. Таким образом получается предварительно собранная балка. Выполненное сварочное соединение имеет невысокую прочность и предназначается для удобства дальнейшего манипулирования балкой, а не полноценного восприятия нагрузки.

Станок для сборки балок позволяет собирать изделия разных видов Н-образных профилей:

  • Симметричные;
  • Несимметричные;
  • С переменным сечением.

Скорость сварной сборки составляет 500 – 6000 мм/мин при максимальном потреблении электроэнергии 107 кВт. Станок позволяет создавать балки с такими параметрами:

  • Толщина стойки – 6-32 мм;
  • Толщина полка – 6-40 мм;
  • Высота стойки – 200-1500 мм;
  • Ширина полки – 200-600 мм;
  • Длина балки – 4000-15000 мм.

По размерам видно, что станок дает возможность собрать двутавровую балку, размеры которой значительно превышают максимальные размеры изделий, описанных в ГОСТе 26020–83 для горячекатаных двутавровых балок с параллельными полками. Согласно этому документу, наибольшие размеры имеет балка 100Б4 с высотой 1014 мм и шириной полки 320 мм. Производство нестандартных горячекатаных балок ведется только при большой партии из-за высокой стоимости инструментов. Также максимальный размер балки ограничивается размерами прокатного стана.

Подача балки на первые сварочные установки

Балка, которая выходит из установки точечной сварки, находится в вертикальном положении. Она перемещается по конвейеру в таком положении и попадает к кантователю, который выполняет поворот балки на 90°. Он укладывает балку на конвейер горизонтально.

Балка передается на пару гидравлических тележек.

Они располагаются последовательно, между сварочными установками. Тележки работают в паре и имеют общую грузоподъемность 20 т. Они поднимают балку на высоту до 140 мм. Потребление электроэнергии тележкой составляет 1,5 кВт.

Когда балка попадает на тележки, конвейер останавливается. Они выполняют подъем балки над конвейером. Далее тележки перемещаются по рельсам, расположенным перпендикулярно к конвейеру. Тележки доставляют балку к гидравлическому кантователю, который поворачивает её на 45°.

Грузоподъемность кантователя также составляет 20 т. Он может работать с балками высотой 200 – 2000 мм и шириной 200 – 1000 мм.

После этого производится первый сварочный шов. Балка находится в положении «в лодочку». Установка для сварки перемещается по рельсам и выполняет сварочный шов. Она может сваривать металл толщиной 6 – 40 мм. Допустимая высота балки составляет 200 – 2000 мм, а ширина 200 – 800 мм. Длина шва может доходить до 15 м. Скорость сварки находится в пределах 350 – 1500 мм/мин. Мощность сварки составляет 65 кВт, а приводных механизмов – 5,1 кВт.

Далее кантователь придает балке обратно горизонтальное положение. Тележки принимают балку и передают на кантователь второй сварочной установки, которая располагается параллельно. Эта установка имеет точно такую же конструкцию. По окончанию выполнения второго сварочного шва балка ложится горизонтально и при помощи тележек возвращается на конвейер.

Поворот и проварка остальных швов

В результате предыдущих операций получается балка, с одной стороны которой швы выполнены. Однако она находится на конвейере в горизонтальном положении, готовыми швами вверх. Поэтому используется дополнительный кантователь, который переворачивает балку, и она располагается на конвейере выполненными швами вниз. Данный кантователь также имеет гидравлический привод и грузоподъемность до 20 т. Он может работать с изделиями габаритами 1000 х 2000 мм. Скорость поворота составляет 1000 мм/мин. Кантователь потребляет 18 кВт электроэнергии.

Третий и четвертый сварочные швы производятся аналогичным способом. Также балка кантуется на 45° и последовательно провариваются швы на паре сварочных установок.

Поворот и правка балки

После проварки всех швов балка находится на конвейере в горизонтальном положении. Кантователь поворачивает балку на 90°, устанавливая её вертикально. После этого балка попадет на установку, которая выполняет правку грибовидности полок. Потребность в этой операции возникает, потому что при сварке сплошным швом возникают деформации полок.

Установка выполняет прокатку роликами нижней полки. После этого конвейер возвращает балку на кантователь, который выполняет поворот балки на 180°. Балка оказывается выпрямленной полкой вверх. После этого она снова проходит установку для правки полок.

В зависимости от размеров двутавра используется одна из установок для правки. Устройство с наибольшей мощностью (32 кВт) способно править балки высотой до 800 мм и высотой до 1500 мм. Толщина полки может доходить до 80 мм. Правка выполняется со скоростью 5,2 м/мин. Усилие на роликах составляет 2 мН.

Дробеструйная обработка

Сваренная и выправленная балка чаще всего имеет загрязнения, в первую очередь ржавчину и окалину. Для очистки профиля применяется дробеструйная машина. Она также улучшает качество поверхности двутавра, что упрощает нанесение на него покрытия.

Дробеструйная машина разгоняет стальную или чугунную дробь до скорости 60 – 70 м/с и подает её в камеру обработки. Камера имеет восемь дробеметов, которые располагаются по кругу. По два дробемета приходятся на внешние стороны полок и стойку. Внутренние грани полок обрабатываются одним дробеметом.

Мощность дробеструйных машин находится в пределах 11-15 кВт. Изделие проходит через камеру со скоростью 0,6 – 3 м/мин, расход дроби – 90-120 т/ч. Данными машинами можно выполнить обработку профиля размером 1200х2000 мм.

Общая эффективность линии и дополнительная обработка

Автоматизированная линия может производить изделия размерами 2000х1000 мм. Толщина обрабатываемой листовой стали доходит до 40 мм. Возможно изготовление профилей переменного сечения с углом наклона до 15°. Общая производительность составляет 15 тыс. т в год. Размеры линии 150х24 м.

Дополнительно балка может подвергнуться обработке торцов на фрезерном станке. Балка располагается горизонтально и жестко закрепляется, чтобы избежать погрешностей. Для этого используются рамы с вертикальными стойками, в которых располагаются гидроцилиндры. Управление их работой ведется гидрораспределителем, который направляет поток масла, подаваемое гидравлической станцией под высоким давлением. Фрезерный станок может обрабатывать балки максимального размера, производимые автоматизированной линией. Глубина обработки за одни проход достигает 5 мм, скорость подачи 200 – 650 мм/мин. Для обработки используются фрезы диаметром 160 – 200 мм.

Также линия может снабжаться установкой для сверления балок. Она позволяет выполнить отверстия максимально быстро и с высокой точностью. Установка снабжена системой ЧПУ, которая не требует предварительной ручной разметки изделия. Автоматическое выполнение отверстия позволяет снизить до минимума процент брака.

Установка для сверления состоит из таких элементов:

  • Каркас;
  • Конвейер;
  • Подающие ролики;
  • Фиксирующая гидросистема;
  • Три сверлильных узла.

Сверлильные узлы имеют сервоприводы, которые позволяют позиционировать инструмент с крайне высокой точностью, ±1.0 мм на 10 м. Контроллер устройства имеет цветной монитор, что делает работу оператора максимально простой.

Установка может выполнять обработку стали толщиной 5 – 40 мм. Диаметр отверстий находится в пределах 12 – 32 мм. Для работы используется двигатель мощностью 5 кВт. Он придает сверлу до 440 об/мин. Скорость позиционирования составляет 5 м/мин, а скорость подачи до 300 мм/мин. Общее потребление энергии установкой 32 кВт.

skladovoy.ru

Изготовление сварных балок

www.autowelding.ru

Особенности технологии изготовления сварных двутавровых балок

ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Наиболее широкое применения имеют двутавровые балки с поясными швами, соединяющими стенку с полками. Такие балки собирают из трех листовых элементов. При сборке нужно обеспечить симметрию и взаимную перпендикулярность полок и стенки, прижатие их друг к другу и последующее закрепление прихватками (рис. 25).

ось симметрии

Категории
 
 

Сварка двутавровых балок


Как сваривать двутавровые балки

Стальные балки, имеющие в поперечном сечении форму двутавра, сконструированы для универсального применения в машиностроении и строительстве. При изучении характера напряжений, возникающих в нагружаемых изделиях, имеющих сплошное сечение, была выявлена неравномерность их распределения.

Были определены участки сечения деталей, имеющие наибольшие значения напряжения. В результате этого возникла идея создания изделия с такой формой сечения, где масса металла сконцентрирована в наиболее нагруженных участках. Так появилось двутавровое сечение.

