5. Технология сборки и сварки плоских и пространственных ферм

Отличительной особенностью решетчатых конструкций (ферм) является то, что все их соединительные элементы при нагружении испытывают лишь растяжение или сжатие.

При сборке ферм особое внимание уделяют правильному центрированию элементов в узлах, соединение которых выполняют обычно дуговой сваркой. Возможно применение точечной контактной сварки и сварки электрозаклепками. Сборку плоских ферм производят по двум технологическим вариантам – по копиру и в приспособлениях (кондукторах). Метод копирования заключается в том, что по разметке изготавливают одну полуферму-копир и закрепляют на стеллаже. По копиру ведут сборку рабочей полуфермы, раскладывая все элементы зеркально, прихватывая их между собой. Снимают полуферму с копира и дособирают недостающие элементы фермы. Прихватку длиной 30….40 мм осуществляют электродуговой сваркой.

При достаточно большом количестве изготавливаемых ферм целесообразно применение сборочных или сборочно – сварочных приспособлений. Такие приспособления могут быть собраны из универсальных сборных элементов.

В зависимости от формы сечения фермы различают два подхода к технологии сборки и сварки:

1.Фермы треугольного сечения поэлементно собирают и сваривают в приспособлениях – кондукторах, при этом величину зажимных усилий и места зажимов определяют с учетом компенсации деформаций от сварных швов.

2.Фермы прямоугольного сечения разбивают на плоские, которые собирают в приспособлениях. Эти фермы устанавливают в приспособление – кондуктор, закрепляют болтами через отверстия во фланцах и дособирают недостающие раскосы фермы. Собранную на прихватках пространственную ферму устанавливают в двухстоечный кантователь и производят сварку всех узлов в нижнем положении.

6. Технология сборки и сварки балочных конструкций.

7.Искажения формы дву-тавровых балок и методы их исправления

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 эксплуатационных 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 в 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.

Искажение формы двутавровых балок и методы их исправления.

При изготовлении двутавровых балок наблюдаются искажение формы их элементов под воздействием усадочных сил, возникающих при сварке.

Искажение формы двутавровых балок

Перекос полок		а до 0,01 ширины полки. В местах сопряжения с другими элементами а до 0,005 ширины полки, но не более 1 мм
Грибовидность полок
Выпучивание стенки		 до 0,006 высоты стенки
Изгиб в плоскости полок		 до 0,001 длинны балки, но не более 10 мм
Изгиб в плоскости стенки

В практике используют три метода правки: механическую, терми¬ческую и термомеханическую. Механическую правку осуществляют в холодном состоянии. Изгиб балок устраняют на горизонтально-правиль¬ных прессах. Грибовидность полок исправляют путем пласти¬ческого деформирования винтовыми или гидравлическими струбцинам либо прокаткой в специальных валковых машинах или переносных устройствах. Компенсировать деформацию грибовидности можно путем создания предварительного прогиба полки в обратную сторону перед сваркой поясных швов.

Термическую правку проводят путем поверхностного нагрева газо¬выми горелками до температуры 600...700°С полос или «клиньев».

Правку грибовидности или перекоса полки производят прогревом полосы по всей длине изделия или только на исправляемом участке.

Правку балки с изгибом в плоскости стенки можно делать двумя приемами: нагревом кромок полок по всей их толщине с выпуклой сто¬роны или нагревом поверхности в виде одного или нескольких клиньев. Ликвидировать образовавшийся хлопун (выпучивание на стенке) механическим путем невозможно. Правку осуществляют путем нагрева полос на выпуклой стороне хлопуна, причем горелку следует перемещать зигзагообразно от центра хлопуна. Полосы нагрева располагают строго симметрично под углом 90 или 120. Каждую следующую полосу нагревают после полного остывания предыдущей. Правку выпучивания стенки осуществляют в последнюю очередь после исправления всех других искажения на балке.

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.