42

РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ МАШИН

_________________________________________

Серия «Подъемно-транспортная техника»

_________________________________________

Ю.Е. Семёнов

Технология производства металлоконструкций подъемно-транспортных машин

Учебное пособие

Допущено УМК по специальности

«Подъемно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование»

в качестве учебного пособия для студентов специальности 190205

Издательство ТулГУ

Тула 2006

УДК 621.8.002

Технология производства металлоконструкций подъемно-транспортных машин: Учеб. пособие/ Ю.Е. Семёнов. – Тула: Тул. гос. ун-т, 2006. – 154 с.

ISBN 5-7679-0829-X

Рассмотрен широкий спектр вопросов организации производства металлоконструкций подъемно-транспортных машин: подготовительные операции (очистные, правильные и т. д.), основные технологические операции (сборка и сварка), окраска готовых машин.

Приведена классификация и рассмотрено устройство вспомогательного и основного оборудования, используемого при производстве подъемно-транспортных машин – сборочных стендов, кантователей, сварочных автоматов и т. д. Приведены сведения о типовых схемах компоновки цехов и участков сварочного производства, а также об организации их работы.

Предназначено студентам высших учебных заведений специальности 190205 «Подъемно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование», изучающим дисциплину «Технология машиностроения, производство и ремонт подъемно-транспортных, строительных и дорожных машин».

Табл. 5. Ил. 117. Библиогр.: 7 назв.

Печатается по решению библиотечно-издательского совета Тульского государственного университета.

Рецензенты: кафедра подъемно-транспортных машин Череповецкого государственного университета, зав. каф. д-р техн. наук, проф. А. Л. Кузьминов;

д-р техн. наук, проф., зав. каф. «Путевые, строительные машины и робототехнические комплексы» Московского государственного университета путей сообщения (МИИТ) В.Ф. Ковальский