Изготовление и применение

Благодаря способности выдерживать большие нагрузки на изгиб в разных плоскостях, на сдвиг и кручение, стальные двутавровые балки составляют основу несущих конструкций быстровозводимых каркасных зданий и потолочных перекрытий.

Внутрицеховые грузоподъемные механизмы (кран-балки и мостовые краны) перемещаются по направляющим, изготовленным из балок двутаврового сечения.

Изготовление двутавровых балок осуществляется двумя способами:

  • методом проката цельных отливок. Такие двутавровые балки называются горячекатаными;
  • электродуговой сваркой предварительно раскроенных листовых заготовок, в результате чего получают сварную сборную двутавровую балку.

Горячекатаные двутавровые балки производятся на прокатных станах металлургических предприятий. Такая технология позволяет получить цельное изделие, не содержащее швов и обладающее высокой прочностью.

Сборку и сварку двутавровой балки осуществляют на автоматических линиях. Такая балка незначительно уступает цельнокатаной по прочности, но может быть выполнена по специальному заказу, с учетом требований конкретного проекта.

Производство горячекатаной двутавровой балки осуществляется в соответствии с ГОСТ 26020-83, сварной двутавр производители выпускают по своим собственным техническим условиям (ТУ).

Технология производства

В типовом варианте, двутавровая балка получают из трех листовых заготовок: стенки и двух полок, привариваемых к её торцам под прямым углом. Изготовление осуществляется на специализированных сборочных линиях, настроенных на выпуск балки определенного размера.

Заготовки перемещаются на специальных катках и предварительно закрепляются в нужном положении зажимными устройствами, оснащенными гидравлическим или пневматическим приводом.

На зафиксированном зажимным устройством участке собираемой балки делаются прихватки сваркой по поясному шву. После этого, балка перемещается по каткам, вновь закрепляется, и сваркой прихватывается следующий ее участок.

Поясной шов проваривается окончательно после того, как вся конструкция оказывается предварительно скреплённой сварными прихватками.

Сварка тавровых соединений стенки с полками осуществляется в автоматическом режиме под слоем флюса. Процесс автоматической сварки может выполняться разными приспособлениями. Это могут быть сварочные манипуляторы, горелки которых варят, перемещаясь по заданным траекториям посредством шарнирных соединений с несколькими степенями свободы.

Также могут применяться более простые устройства типа самоходных сварочных тракторов, гораздо больше подходящих для создания прямолинейных соединений.

Еще один класс устройств, способных автоматически сваривать поясные швы двутавровых балок, это консольные или портальные установки. В их состав, кроме собственно сварочного оборудования, входит аппаратура слежения и контроля качества сварного шва, а также устройства подачи флюса и последующей очистки шва от его остатков.

Такие установки осуществляют сварку под оптимальным углом, составляющим 45 °, чем обеспечивается наиболее благоприятное расположение сварочной ванны, и соответственно, высокое качество сварного шва.

Интенсивный нагрев заготовок в процессе сварки приводит к короблению полок. По этой причине процесс сборки двутавровых балок включает процедуру их выравнивания, осуществляемую на специальных машинах для исправления грибовидности.

На завершающей стадии изготовления производится фрезерная обработка торцов изделия.

Замена швеллерами

На практике при возведении строительных конструкций для получения двутаврового сечения иногда используется сварка швеллеров между собой. Если швеллеры применяются взамен предусмотренных проектом двутавровых балок, такая замена должна согласовываться.

Согласование использования альтернативного материала отражается изменениями, вносимыми в соответствующие разделы рабочего проекта. Возможность замены определяется по результатам поверочных расчётов на прочность, выполняемых проектировщиками.

Способ применяемой сварки швеллеров между собой также определяется расчётом. Это может быть сварка непрерывным или прерывистым швом, либо с применением соединительных накладок.

При сварке швеллеров непрерывным швом, в результате температурных деформаций металла, может произойти скручивание профиля. Избежать этого явления можно, применяя специальные струбцины, а также, накладывая сварочные швы небольшими участками, чередуя при этом стороны соединяемых профилей.

При необходимости удлинить такую конструкцию, осуществляют сварку швеллеров встык. Места стыковых сварочных швов швеллеров, образующих двутавр не должны совпадать друг с другом. Для усиления конструкции сварной шов можно укрепить с помощью накладки.

Способы соединения двутавров

При осуществлении монтажа балочных конструкций выполняются сварные соединения элементов в различных сочетаниях. Среди них можно выделить типовые способы соединение двутавровых балок.

Встык

Для соединения способом «встык» свариваемые фрагменты стыкуют предварительно обработанными торцами. Обработка состоит в том, что на торцевых срезах выполняют угловые скосы для более глубокой проварки соединения.

Учитывая несущие функции двутавровых балок, их соединение не ограничивается выполнением торцевых швов. Для усиления участка стыковки обычно применяют четыре накладки – по одной на каждую из полок, и по одной на каждую из сторон стенки.

Накладки представляют собой прямоугольники из листового металла. Они накладываются поверх соединительного шва, затем привариваются по периметру. Накладки на полки делают на всю ширину полки двутавровой балки, накладки на стенку – на всю высоту стенки.

Под прямым углом

Такое соединение осуществляется между главной и второстепенной несущими двутавровыми балками каркасной конструкции, находящимися на одном уровне. В этом соединении главная балка служит опорой второстепенной.

Сварочные работы выполняются в следующей последовательности. В верхней полке главной двутавровой балки делают вырез в форме равнобедренного треугольника с углом, близким к прямому.

Верхняя полка второстепенного двутавра вырезается под вставку в треугольный вырез главнойдвутавровой балки, а нижняя его полка срезается на величину половины ширины.

В результате должно получиться следующее. Плотное совмещение вырезов верхних полок двутавров, стыковка торца стенки второстепенной двутавровой балки с боковой поверхностью стенки главного двутавра и прилегание среза нижней полки второстепенной двутавровой балки к полке главного двутавра.

Полученное таким образом совместное закрепление заподлицо двух перпендикулярных двутавровых балок усиливается привариваемой снизу листовой накладкой.

Сваривание двутавра со швеллером под прямым углом

Это соединение выполняется, если второстепенной двутавровой балкой служит швеллер. Если стенки двутавра и швеллера одинаковы по высоте, можно поступить следующим образом.

Верхняя полка швеллера срезается род углом 45 °, на верхней полке двутавровой балки делается аналогичный по форме вырез. Нижняя полка швеллера отрезается с таким расчетом, чтобы при стыковке срез совместился с нижней полкой двутавра, а стенка швеллера уперлась в стенку двутавра. Так же, как и в предыдущем случае, соединение укрепляется накладкой снизу.

Инженерная мысль не стоит на месте. Кроме описанных технологий сварки могут применяться вновь созданные, на смену устаревающему сварочному оборудованию приходит обновленное, модернизированное или принципиально новое. Не исключено, что и традиционная сварка когда-нибудь уступит место другой технологии неразъемных соединений.

svaring.com

Технология сварки двутавровой балки

Главная » Статьи » Технология сварки двутавровой балки

Различные изъяны в сварочных швах понижают устойчивость сварных металлоконструкций и при неблагоприятной ситуации могут приводить к разрушению отдельных швов или даже всей  металлоконструкции. Следует отметить, что прочность сварного шва должна быть не ниже прочности основного металла. Именно поэтому, проверка сварочных швов является очень ответственным моментом после завершения сварки. Из этой статьи вы узнаете про нормы на сварные швы, особенности и виды контроля.

Сварочное производство плотно укоренилось в жизни человека, и теперь работа сварщика необходима практически во всех отраслях общественной жизни. В последнее время приобрело важность условное обозначение сварочных швов на чертеже. Это важно для того, чтобы сварщик качественно осуществил свою работу и не нарушил технологию производства. В данной статье Вы узнаете основные обозначения сварочных швов на бумаге.

Сварка плавящимся электродом в защитных газах благодаря своей универсальности и возможности практически полной автоматизации все чаще используется в современном мире. Статья знакомит с общими особенностями и описывает основные типы и преимущества этого метода сварки.

stalevarim.ru

Технология изготовления сварных двутавровых балок

Технология изготовления сварных двутавровых балок, помимо прочности и надёжности, к ним предъявляются и другие требования.Одной из основных характеристик балок является их плотность. Для любых видов работ, плотность металлических балок должна быть максимально высокой. Из основных задач для разработчиков балок, является снижение их металлоёмкости. Это значит, что постоянно ведутся работы по разработке балок, требующих меньшее количество металла при сохранении характеристик прочности.

