ВСТУП

Балки коробчатого перерізу (довжина 12000 мм, товщина стінок 30 мм, матеріал – Ст.3) добре працюють на згин та кручення і частіше за все використовуються при виготовленні конструкцій кранових мостів, рідше як стояки для опор чи елементи прольотних конструкцій.

Основними недоліками виробництва коробчатих балок є те, що при відсутності необхідної спеціалізованої оснастки та правильної механізації процесів їх виготовлення дуже трудомістке. Треба також сказати, що балки даних розмірів виготовляються, як одиничні конструкції і дуже рідко малосерійно, що пов'язано з великою розбіжністю типорозмірів. Також їх виготовлення потребує участі висококваліфікованих спеціалістів у даній галузі, що неминуче веде до збільшення витрат коштів.

В зв'язку з цим метою роботи є: проектування ланцюгового кантувача, що забезпечить зниження трудомісткості, підвищення продуктивності та правильне компонування робочого місця для зварювання повздовжніх швів при виготовленні зварних коробчатих балок.

1 Загальна частина

1.1 Способи зварювання, які використовуються для виготовлення

коробчатих балок

Для виготовлення коробчатих балок можливе використання таких способів зварювання: ручне дугове зварювання , напівавтоматичне та автоматичне дугове зварювання під шаром флюсу або в середовищі захисних газів (CO₂ або аргону). Ручне дугове зварювання має низьку продуктивність, так як дана конструкція має шви великої протяжності L_шва > 1000 мм. Напівавтоматичне та автоматичне дугове зварювання під шаром флюсу має низькі санітарні умови праці.

Тому найчастіше для коробчатих балок, які виготовлені з низьковуглецевих конструкційних сталей використовують автоматичне дугове зварювання в середовищі вуглекислого газу, а для відповідальних конструкцій з корозійностійкої сталі – в середовищі аргону, саме ці способи дозволяють отримувати досить високу якість з'єднань та мають високу продуктивність праці.

1.2 Варіанти послідовності виконання технологічних операцій, що використовуються для виготовлення коробчатих балок

Розглянемо коробчату балку, яка зображена на рисунку 1.1.

В загальному випадку розрізняють три варіанта послідовності виконання операцій збирання та зварювання при виготовленні конструкцій:

1. Послідовне складання та зварювання - використовується переважно в індивідуальному виробництві і може виконуватись без застосування складальних, зварювальних, складально-зварювальних стендів, кондукторів та іншого механізованого механічного зварювального обладнання.

2. Загальне складання та зварювання - частіше використовується в умовах серійного та крупносерійного виробництва і потребує використання спеціаль­них стендів або кондукторів.

1 – верхня полка;

2 – права бічна стінка;

3 – ліва бічна стінка;

4 – нижня полка

Рисунок 1.1 – Схема коробчатої балки

3. Повузлове складання та зварювання - використовується переважно в умовах крупносерійного виробництва для технологічних конструкцій з викори­станням складальних, зварювальних, складально - зварювальних стендів, кондук­торів та іншого механічного обладнання.

Розглянемо можливі варіанти операцій складання та зварювання, які мож­на використати при виготовленні коробчатої балки (рисунок 1.1):

Схема №1 - Послідовне складання та зварювання

Операція №1 – складання на прихопленнях лівої бічної стінки та верхньої полки (шов №1) – вузол 1, перше робоче місце.

Операція №2 – зварювання лівої бічної стінки та верхньої полки (шов №1) – вузол 1, друге робоче місце.

Операція №3 – складання на прихопленнях вузла 1 з нижньою полкою ( шов №2) – вузол 2, третє робоче місце.

Операція №4 – зварювання вузла 1 з нижньою полкою ( шов №2) – вузол 2, четверте робоче місце.

Операція №5 – складання на прихопленнях вузла 2 з правою бічною стінкою ( шви №2, №4 ), п’яте робоче місце.

Операція №6 – зварювання вузла 2 з правою бічною стінкою ( шви №2, №4 ), шосте робоче місце.

Схема №2 – Повузлове складання та зварювання

Операція №1 – складання та зварювання лівої бічної стінки з верхньою полкою ( шов №1) – вузол 1, перше робоче місце.

Операція №2 – складання та зварювання правої бічної стінки з нижньою полкою (шов №4) – вузол 2, друге робоче місце.

Операція №3 – складання та зварювання вузла 1 і вузла 2 (шви №2, №3), третє робоче місце.

Отже, схема №2 повузлового виконання технологічних операцій це найкращий з варіантів, саме його застосовують в масовому виробництві забезпечуючи високу якість, низьку собівартість та швидкі темпи виробництв, що значно підвищує продуктивність праці.

Схема 1 є найгіршим: найбільш трудомісткий, низька точність збирання та зварювання, низька якість, висока вартість виробу.