 Ю.Е. Семёнов, 2006

ISBN 5-7679-0829-X © Издательство ТулГУ, 2006

Содержание

Предисловие………………………………………………………………..	5
Раздел 1. ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЕ ОПЕРАЦИИ
1.1. МАТЕРИАЛЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ДЛЯ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ………………………………………	7
1.1.1. Стали и сплавы……………………………………………………..	7
1.1.2. Сортамент…………………………………………………………..	11
1.2. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА МЕТАЛЛА И СВАРОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ…………………………………………………………...	13
1.3. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ИЗГОТОВЛЕНИЮ ЭЛЕМЕНТОВ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ…..	13
1.4. ОЧИСТКА МЕТАЛЛА……………………………………………….	15
1.5. РАСКРОЙ МЕТАЛЛА……………………………………………….	18
1.6. ПРАВКА ПРОКАТА…………………………………………………	22
1.7. РАЗМЕТКА И НАМЕТКА…………………………………………..	25
1.8. РЕЗКА МЕТАЛЛА……………………………………………………	27
1.9. ГИБКА ЗАГОТОВОК И ДЕТАЛЕЙ…………………………………	33
1.10. ПОДГОТОВКА КРОМОК ПОД СВАРКУ………………………...	39
1.11. ОБРАБОТКА ОТВЕРСТИЙ………………………………………..	41
Раздел 2. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СБОРКИ И СВАРКИ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ
2.1. МЕТОДЫ И СПОСОБЫ СВАРКИ…………………………………..	43
2.2. ТИПОВЫЕ СПОСОБЫ СБОРКИ ЭЛЕМЕНТОВ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ И ПРИМЕНЯЕМОЕ ОБОРУДОВАНИЕ	48
2.2.1. Краткая характеристика типовых способов сборки………………	48
2.2.2. Сборка по разметке (единичное производство)…………………..	49
2.2.3. Сборка по первому изделию (мелкосерийное производство)……	50
2.2.4. Сборка в кондукторах и на плитных настилах (серийное производство)……………………………………………………………...	52
2.2.5. Сборка на специальных или переналаживаемых стендах (крупносерийное производство)………………………………………….	53
2.3. СРЕДСТВА МЕХАНИЗАЦИИ СБОРОЧНО-СВАРОЧНЫХ ПРОЦЕССОВ………………………………………………………………	56
2.3.1. Оборудование для позиционирования свариваемых изделий…...	56
2.3.2. Оборудование для перемещения сварочных аппаратов………….	58
2.3.3. Оборудование для перемещения элементов металлоконструкций	59
2.4. МЕХАНИЗИРОВАННЫЕ ЛИНИИ………………………………….	61
2.5. АВТОМАТИЧЕСКИЕ ЛИНИИ………………………………………	65
2.6. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЦЕХОВ И УЧАСТКОВ СВАРОЧНОГО ПРОИЗВОДСТВА………………………………………………………….	66
2.6.1. Задачи проектирования сварочного производства………………..	66
2.6.2. Типовые схемы компоновок сварочных цехов……………………	69
Раздел 3. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ОСНОВНЫХ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ ГРУЗОПОДЪЁМНЫХ КРАНОВ
3.1. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ГЛАВНЫХ (ПРОЛЕТНЫХ) БАЛОК МОСТОВОГО КРАНА…………………………………………..	74
3.1.1. Назначение и конструктивные разновидности……………………	74
3.1.2. Изготовление главной балки со вспомогательной фермой мостового крана грузоподъемностью Q = 75/20 т……………………….	76
3.1.3. Изготовление главной балки коробчатого сечения……………….	81
3.2. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ТОРЦОВЫХ (КОНЦЕВЫХ) БАЛОК МОСТОВОГО КРАНА…………………………………………..	85
3.2.1. Назначение и конструктивные разновидности……………………	85
3.2.2. Изготовление торцовой балки при мелкосерийном производстве	86
3.2.3. Изготовление торцовой балки на поточной линии……………….	89
3.3. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА РАМ ТЕЛЕЖЕК МОСТОВОГО КРАНА…………………………………………………….	94
3.3.1. Назначение и конструктивные разновидности……………………	94
3.3.2. Изготовление рамы тележки мостового крана Q = 50/10т……….	96
3.3.3. Изготовление рам тележек с разъемными буксами на поточной линии……………………………………………………………………….	102
3.4. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ОСНОВНЫХ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ ПОРТАЛЬНОГО КРАНА………………	105
3.4.1. Технические условия на изготовление металлоконструкций портальных кранов и применяемый материал…………………………..	105
3.4.2. Изготовление оголовка портала Q = 16 т………………………….	107
3.4.3. Изготовление ног портала Q = 16 т………………………………..	113
3.4.4. Назначение и конструкция стрел портальных кранов……………	116
3.4.5. Изготовление стрелы коробчатого сечения портального крана…	117
3.4.6. Изготовление стрелы из труб………………………………………	123
3.5. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ОСНОВНЫХ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ КОЗЛОВОГО КРАНА…………………..	130
3.5.1. Технические требования на изготовление металлоконструкций и применяемый материал……………………………………………………	130
3.5.2. Изготовление пролетного строения (моста)………………………	130
3.5.3. Изготовление жесткой опоры крана ККС-10……………………..	137
Раздел 4. ОКРАСКА, ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ МАШИН
4.1. ПОДГОТОВКА ПОВЕРХНОСТИ К ОКРАСКЕ……………………	143
4.2. ОКРАСКА ПОВЕРХНОСТЕЙ……………………………………….	144
4.3. СУШКА ПОСЛЕ ОКРАСКИ………………………………………...	149
4.4. ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ МАШИН………………………………...	151
4.5. ХРАНЕНИЕ МАШИН………………………………………………...	151
Список рекомендуемой литературы………………...…………………	152

ПРЕДИСЛОВИЕ

Учебное пособие предназначено студентам высших учебных заведений специальности 190205 «Подъемно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование». Пособие призвано помочь студентам при изучении дисциплины «Технология машиностроения, производство и ремонт подъемно-транспортных, строительных и дорожных машин», входящей в федеральный компонент основной образовательной программы по направлению подготовки дипломированных специалистов 190100 «Наземные транспортные системы».