О сварной двутавровой балке и её производстве

Двутавровые балки экономически выгодны в строительстве. Использование сварных двутавровых балок, в качестве строительных металлоконструкций каркасов, даёт возможность не только облегчить элементы конструкции, имеющие неоправданно большой коэффициент запаса прочности, но и создать более экономичную форму опор и сечения отдельных элементов, тем самым уменьшить массу металлической конструкции.

Изготовление сварных двутавровых балок.

Технология изготовления сварнной балки, экономичен и успешно конкурирует с изготовлением балок способом прокатки, по другому называют горячекатанная двутавровая балка. Изготавливаются двутавровые балки, конечно же, из металла. Чаще всего для производства балок применяются углеродистые стали. В частности, довольно распространены двутавровые балки из низкоуглеродистых сталей.

Среди всех видов балок, наибольшее распространение получили балки двухтаврового сечения. В основе этих балок лежит двухтавровый профиль, имеющий поясные швы. Профиль двухтавровых балок состоит из трёх элементов, соединяемых друг с другом посредством сварки. Cварка балки двутавровой происходит под действием флюса. Изготовление профиля для балок, происходит с помощью автоматов для сварки. Для увеличения надёжности балки, соединяемые элементы балки подвергаются сварке с двух сторон. Чтобы гарантировать максимальную прочность сварки балок, при создании сварного шва, балки применяются выходные и заходные планки. Так же следят за перпендикулярностью расположения элементов балки и за качеством их прилегания.

При изготовлении сварных двутавровых балок мелкими партиями, заводы вынуждены использовать примитивную малопроизводительную оснастку, и такие профили обходятся сравнительно дорого. Серийное производство сварных балок в поточных линиях или автоматических станах, которые выполняют весь цикл производства двутавра, на предлагаемом нами современном оборудовании, позволяет поднять производительность труда и снизить стоимость двутавровых балок. Такие поточные линии могут оснащаться либо автоматизированными установками непрерывного действия, либо рядом специализированных приспособлений и установок, последовательно выполняющих отдельные операции при условии комплексной механизации всего технологического процесса.

Наиболее широкое применение имеет двутавровый профиль с поясными швами, выполняемыми обычно сварочными автоматами под флюсом. Двутавр собирают из трёх листовых элементов. При их заготовке, помимо правки, резки и зачистки кромок, часто предусматривают сборочную и сварочную операции для получения листового элемента требуемой длины и ширины. В этом случае к стыковым соединениям предъявляется требование полного и надежного проплавления с хорошим формированием усиления шва.

Технологический процесс изготовления сварной двутавровой балки.

01Раскрой листового металла на полосы - штрипс нужной длины и ширины изготавливается на установке термической резки с ЧПУ, которая позволяет распускать лист одновременно несколькими резаками. Скорость резки, в зависимости от толщины металла, доходит до 1 метра в минуту.

02Фрезеровка торцов - для улучшения провара шва между полкой и стенкой двутавра производится фрезерная обработка торцов на торцефрезерном станке.

03Сборка балки двутавровой должна быть достаточно точной, особое внимание уделяется симметрии расположения и взаимной перпендикулярности полки и стенки. Сборка на стеллаже с помощью простейших приспособлений является трудоёмкой и может применяться только в единичном производстве. Использование станов для сборки двутавровых балок позволяет повысить производительность сборочных операций в несколько раз.

С помощью стана для сборки двутавровых балок Z15, достигается симметрия расположения стенки относительно полок балки, обеспечивается взаимная перпендикулярность полки и стенки балки. Сборка двутавровой балки осуществляется в 2 этапа: сборка профиля T-образной формы, затем балка кантуется на 180° и собитается двутавр.

Эффект использования сборочного стана, обеспечивается быстродействием и надёжностью механизма позиционирования элементов. Закрепление и освобождение элементов балки по всей длине с помощью винтов занимает много времени. Значительно производительнее и удобнее в работе приспособления, оснащенные гидравлическими прижимными механизмами.

xn----7sbabec1clej3cj.xn--p1ai

Технология сборки и сварки двутавровых балок.

Двутавровые балки в сварном варианте изготавливают высотой до 2000мм при толщине стенке 10…16 мм и толщине полок 16…50 мм. Балки высотой более 800 мм имеют на стенке поперечные ребра жесткости, обеспечивающие местную устойчивость ее при эксплутационных нагрузках. Качество двутавровой балки зависит от точности изготовляемых заготовок. Все элементы балки могут быть изготовлены на гильотинных ножницах, газокислородной, воздушно-плазменной или плазменной резкой. После правки кромок полок и стенки механически обрабатывают на кромкострогальных станках для придания им прямолинейности, при необходимости на кромках стенки образуют фаски.

При сборке двутавровой балки необходимо обеспечить симметрию и взаимную перпендикулярность полок и стенки, прижатие их друг к другу с допускаемыми по чертежу местными зазорами в стыках и закрепление прихватками. Для этого используют сборочные приспособления с винтовыми и пневматическими прижимами.

При изготовлении двутавровых балок сварные швы соединения полки и стенки выполняют автоматической сваркой под флюсом или в среде защитных газов. Наклонным электродом можно сваривать одновременно два шва, однако имеется опасность образования подреза полки и стенки. Выполнение швов «в лодочку» позволяет получать более качественные сварные соединения, но приходиться поворачивать изделие после сварки каждого шва. Для поворота используют двухстоечные, цепные и кольцевые кантователи. В поточных линиях по изготовлению двутавровых балок часто используют кантователи рычажные челночного типа, позволяющие не только поворачивать изделие, но и транспортировать его между рабочими местами.

При установке балки в горизонтальный вращатель необходимо обеспечить надежное крепление и совмещение оси изделия с горизонтальной осью вращателя. Собранную балку с прихваченными выходными планками в виде тавриков укладывают мостовым краном во вращатель при горизонтальном положении грузозахватов с открытыми откидными зажимами при нижнем положении пластинчатых упоров. После закрепления стенки и полок винтовыми зажимами балку поворачивают и устанавливают а положение для сварки «в лодочку». Сварку стыка лучше проводить двумя аппаратами в направлении от середины балки к ее концам, причем в тавровом соединении в первую очередь выполняют шов на стороне без прихваток. Этот прием позволяет избежать поворота полок при формировании сварных швов.

Ребра жесткости на стенку балки устанавливают по разметке и прихватывают. В первую очередь выполняют швы, соединяющие ребро со стенкой. Причем сварку ведут начиная с ребер в середине балки последовательно в направлении к краям. Для предотвращения изгиба балки концы ее следует закрепить жестко к стенду или плите болтовыми или клиновыми хомутами. Приварку ребер к верхней полке также производят в нижнем положении, предварительно закрепив концы балки.

Технология сборки и сварки балки коробчатого сечения.

Наиболее технологичной является балка коробчатого сечения, поэтому эта конструкция является более предпочтительной в тяжело нагруженных сварных узлах машин. По характеру эксплуатации элементы балки от сосредоточен­ной нагрузки испытывают в верхней части сжатие, а в нижней - растяже­ние. Это условие может быть выполнено лишь при наличии строительно­го подъема (¦с) в среднем равного 0,001 длины.

Диафрагмы выпол­няют по всей высоте балки либо чередуют с короткими длиной до 1/3 высоты и приваривают к верхнему поясу сплошными угловыми швами, а к вертикальным листам - чаще всего прерывистыми швами. Раскрой поясов и вертикальных стенок делают так, чтобы в центре балки не было сварных швов. Заготовки вырезают на гильотинных ножницах из листов толщиной до 25 мм и газовой резкой при большей толщине. Кромки заготовок по контуру обрабатывают на кромкострогальном станке. Кромки диафрагм, соединяемые с поясом и вертикальными стенками, механи­чески обрабатывают при строгом соблюдении углов 90°. Отверстия в диафрагмах вырезают газовой резкой.

Рис.4.17. Схема балки мостового крана: 1 - верхний пояс (сжат);

2 - ребра жесткости; 3 - верти­кальные стенки; 4 - диафрагмы; 5 - нижний пояс (растянут).