Современное представление о процессе проектирования исходит из его единства с процессом производства, что выдвигает требование к глубокой технологической подготовке будущего специалиста. В процессе создания любой машины этапы технологической подготовки и производства являются не менее важными, чем этап конструирования. Более того, зачастую технологические возможности конкретного производства оказывают обратное влияние на конструктора, заставляя его пересматривать принятые решения. Поэтому специалист в области подъёмно-транспортного машиностроения должен быть не только хорошим конструктором, но и технологом, чётко представляющим себе дальнейшую жизнь своего проекта за пределами экрана компьютера и сборочного чертежа.

От обеспечения нормальных производственных условий и соблюдения технических требований, предъявляемых к изготовлению металлоконструкций, существенно зависят надёжность, долговечность и эффективность использования подъёмно-транспортных машин. Для организации производства любой машины необходимо знать номенклатуру и количество требующегося технологического оборудования.

В пособии рассмотрен широкий спектр вопросов организации производства металлоконструкций подъемно-транспортных машин, начиная от подготовительных операций (очистных, правильных и т. д.), обязательно предшествующих основным технологическим операциям (сборка и сварка), и заканчивая окраской готовых машин.

За рамками данного пособия остались вопросы производства типовых деталей подъемно-транспортных машин, таких как тормозные шкивы, грузовые барабаны, крюки и т. д. Технология производства этих деталей сводится в основном к механической обработке и принципиально отличается от технологии изготовления металлических конструкций, поэтому автором было принято решение рассматривать их отдельно.

Учебное пособие состоит из пяти разделов. В первом разделе рассмотрены номенклатура материалов, применяемых для изготовления металлоконструкций, и система подготовительных операций, призванных подготовить эти материалы к использованию в основном производстве. Во втором разделе приведена классификация и рассмотрено устройство вспомогательного и основного оборудования, используемого при производстве подъемно-транспортных машин – сборочных стендов, кантователей, сварочных автоматов и т. д. Приведены сведения о типовых схемах компоновки цехов и участков сварочного производства, а также об организации их работы. В третьем разделе подробно описаны технологические процессы изготовления типовых металлоконструкций подъемно-транспортных машин: листовых коробчатых, рамных, решётчатых из профильного проката и труб. В четвёртом разделе рассмотрена технология окрасочных работ. В пятом разделе приведены основные сведения об этапах обычно предшествующих эксплуатации машины – перевозке и консервации.

Пособие составлено с использованием материалов из работ известных учёных в области технологии производства сварных конструкций Г.А. Николаева, С.А. Куркина, В.М. Ховова, С.А. Косиловой, М.Ф. Сухова.

В пособии отражён опыт крупнейших заводов подъёмно-транспортного машиностроения: Узловского машиностроительного завода им. И.И. Федунца (мостовые и козловые краны), Ленинградского завода подъёмно-транспортного оборудования им. С.М. Кирова (портальные краны).

Изложение курса базируется на дисциплинах «Метрология, стандартизация и сертификация», «Грузоподъёмные машины», «Строительные и дорожные машины».

Автор выражает благодарность:

профессору П.А. Сорокину, заведующему кафедрой «Подъёмно-транспортные машины и оборудование» Тульского государственного университета, за помощь в издании пособия;

профессору кафедры ПТМиО ТулГУ В.А. Голутвину, успешно работающему в сфере высшего образования уже почти 50 лет и выпустившему за этот период более 20 учебных пособий, за ценные советы и замечания по содержанию пособия;

М.Я. Агансону, длительное время читавшему лекции по этому курсу на кафедре ПТМиО ТулГУ и занимавшего перед приходом в университет должности заместителя главного инженера Узловского машиностроительного завода и директора ЗАО «Тулажелдормаш», за подробные консультации;

студентам кафедры ПТМиО ТулГУ Калабину Роману и Кошелькову Роману за помощь при оформлении пособия на компьютере.