Сборку и сварку поясов осуществляют на хорошо выверенных стен­дах. Сварные швы выполняют автоматической сваркой под флюсом. Швы двухсторонние, причем до толщины металла 40 мм соеди­нение делают без разделки кромок, а свыше - с симметричной Х-образной фаской. С каждым поясом сваривается на том же режиме образец-свидетель, изготовленный из партии металла, используемого для изде­лия. Проводят гамма- или рентгеновский контроль всех сварных швов. Из образца-свидетеля вырезают плоские контрольные образцы и опреде­ляют механические свойства сварного соединения (sВ, a°, кси). Верти­кальные стенки собирают на аналогичном по конструкции рабочем мес­те. Сварные швы вертикальных стенок контролируют неразрушающим методом дефектоскопии в объеме 25% от их длины. Размечают верхний пояс, нанося меловой струн­кой продольные линии положения стенок и поперечные линии положения диафрагм. Устанавливают по инструментальному угольнику диафрагмы и прихватывают их. Приварку диафрагм к поясу выполняют ручной или ме­ханизированной дуговой сваркой. Сборку вертикальных стенок с верхним поясом и диафрагмами проводят с использованием самоходной скобы, оснащенной горизонтальными и вертикальными пневмо- или гидрозажимами. Сварные швы, соединяющие диафрагмы с вертикальными стенками, выполняют механи­зированной сваркой в среде углекислого газа или ручной дуговой сваркой в нижнем положении. Особое внимание при выполнении этой опе­рации следую обратить на обеспечение эффективной вытяжной местной вентиляции практически замкнутого пространства внутри балки. Размечают нижний пояс, устанавливают и прихватывают косынки-ловители и укладывают пояс на П-образный профиль. После­довательно прижимают пояс к вертикальным стенкам самоходной ско­бой с прижимом и прихватывают в потолочном положении. Поясные швы балки выполняют в положении «в лодочку» автоматической сваркой под флюсом. Сварку ведут одновременно двумя сварочными трак­торами в направлении от середины балки к ее краям, первыми сварива­ют швы нижнего пояса. Хорошо подобранные режимы и каче­ственно выполненная сварка обеспечивают получение швов с мениском, т.е. плавным переходом от стенки к поясу. При приварке ребер жесткос­ти, а также боковых ферм, площадок под механизмы и других элементов конструкции, устанавливаемых на вертикальные стенки, предварительно выгибают балку в обратную сторону ожидаемой деформации при сварочных работах. Усилия создают грузами или грузозахватами.

cyberpedia.su

§ 116. Балочные конструкции [1979 Рыбаков В.М. - Сварка и резка металлов]

Балки широко применяют в конструкциях гражданских и промышленных зданий, в мостах, эстакадах, гидротехнических и других сооружениях.

Балки со сплошным сечением стенки изготовляют из листового металла. Применяют в основном балки двутаврового сечения, реже - коробчатого.

В условиях единичного производства балки собирают по разметке и сваривают вручную покрытыми электродами или полуавтоматами. При массовом и серийном производстве сборку производят в кондукторах, а сварку ведут автоматами под флюсом или для швов катетом 4 - 6 мм - в защитном газе.

Ручную или полуавтоматическую дуговую сварку применяют в балках также и при установке ребер жесткости. Неудобства при выполнении этой операции не позволяют применить автоматическую сварку.

Удлинение балок соединением встык коротких секций производится ручной дуговой сваркой покрытыми электродами. В массовом производстве на этой операции возможна также и автоматическая дуговая сварка.

При монтаже балок в первую очередь сваривают стыковые, а затем угловые швы. Порядок сварки монтажных стыков прокатных балок показан на рис. 150, а. Сначала стыковые швы выполняют на толстом металле, а затем на тонком. Обычно полки двутавровых балок толще стенки. Поэтому для обеспечения минимальных напряжений в металле стыка следует сначала накладывать стыковые швы в полках и в последнюю очередь стыковой шов в стенке.

Сварные балки на монтаже соединяют с совмещенным (рис. 150, б) или со смещенным (рис. 150, в) стыком.

Рис. 150. Порядок сварки монтажных стыков балок: а - прокатных, б и в - сварных; 1 - 4 - последовательность выполнения сварки

Последовательность сварки в этих случаях аналогична последовательности сварки встык прокатных балок; в первую очередь выполняют стыковой шов полки с увеличенной толщиной (если двутавр с различными толщинами полок), затем накладывается второй стыковой шов второй полки, третьим швом сваривается стык стенки (самый тонкий в двутавре) и четвертым - угловые поясные швы (рис. 150). Продольные швы обычно не доводят до концов балки на величину, равную одной ширине полки (из низкоуглеродистой стали) или двум (из легированной стали). В этих случаях деформирование и напряжение металла в стыковых соединениях полок и всего стыкового соединения балки будет равномерным и минимальным. Угловые швы в монтажном стыке выполняются в последнюю очередь. При этом желательно, чтобы угловые швы накладывались одновременно двумя сварщиками - от концов к середине шва.

Ребра жесткости можно приваривать как к стенке, так и к полке балки в любой последовательности после предварительной их прихватки. Прихватки размещаются в местах расположения сварных швов. Высота прихваток должна быть не более 2/3 высоты шва, чтобы при последующей сварке они были перекрыты швом, и не менее 4 - 6 мм для прихватываемых ребер жесткости толщиной 6 мм и более. Длина каждой прихватки должна быть равна 4 - 5 толщинам прихватываемых элементов, но не менее 30 мм и не более 100 мм, а расстояние между прихватками - в 30 - 40 раз больше толщины свариваемого металла.

Главная » Статьи » Профессионально о сварке » Сварка различных конструкций

Рекомендуем приобрести:

Установки для автоматической сварки продольных швов обечаек - в наличии на складе! Высокая производительность, удобство, простота в управлении и надежность в эксплуатации.

Сварочные экраны и защитные шторки - в наличии на складе! Защита от излучения при сварке и резке. Большой выбор. Доставка по всей России!

Наиболее широкое применение имеют двутавровые балки с поясными швами, соединяющими стенку с полками. Обычно такие балки собирают из трех листовых элементов. При сборке нужно обеспечить симметрию и взаимную перпендикулярность полок и стенки (рис. 14.1), прижатие их друг к другу и последующее закрепление прихватками. Для этой цели используют сборочные кондукторы (рис. 14.2) с соответствующим расположением баз и прижимов по всей длине балки. На установках с самоходным порталом (рис. 14.3) зажатие и прихватку осуществляют последовательно от сечения к сечению. Для этого портал 1 подводят к месту начала сборки (обычно это середина балки) и включают вертикальные 2 и горизонтальные 3  пневмоприжимы. Они прижимают стенку балки 4 к стеллажу, а пояса 5 — к стенке. В собранном сечении ставят прихватки. Затем прижимы выключают, портал перемещают вдоль балки на шаг прихватки и операция повторяется. Вертикальные прижимы 2 позволяют собирать балки значительной высоты Н, не опасаясь потери устойчивости стенки от усилии горизонтальных прижимов. Если балка имеет весьма большую высоту, например элементы мостовых пролетных строений, ее стенку изготовляют из нескольких продольных листов. Для сборки таких балок также может использоваться установка со сборочным порталом, но с большим числом вертикальных прижимов.

При изготовлении двутавровых балок поясные швы обычно сваривают автоматами под слоем флюса. Приемы и последовательность наложения швов могут быть различными. Наклоненным электродом (рис. 14.4,а,б) одновременно сваривают два шва, однако может возникнуть подрез стенки или полки. Выполнение швов «в лодочку» (рис. 14.4,в) обеспечивает более благоприятные условия их формирования и проплавления, зато приходится поворачивать изделие после сварки каждого шва. Для поворота используют позиционеры-кантователи. В центровом кантователе (рис. 14.5,а) предварительно собранная на прихватках балка 2 закрепляется зажимами в задней 1 и передней 3 бабках и с помощью червячном передачи 4 устанавливается в требуемое положение. Подвижная задняя опора позволяет сваривать в таком кантователе балки различной длины. Цепной       кантователь (рис. 14.5,б) состоит из нескольких фасонных рам 5, на которых смонтировано по две звездочки (холостая 1 и ведущая 4) и блоку 6. Свариваемую балку 3 кладут на провисающую цепь 2. Вращением ведущих звездочек балка поворачивается в требуемое положение. Следует иметь в виду, что такой кантователь не обеспечивает жесткого положения свариваемой конструкции, поэтому сварку целесообразно производить сварочной головкой, перемещающейся непосредственно по балке. В некоторых случаях применяют кантователи на кольцах (рис. 14.5,в). Собранная балка укладывается на нижнюю часть кольца 1, откидная    часть 2 замыкается с помощью болтов 3, и балка закрепляется системой зажимов 4.

При раздельной сборке и сварке двутавра в универсальных приспособлениях доля ручного труда на вспомогательных и транспортных операциях (установка элементов, их закрепление, прихватка, освобождение от закрепления, извлечение из сборочного приспособления, перенос в сварочное приспособление, закрепление и поворот в удобное для сварки положение,    снятие готового изделия оказывается значительной. Использование поточных линий, оснащенных специализированным оборудованием и транспортирующими устройствами, существенно сокращает эти потери. Поточные линии сварки балок таврового или двутаврового сечения могут оснащаться либо рядом специализированных приспособлений и установок, последовательно выполняющих отдельные операции при условии комплексной механизации всего технологического процесса, либо автоматизированными установками непрерывного действия.

Примером поточной линии первого типа может служить линия по производству сварных двутавровых балок на заводе им. Бабушкина в Днепропетровске. На рис. 14.6 показано расположение участков обработки стенок и полок, где римскими цифрами обозначены позиции выполнения отдельных операций.

На рольганг участка заготовки стенок листы подают мостовым краном. Если стенку двутавра приходится собирать из двух листов по длине, то на позиции I стыкуемые кромки проходят обрезку. Для этого оператор, управляя приводом рольганга, располагает листы 1 и 2 по обе стороны от упора 3, выдвигаемого над поверхностью рольганга снизу  пневмо-цилиндром (рис. 14.7,а).

Затем шлеперное устройство 4 сдвигает оба листа до упоров 5; упор 3 убирается ниже поверхности рольганга н самоходная тележка с двумя резаками, перемещаясь по направляющим 6, одновременно обрезает кромки листов 1 и 2. На позиции II (см. рис. 14.6) рольгангом листы устанавливают стыкуемыми кромками по оси флюсовой подушки, зажимают и сваривают автоматом под флюсом. На позицию III сваренную заготовку 1 подают рольгангом до упора 2 (рис. 14.7,б) и резаком по направляющей 3 обрезают по размеру L. На позиции IV (см. рис. 14.6) заготовку стенки кантователем передают на параллельный рольганг с поворотом на 180°, где на позиции V укладывают стыковой шов  с  другой стороны,  а  на  позиции   VI осуществляют  правку  волнистости в многовалковой правильной машине. На позиции VII ножницы с двумя парами дисковых ножей обрезают продольные кромки по размеру высоты стенки. Подъемные столы 5 (рис. 14.7,в) с поперечным перемещением от ходовых винтов 6 приподнимают заготовку стенка над роликами рольганга 1, ориентируют ее  и  устанавливают по оси  симметрии ножниц.  Прямолинейность обрезаемых кромок обеспечивается тем, что задний конец заготовки захватывается пневмозажимом 2, скользящим по направляющей 3. Такой же пневмо-зажим 4 захватывает передний конец стенки на выходе из ножниц. Затем на позиции VIII (см. рис. 14.6) обрезанные кромки проходят очистку под сварку вращающимися щетками н готовая стенка рольгангом подается на позицию XII в питатель сборочного участка.

Для полок используют стальные полосы, продольные кромки которых обработки не требуют. Полосы, имеющие длину, равную длине свариваемой балки, укладывают краном на рольганг IX и подают в много. валковую правильную машину X для правки волнистости и саблевидности. Затем на рольганге XI средняя часть полосы защищается под сварку и готовые полки в горизонтальном положении с помощью магнитных захватов, подвешенных к траверсе крана, подают в питатель сборочного стана XII.

На сборочном участке последовательно расположены питатель и сборочный стан. Питатель принимает элементы в горизонтальном положении (рис. 14.8,а), поворачивает полки на 90° и подает все три элемента в сборочный стан. Опорными базами питателя служат ролики. Поворотом роликов 2 (рис. 14.8,б) полки переводятся в проектное положение с опорой их кромок на ролики 3. Выдача всех трех элементов из питателя осуществляется приводом опорных роликов 1 и 3.

Общая компоновка узлов питателя показана на рис. 14.9. Два жестких суппорта 4 несут правую и левую группы опорных и приводных роликов. Их перемещением по направляющим 2 станины 1 (сближение или раздвижка) осуществляют наладку питателя по высоте собираемой балки. Перемещение суппортов производится оператором с пульта управления включением электродвигателя 5, который приводит в движение ходовые винты 3. Схема привода опорных роликов предусматривает возможность настройки питателя на заданную ширину полки.

В сборочном стане элементы балки принимаются системой роликов, расположенных, как в питателе (рис. 14.10,а). Движение осуществляется вращением первой пары прижимных роликов 2. Положение элементов при сборке задается системой опорных баз и прижимов. При опускании роликов 1 (рис.   14.10,б)    стенка    балки   6  ложится на магнитный стол 4, притяжение которого фиксирует ее положение и устраняет волнистость. Подъемники 5 приподнимают полки над роликами 3, располагая их симметрично относительно стенки. Сборка завершается зажатием элементов по всей длине гидроцилиндрами прижимных роликов 2 и постановкой прихваток. После выключения магнитного стола и отхода прижимных роликов 2 ролики 1 приподнимают балку и она выдается из стана включением нажатия и вращения крайней пары роликов 2 {рис. 14.10,в).

Из сборочного стана двутавр поступает на рольганг сварочного участка, где к нему приваривают выводные планки в виде тавриков. Так как в этой поточной линии поясные швы выполняют в положении «в лодочку» и первый из них укладывают со стороны, где нет прихваток, то на сварочном участке балку приходится последовательно устанавливать в положения, показанные римскими цифрами на рис. 14.11. Кантователь 11 (рис. 14.12) перекладывает балку с рольганга 10 на рольганг 2 с поворотом на 180°, подавая ее к сварочной установке 1, а затем к сварочной установке 9 до упора 8. Затем швелерным устройством 3 без кантовки балку передают на рольганг 4, откуда кантователем 5 с поворотом на 180° возвращают на рольганг 2 к сварочной установке 7 с последующей подачей к установке 6.

После сварочного участка балка попадает на участок отделки, где последовательно проходит через две машины для правки грибовидности полок (рис. 14.13) и через два торцефрезерных станка.

В рассмотренной поточной линии во время транспортирования заготовок технологические операции не производятся. Примером установки, где транспортирование осуществляется непрерывно и совмещается во времени с выполнением сборочно-сварочной операции, может служить станок СТС-138 для сборки и сварки тавровых балок (рис. 14.14). Взаимное центрирование заготовок, их перемещение и автоматическая сварка под флюсом обоих швов осуществляются одновременно. Устройство для прижатия стенки тавра к поясу состоит из пневматического цилиндра и нажимного ролика 3. Центрирование элементов тавра производится четырьмя парами роликов; из них две пары 1 направляют пояс вдоль оси станины, а две другие пары 2 удерживают стенку вертикально и обеспечивают ее установку на средину пояса. Движение свариваемого элемента осуществляется приводным опорным роликом 4. Для плавного изменения скорости применен вариатор. Концы балки поддерживаются роликами опорных тележек 5.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  слоем флюса.

Американской фирмой «АМФ—Термантул» выпущены агрегаты для производства сварных двутавров из рулонного    проката или обычных полос и листов. Заготовки для стенки и полос двутавра из рулонной стали подают к сварочному агрегату из трех разматывателей. Гибочное устройство обеспечивает подачу полок в зону сварки под углом 4—7° к кромкам стенки (рис. 14.15). Скользящие контакты 1 и 2 подводят ток к одной из полок и отводят от другой — сварочный ток протекает по поверхности стыкуемых элементов и через место их контактов под обжимаемыми роликами. При приварке полки к кромке стенки (рис. 14.16,а) сварное соединение приобретает неблагоприятную форму. Холодная деформация кромки стенки для увеличения ее толщины с зачисткой соединения после сварки в горячем состоянии позволяет обеспечить плавный переход от стенки к полке  (рис.  14.16,б).

В соответствии с этим в рассматриваемом агрегате кромки перед сваркой с полками проходят предварительную осадку. Жесткие заготовки полок значительной толщины подают не из рулонов, а поштучно из питателей. Эти заготовки проходят сварочную установку, плотно прижатые торцами друг к другу. Разрезку непрерывной стенки выполняют в местах расположения непроваренных стыков полок.

Принципиальным  отличием  отечественной    технологии  производства сварных двутавров является применение высокочастотного индукционного нагрева свариваемых кромок без скользящих контактов. Полки фиксируют относительно стенки за выступ тавра (рис. 14.16,в), а не за наружные кромки. Такая технология отработана на опытно-промышленной установке ВНИИМетмаша и ИЭС им. Е. О. Патона, и для ее реализации строится цех производства сварных двутавров.

Балки коробчатого сечения  сложнее в изготовлении, чем   двутавровые.    Однако   они имеют большую жесткость на кручение и поэтому находят широкое применение в конструкциях крановых мостов. При большой длине таких балок полки и стенки сваривают стыковыми соединениями из нескольких    листовыхэлементов.

Сначала на стеллаж укладывают верхний пояс  (полку), расставляют и приваривают к нему диафрагмы.    Такая последовательность определяется необходимостью создания жесткой основы для дальнейшей установки и обеспечения прямолинейности боковых стенок, а также их симметрии относительно верхнего пояса. После приварки диафрагм устанавливают, прижимают (рис. 14.17,а) и прихватывают боковые стенки. Затем собранный П-образный профиль кантуют и внутренними угловыми швами приваривают стенки к диафрагмам  (рис.  14.17,б).   Сборку заканчивают установкой нижнего пояса. Сварку поясных швов осуществляют после завершения сборки и ведут наклоненным электродом без поворота в положение «в лодочку». Это объясняется тем, что для балки коробчатого сечения подрез у поясного шва менее опасен, чем для двутавра, поскольку в балках коробчатого сечения сосредоточенные силы передаются с пояса на стенку не непосредственно, а главным образом через поперечные диафрагмы.

При изготовлении полноразмерных балок моста крана все основные операции по заготовке листовых элементов и последующей общей сборки и сварки выполняют в механизированных поточных линиях с использованием автоматической сварки под слоем флюса. Узким местом производства таких балок коробчатого сечения является выполнение таврового соединения диафрагм и стенок угловыми швами. Небольшое расстояние между стенками затрудняет автоматическую сварку в горизонтальном положении (рис. 14.17,б), а вручную сварщику приходится выполнять эти швы в крайне неудобном положении. Целесообразно выполнять тавровое соединение в вертикальном положении сразу после сборки (рис. 14.18,а). Это исключает операцию кантовки балки и позволяет выполнять одновременно два угловых шва наклоненным электродом или автоматической сваркой в среде СО2. Предложение заменить   угловые   швы   (рис.  14.18,а)  пробочными проплавными соединениями (рис. 14.18,б) с отбортовкой кромок диафрагм не нашло применения в производстве.

Особенности производства балок коробчатого сечения рассмотрим на примере поточной линии Узловского машиностроительного завода (рис. 14.19). Все заготовительные операции выполняются вне линии, и на склад 11 поступают полностью обработанные заготовки. Портальный   кран   10   с   электромагнитными захватами подает поочередно на рольганг 9 заготовки полок и стенок. В сварочном стенде 8 собирают поперечные стыки элементов балки и приводят автоматическую сварку под флюсом за один проход с обратным формированием шва на медной охлаждаемой подкладке. По мере сварки поперечных стыков элемент балки продвигается по рольгангу на участок рентгеновского контроля 7. Обычно рентгенографическому контролю подвергают все поперечные швы нижнего пояса, испытывающего напряжения растяжения, а швы остальных элементов контролируют выборочно. Готовые элементы мостовым краном с помощью жесткой траверсы снимают со стенда и в вертикальном положении устанавливают в накопители 6. Таким же образом эти элементы подают из накопителей к сборочным стендам. Стенды 1, 2, 3, 5 представляют собой систему козелков, размещенных параллельно друг другу на расстоянии 1,5—2 м. На стенде 5 собирают и сваривают верхний пояс с диафрагмами — «гребенку». «Гребенку» переносят мостовым краном на стенд 3, зачаливая ее эксцентриковыми   захватами   за   диафрагмы   в   нескольких   местах   с   помощью жесткой траверсы. Центральные козелки стенда 3 имеют регулировку по высоте. Это позволяет задавать верхнему поясу прогиб, равный строительному подъему, если он необходим для компенсации прогиба балки при работе конструкции под нагрузкой. При сборке этот предварительный прогиб пояса закрепляется боковыми стенками, что необходимо иметь в виду при проектировании их раскроя. Сборка осуществляется с помощью портальной самоходной установки 4. Для сварки диафрагмы со стенками используют портальную установку 12, несущую четыре головки для одновременного выполнения четырех вертикальных угловых швов в среде CO2.

Сборка балки завершается на стенде 2, куда без кантовки передается мостовым крапом собранная на стенде 3 балка открытого     сечения.     Перед     постановкой нижнего пояса выправляют искривления верхних кромок соковых стенок, полученные во время приварки диафрагм. Для этого расположенные на тележках 14 гидродомкраты подводят к концам балки и, нажимая на верхний пояс, выгибают балку до полной выборки строительного подъема. Кромки вертикальных стенок оказываются растянутыми в упругой области. Затем мостовым краном укладывают нижний пояс. С помощью самоходного портала 13, имеющего вертикальные пневмоцилиндры, пояс прижимают к балке и закрепляют прихватками. После освобождения балки строительный подъем восстанавливается. Далее балку передают на стенд 1 для сварки поясных швов наклоненным электродом. Вдоль стенда 1 по рельсам перемещаются два сварочных автомата 15. выполняющие под флюсом одновременно два поясных шва. Автоматы снабжены выносными сварочными головками, закрепленными шарнирно. В процессе сварки пружины постоянно поджимают, головку к балке, а копирующий ролик направляет электрод для укладки поясного шва. После кантовки балки таким же образом выполняют вторую пару швов.

Сварные элементы коробчатого сечения нашли применение в качестве стержней ферм железнодорожных мостов. В отличие от балок у них нет диафрагм, поэтому в серийном производстве используют специальные сборочные кондукторы, фиксирующие детали по наружному контуру. Кроме того, для предотвращения винтообразного искривления этих элементов сварку осуществляют наложением одновременно двух симметрично расположенных в одной плоскости угловых швов наклоненными электродами. Для этого используют двухдуговые тракторы типа ТС-2ДУ.

Схема сборочного кондуктора показана на рис. 14.20. На раме1с помощью ходовых винтов 2 передвигаются упоры 3 пневмоприжимами 4. Ход прижима 4 обеспечивает закрепление стенки 5 высотой 450—800 мм. Нижний лист 6 коробчатого элемента имеет равномерно расположенные вдоль продольной оси овальные отверстия, позволяющие производить окраску внутренней поверхности, использовать подставку 7 для фиксации листов.

Последовательность операций показана на рис. 14.21. После установки нижнего (рис. 14,21,а) и двух боковых листов через отверстие в нижнем листе выдвигают подставку и поворачивают ее на 90° (рис. 14.21,б). Подставка имеет разжимные кулачки, с помощью которых боковые листы прижимают к опорным стойкам, фиксируя заданный габаритный размер. Лапы кондуктора прижимают боковые листы к основанию. Затем трактором наклоненными электродами выполняют первую пару внутренних швов, причем   по   мере   движения трактора выдвижные подставки автоматически убираются в корпус приспособления (рис. 14.21,в). После этого упоры с прижимами раздвигают, подставки поднимают на уровень нижней кромки второго горизонтального листа, раздвигая для удобства сборки верхние кромки вертикальных листов (рис. 14.21,г). Устанавливают верхний лист (рис. 14.21,д), возвращают упорные стойки с прижимами и двухдуговым трактором заваривают наружную пару швов (рис. 14.21,е). Сварку остальных швов выполняют вне кондуктора двухдуговым трактором (рис. 14.21,ж,з).

Стан для сварки балок ESAB. Beam welding

Видео: ESAB.ru

Рис. 25. Допуски на сборку Н - образного сечения

Для этой цели используют сборочные кондукторы (рис. 26) с соответствующим расположением баз и прижимов но всей длине балки.

На установках с самоходным порталом (рис. 27, а) зажатие и прихватку осуществляют последовательно от сечения к сечению. Для этого портал 1 подводят к месту начала сборки (обычно это середина балки), включают вертикальные 2 и горизонтальные 3 пневмоприжимы. Они прижимают стенку 4 к стеллажу, а пояса 5 - к стенке балки. В собранном сечении ставят прихватки. Затем прижимы выключают, портал перемещают вдоль балки на шаг прихватки, и операция повторяется. Вертикальные прижимы 2 позволяют собирать балки значительно высоты Н, не опасаясь потери устойчивости стенки от усилий горизонтальных прижимов. При больших размерах двутавровой балки ее пояса и стенки могут быть составными (рис. 27, б, в). Такие балки нашли применение при сооружении пролетных строений автодорожных мостов, для их сборки также может использоваться установка со сборочным порталом, но с большим количеством вертикальных прижимов 2 (рис. 27, а).

Рис. 27. Схема самоходного портала для сборки двутавровых балок и конструктивное оформление двутавровых балок больших размеров

Рис. 28. Способы наложения швов при сварке балок

Для поворота используют позиционеры - кантователи. В центровом

кантователе (рис. 29, а) предварительно собранная па прихватках балка 2 закрепляется зажимами, в задней 1 и передней 3 бабках. Затем с помощью червячной передачи 4 устанавливается в требуемое положение. Подвижная задняя опора позволяет сваривать в таком кантователе балки различной длины. Цепной кантователь (рис. 29, б) состоит из нескольких фасонных рам 5, на которых смонтировано по две звездочки (холостая 1 и ведущая 4) и блок 6. Свариваемую балку 3 кладут на провисающую цепь 2. Вращением ведущих звездочек балка поворачивается в требуемое положение. В некоторых случаях применяют кантователи на кольцах (рис. 29, в). Собранная балка укладывается на нижнюю часть кольца 1; откидная часть 2 замыкается с помощью откидных болтов 3, и балка закрепляется системой зажимов 4.

При изготовлении двутавровых балок поясные швы сваривают автоматами под слоем флюса. Наклоненным электродом (рис. 28, а, б) можно одновременно сваривать два шва, однако имеется опасность возникновения подреза стенки или полки. Выполнение швов «в лодочку» (рис. 28, в) обеспечивает более благоприятные условия их формирования и проплавления, зато приходится поворачивать изделие после сварки каждого шва.

При раздельной сборке и сварке двутавра в универсальных приспособлениях доля ручного труда на вспомогательных и транспортных операциях (установка элементов, их закрепление, прихватка, освобождение от закрепления, перенос в сварочное приспособление, закрепление и поворот в удобное для сварки положение, снятие готового изделия) оказывается весьма значительной. Использование поточных линий, оснащенных специализированным оборудованием и транспортирующими устройствами, существенно сокращает затраты ручного труда. Поточные линии сварки балок таврового или двутаврового сечения могут оснащаться либо рядом специализированных приспособлений и установок, последовательно выполняющих отдельные операции при условии комплексной механизации всего технологического процесса, либо автоматизированными установками непрерывного действия.

Рис. 29. Схемы позиционеров - кантователей для сварки балок

Примером поточной линии первого типа может служить линия по производству сварных двутавровых балок, включающая участки заготовки, сборки, сварки и отделки. На рис. 30 показано расположение заготовительных участков обработки стенок и полок, где цифрами обозначены позиции выполнения отдельных операций.

На рольганг участка заготовки стенок листы подают мостовым краном. Если стенку двутавра приходится собирать из двух листов по длине, то на позиции 1 стыкуемые кромки проходят обрезку.

Рис. 30. Схема заготовительных участков линий изготовления двутавровых балок

На позиции II рольгангом листы устанавливают стыкуемыми кромками по оси флюсовой подушки, зажимают и сваривают под флюсом.

На позицию III сваренную заготовку подают рольгангом до упора и резаком по направляющей обрезают по размеру L. На позиции IV заготовку стенки кантователем передают на параллельный рольганг с поворотом на 180°, где на позиции V укладывают стыковой шов с другой стороны, а на позиции VI осуществляют правку волнистости в многовалковой правильной машине. На позиции VII ножницы с двумя парами дисковых ножей обрезают продольные кромки по размеру высоты стенки. Затем на позиции VIII обрезанные кромки проходят очистку под сварку вращающимися щетками, и готовая стенка рольгангом подается на позицию XII в питатель сборочного участка.

Для полок используют стальные полосы, продольные кромки которых обработки не требуют. Полосы, имеющие длину, равную длине свариваемой балки, укладывают краном на рольганг IX и подают в многовалковую правильную мешалку Х для правки волнистости и саблевидности. Затем на рольганге XI средняя часть полосы зачищается под сварку и готовые полки в горизонтальном положении с помощью магнитных захватов, подвешенных к траверсе крана, подают в питатель сборочного стана XII.

Из сборочного стана двутавр поступает на рольганг сварочного участка, где к нему приваривают выводные планки в виде тавриков. Так как в этой поточной линии поясные швы выполняют в положении «в лодочку» и первый из них укладывают со стороны, где нет прихваток (обозначены зачерненными точками), то на сварочном участке балку приходится последовательно устанавливать в положения, показанные римскими цифрами (рис. 31). Арабскими цифрами 1...4 показана последовательность выполнения поясных швов.

Рис. 31. Положение балок на сварочном участке

После сварочного участка балка попадает на участок отделки, где последовательно проходит сначала через две машины для правки

Рис. 32. Схемы правки грибовидности полок

грибовидности полок (рис. 32), а затем через два торцефрезерных станка.

В рассмотренной поточной линии во время транспортирования заготовок технологические операции не производятся. Примером установки, где транспортирование осуществляется непрерывно и совмещается во времени с выполнением сборочно-сварочной операции, может служить станок для сборки и сварки тавровых балок (рис. 33). Взаимное центрирование заготовок, их перемещение и автоматическая сварка под флюсом осуществляются одновременно. Устройство для прижатия стенки тавра к поясу состоит из пневматического цилиндра и нажимного ролика. Центрирование элементов тавра производится четырьмя парами роликов: две пары направляют пояс вдоль оси станины; две другие пары 2 удерживают стенку вертикально и обеспечивают ее установку на середину пояса. Движение свариваемого элемента осуществляется приводным роликом 4. Для плавного изменения скорости применен вариатор. Концы балок поддерживаются роликами опорных тележек 5.

Для высокопроизводительного изготовления сварных балок в непрерывных автоматических линиях может применяться сварка токами высокой частоты, обеспечивающая скорость в пределах 10...60 м/мин, т. е. на порядок выше, чем при сварке под слоем флюса. При использовании стали в рулонах, заготовки для стенки и полок двутавра подают к сварочному

Рис. 33 Схема станка СТС для правки двутавровых балок

агрегату из трех разматывателей.

Широкополочные двутавры (рис. 7.17, а - в) и тавры с параллельными гранями полок являются наиболее экономичными горячекатаными профилями. Их использование способствует технологичности конструктивных решений, снижению расхода стали и уменьшению трудоемкости изготовления сварных конструкций.

Тавры получают роспуском двутавров в поточной линии, предусматривающей последующую правку в сортоправильной машине для обеспечения требуемой прямолинейности.

Рис. 34. Двутавры с параллельными гранями полок: а - нормальные; б - широкополочные; в - колонные

Разрезка двутавра по зигзагообразной линии с последующей сваркой выступов стенки позволяет получать двутавры с перфорированной стенкой (рис. 35), обладающие существенно более высокой несущей способностью по сравнению с исходным двутавром.

Рис. 35. Балка с перфорированной стенкой из двух широкополочных

двутавров

С помощью стекла и алюминия можно создавать не только эффектные экстерьеры зданий, но и формировать элегантные пространственные решения внутри помещений. Предложения компании Фирма «ГлассГрупп» предлагает реализовать под ключ различные архитектурные …

В рамах тележек железнодорожного подвижного состава нередко наиболее сложные элементы выполняют в виде стальной отливки с относительно тонкими стенками. Примером этому может служить рама тележки электровоза ВЛ-80 (рис. 51), состоящая …

В тяжелом машиностроении рамы клетей мощных прокатных станов собирают и сваривают из балочных заготовок в виде массивных стальных отливок. На рис. 51 показана рама вертикальной клети прокатного стана, составленная из …

msd.com.ua

Pereosnastka.ru

Сборка двутавровых балок

Категория:

Сборка металлоконструкций

Сборка двутавровых балок

Сварные двутавровые балки (стержни) входят в состав многих элементов стальных конструкций различного назначения. Поэтому на подавляющем большинстве заводов организованы специализированные участки цеха по сборке и сварке двутавровых стержней.

Применяют четыре основных способа сборки сварных двутавровых балок: по разметке, в кондукторе с винтовым или пневматическим прижимным устройством, с помощью сборочной установки и на поточных линиях.

Способ сборки двутавровых элементов по разметке применяют в случае, когда собирают балки из небольшого количества одинаковых элементов.

Сварной стержень собирают по разметке следующими двумя способами: на плите с помощью клиньев и на направляющих с помощью скоб.

Перед сборкой проверяют геометрические размеры горизонтального и вертикальных листов и их прямолинейность. На сборку нередко поступают детали с ребровой кривизной (саблевидно-стыо). Если эта кривизна не превышает 1/1000 длины и не более 5 мм, то такие листы пригодны для изготовления стержня. При большей кривизне листы подлежат правке.

На горизонтальных листах с помощью шнура намечают ось балки, затем прихватывают упоры или короткие уголки малого сечения (смещенные относительно размеченной оси на половину толщины стенки). Выложив на направляющие балки вертикальный лист, устанавливают горизонтальные листы с прихваченными упорами и поджимают их к вертикальной стенке с помощью клиньев или скоб. При сборке стержня следят, чтобы отверстия в элементах стержня совпадали, или, где нет отверстий, выравнивают один торец. При этом также строго выдерживают угол 90° между этими листами с помощью распорок. Приваривают распорки с одной стороны.

Рис. 1. Сборка двутавровых элементов по разметке: а – с помощью клиньев, б – с помощью скоб;

Рис. 2. Сборка двутавровой балки на плите:

Рис. 3. Установка распорок для фиксации положения поясов: 1 — распорка, 2 — пояс

Горизонтальные-листы приваривают к вертикальной стенке ручной дуговой сваркой швами 5…6 мм участками по 60 мм через каждые 500 мм.

Со сборочных стеллажей балки снимают и транспортируют цепями или канатами с крюками соответствующей грузоподъемности.

Способ сборки двутавровых балок в кондукторах с винтовыми или пневматическими прижимными устройствами целесообразно применять при больших партиях одинаковых элементов, так как настройка кондуктора требует значительных затрат времени.

Винтовой кондуктор для сборки сварных двутавровых балок имеет раму, сваренную из швеллеров и балок, устанавливаемых на полу цеха. В конструкцию рамы входят поперечные двутавровые прокатные балки, верхние полки которых находятся в одной горизонтальной плоскости. На этих балках смонтированы два ряда упоров: один ряд упоров расположен у края балок и закреплен неподвижно, упоры второго ряда имеют прижимные винты и могут перемещаться по раме в поперечном направлении. Упоры представляют собой сварные стойки, рабочие кромки которых простроганы под прямым углом к плоскостям опорных плит. Между упорами вертикально установлены полками внутрь два швеллера-опоры, служащие для укладки вертикальной стенки собираемого элемента, соединенных между собой диаф-рагмами-опорами. Перемещением швеллера поперек рамы можно изменять расстояние между швеллерами в зависимости от размера собираемого элемента.

Вдоль кондуктора в нижней его части находятся вертикальные винты, предназначенные для поддерживания полок. Винты, размещенные вблизи неподвижных упоров, прикреплены к поперечной балке неразъемно. Винты перемещаются поперек кондуктора по уголку. Их устанавливают вблизи подвижных упоров. Неподвижные и подвижные упоры служат для плотного стягивания элемента и для обеспечения прямого угла между стенкой и полками. В модернизированных кондукторах прижимные устройства заменены пневматическими.

Рис. 4. Приспособление для транспортирования собранных балок:

До начала сборки рабочие настраивают кондуктор в соответствии с конструкцией балки, которую предстоит собирать. Настройка состоит в следующем. Подвижные упоры, освобожденные от болтов, закрепляющих их на раме кондуктора, перемещают поперек кондуктора в положение, при котором расстояние от вертикальной кромки неподвижного упора до опорной поверхности прижимных винтов было бы на 50…75 мм больше высоты стержня, и в этом положении упоры закрепляют болтами. Затем повертыванием маховичков устанавливают вертикальные винты так, чтобы расстояние верхней плоскости от полок швеллеров до опорной поверхности винтов равнялось половине ширины полки собираемого элемента, уменьшенной на половину толщины вертикальной стенки.

Рис. 5. Винтовой кондуктор для сборки сварных двутавровых балок: 1 — рама, 2 — поперечная балка рамы, 3, 14— винты, 4, И — неподвижный и подвижный упоры, 5, 10 — полки собираемого двутавра, 6 — стенка собираемого двутавра, 7, 8, 9 — элементы опоры под стенку собираемого двутавра, 12 — винт подвижного упора, 13 — направляющий уголок подвижного упора

Приступая непосредственно к сборке, сначала укладывают в кондуктор стенку элемента, а затем в зазоры между продольными кромками стенки и стойками кондуктора заводят полки. Винтами листы слегка прижимают к неподвижным упорам. Прежде чем окончательно стянуть сечение, совмещают торцы листов с одного конца элемента, после чего собранные листы элемента плотно сжимают винтами кондуктора. Сборщики проверяют, всей ли поверхностью прилегает вертикальная стенка элемента к полкам швеллеров и выдержан ли прямой угол между стенкой и полками. Если на горизонтальном листе есть выпуклости, то в этих местах лист прижимают к швеллерам клином.

Рис. 6. Сборка балок двутаврового сечения: а — подтяжка выпуклой части стенки балки к кондуктору; 6 фиксация торцов собираемого двутавра; 1 — швеллер сборочно го кондуктора, 2 — проектное положение стенки, 3—-клип. 4 временный уголок, 5 — стенка с выпуклостью, 6 — временные планки

Клин забивают в зазор между стенкой и приваренным к полке элемента временным уголком. Для этого может быть также использован стяжной хомут. Чтобы в процессе наложения первых односторонних сварных швов и при последующем транспортировании элемента не изменялось взаимное расположение листов, у концов элемента сборщики ставят временные планки. После того как вдоль обеих кромок стенки поставили прихватки, винты кондуктора отвинчивают, подцепляют захватами элемент и переносят его на участок сварки.

При сборке двутавровых балок в кондукторе доступ для постановки прихваток есть только с одной стороны стенки, поэтому необходимо следить, чтобы прихватки были достаточно прочными При сварке автоматом в первую очередь заваривают швы на стороне, не имеющей прихваток.

Сборка двутавровых элементов с помощью сборочной установки с передвижным порталом наиболее распространена на большинстве заводов благодаря большой производительности при хорошем качестве сборки.

Сборочная установка состоит из кондуктора и портала. Кондуктор предназначен для укладки стенки и полок собираемой балки в проектное положение, портал обеспечивает плотное прижатие полок и стенки друг к другу.

Рис. 7. Сборочная установка с передвижным порталом: 1 — рама, 2, 4 — продольные балки, 3 — регулировочные винты, 5 — стойка-фиксатор. 6, 7— передвижные пневматические прижимы, 8, 9 — неподвижные пневматические прижимы, 10 — портал

Кондуктор состоит из рамы, вдоль которой установлены две продольные двутавровые балки со стойками-фиксаторами и вертикальными регулировочными винтами. Балка жестко прикреплена к раме. На рельсах, уложенных по продольным балкам рамы, установлен портал, оборудованный передвижными пневматическими и неподвижными прижимами. Портал имеет электропривод.

Перед началом сборки установку настраивают: регулируют винты, устанавливают подвижную балку и стойки-фиксаторы по размерам собираемой балки.

Сборку начинают с укладки листов стенки балки в горизонтальное положение, а полок — в вертикальное. После раскладки листов выравнивают один из торцов балки. После этого портал устанавливают на конце собираемой балки, включают вертикальные прижимы и прижимают к балкам стенку собираемой балки. Затем включают горизонтальные прижимы, которые прижимают полки балок к стенке. После этого рабочий прихватывает сварными швами балку в местах сжатия ее прижимами. Закончив прихватку, выключают воздух, отводят прижимы от изделия, включают ход портала и, переместив его на 500…600 мм вдоль собираемой балки, вновь включают подачу воздуха в прижиме и повторяют операцию сборки, как описано выше. В результате последовательного повторения этих операций примерно через каждый метр по всей длине установки происходит сборка балок.

Читать далее:
Сборка колонн промышленного здания

Статьи по теме:

pereosnastka.ru

www.samsvar.ru


Смотрите также

 
 
Корзина
Товаров: 2 шт.
На сумму: 13 300 р.
Купить
Хит сезона