§ 6. Рамы под двигатели

На рис. 17-10 приведен пример сварной рамы под двигатель. Основные двутавры соединены поперечными меньшего профиля. Соединения поясов сварены встык. Соединения рассчитываются, как жесткие, с учетом требования равнопрочиости основному ме­таллу при работе на изгиб.

Автомобильные рамы изготавливают из штампованных эле­ментов, которые соединяют тонкими швами, уложенными

427

дуговой сваркой. Несмотря на вибрационный характер нагрузок, в раме имеется значительное количество соединений с угловыми швами, что может снизить долговечность. Коробчатые профили обеспечивают хорошее сопротивление кручению н изгибу.

Рис. 17-10. Сварная рама под двигатель внутреннего сгорания

§ 7. Изготовление ран

При разработке технологии изготовления рамных конструк­ции существенным является оптимальный выбор последователь­ности сборочно-сварочных операций. Полное завершение сборки до начала сварки часто оказывается нецелесообразным. Так, например, рама тележки мостового крана (рис. 17-11) представ­ляет собой объемную конструкцию с большим количеством дета­лей. Для нее удобно применить поузловую сборку и сварку с последующей общей сборкой. Технологическими узлами в этом случае являются балки: редукторная 1, моторная 4, механизма передвижения 6, средняя 3 и вспомогательная 2 и стенки бло­ков 5. Процесс поузловой сборки показан на рис. 17-12, а, б, в, г, д.

Сборочная оснастка весьма разнообразна. В случае малой повторяемости изделий для сборки может эффективно использо­ваться универсальный сборочный стенд и передвижной портал с ппевмозажимами (рис. 17-13). Перенастройка обеспечивается

428

г з

PDDF\

Ptrc. 17-11. Рама тележки мостового крана

>4L-

Рис. 17-13. Универсальный стенд для сборки узлов в мелкосерийном и индивидуальном производстве

установкой различных фиксаторов, упоров и прижимов па плите стенда.

Требования к точности сборки определяются техническими условиями и припусками на механическую обработку и могут быть весьма жесткими. Примером этому может служить нижняя рама экскаватора, представляющая собой закрытую со всех сто­рон коробку с жесткой внутренней решеткой из пересекающихся листов и нескольких деталей: центральной цапфы /, подшипни­ков 2, картера 3 (рис. 17-14). Эти детали из литья и поковок по­ступают на сборку после предварительной механической обра­ботки и имеют припуск на окончательную обработку после сварки,

Положение вертикальных листов задается прижатием их к базовым стойкам 4, установленным на опорной плите сбороч­ного стенда (рис. 17-14,а). При выборе расположения таких стоек следует иметь в виду возможность поводки собранной кон­струкции при прихватке. Поэтому опорные стойки 4 должны рас­полагаться так, чтобы после завершения сборки и освобождении от закреплений имелась возможность смещения собранной рамы по диагонали стенда. Прижатие вертикальных листов может осу­ществляться наклонными ребрами 5 на уровне опорной плиты и клиньями 6 поверху (рис. 17-14,6). Вварные детали фиксиру­ются по предварительно обработанным поверхностям оправками. Закрепление деталей с помощью кл'иньев и оправок н последую­щее освобождение от них собранной рамы требует значительных затрат времени и ручного труда. Более эффективны приспособ­ления, использующие для прижатия листов пневмоцнлиндры, а для центровки предварительно обработанных деталей — оп­равки с кулачками, разжимаемыми клипом с помощью винта или пневмоцилиндра.

Порядок сборки следующий: на стенд устанавливается кар­тер 3, его расположение центрируется сквозной оправкой. Меж­ду стойками закладываются все вертикальные листы рамы, при­жимаются к опорным стойкам и прихватываются друг к другу тремя-четырьмя прихватками длиной 50—70 мм швом с кате­том 8 мм. Затем в диафрагмах устанавливают литые подшипни­ки, верхний настил и по отверстию центрируют верхнюю цент­ральную цапфу. После прихватки рама освобождается от закреплений и снимается со стенда.

Сварочные операции выполняют в два приема: сначала сва­ривают решетку после сборки ее с первым настилом и затем окончательно сваривают после закрытия вторым настилом и ус­тановки всех деталей.

Для поворота рамных конструкций в удобное для сварки положение используют различные позиционеры и кантователи. Значительные размеры рам по ширине заставляют принимать специальные меры, облегчающие доступ к месту сварки. Для

430

этой цели используют передвижные подъемные площадки дли сварщиков, располагают позиционеры в специальных углублени­ях, чтобы сварка производилась на уровне пола, применяют

а)

3		2 \			-Ту]
/л					ь>	J
LX

ё)

Б~Б

Рис. 17-14. Стенд для сборки нижней рамы экскаватора СЭ-3; а) общий вид; 6) крепление листового элемента

наклоняющиеся или подъемно-поворотные устройства. Пример кантователя последнего типа показан па рис. 17-15.

При сварке рамы экскаватора целесообразно использовать позиционер с рабочей площадкой для сварщиков. Нижняя рама

431

экскаватора / мостовым краном подается к позиционеру, уста­навливается па его планшайбу 2 и закрепляется {рис. 17-16). Механизмы наклона и вращения планшайбы позволяют устанав­ливать раму в положения, удобные для полуавтоматической и автоматической сварки «в лодочку» различных швов. Сварка осуществляется со специальной площадки 3_t которая предназна­чена для перемещения сварщиков и оборудования относительно изделия.

При серийном производстве рамных конструкций целесооб­разно использование специализированной сборочной и сварочной оснастки. В зависимости от количества изделий одного типораз­мера такая оснастка может быть либо переналаживаемой, либо специализированной. Так, например, серийное производство мостовых кранов предусматривает широкую номенклатуру типо­размеров при небольшом количестве изделий каждого из них. Поэтому установка для общей сборки крановых мостов, показан­ная на рис. 17-17, может перендлаживаться. Она состоит из двух поперечных опор — неподвижной 12 и передвижной 7, перемеща­ющейся по рельсовому пути 8 с помощью тяговой электролебед­ки 10 и блока /, установленных между рельсами в углублении.

Точная установка передвижной опоры обеспечивается закреп­ленным на ней барабаном 5, на котором навито несколько витков тягового троса. При передвижении опоры лебедкой барабан не вращается, а после выключения лебедки поворачивается вруч­ную. Это обеспечивает медленное-перемещение опоры до совпа­дения фиксаторов 2 с теми отверстиями в рельсах, что соответ­ствуют пролету собираемого крана.

Опоры имеют по два суппорта 4 с ложементами для колес крана. Перемещение суппортов посредством ходовых винтов позволяет настраивать опору на требуемый размер концевой бал­ки. При этом суппорты, расположенные со стороны приводных колес крана, закрепляются штифтами и становится базовыми, а противоположные суппорты вращением ходового винта прижи­мают концевые балки к базовым.

При сборке крапа концевые балки становятся на суппорты опор и их ходовые колеса закрепляются в ложементах по упо­рам винтовыми прижимами 3 строго в вертикальной плоскости. Кроме того, концевые балки закрепляются накидными зажима­ми 6 и винтовыми прижимами 9. Затем по разметке на концевые балки кладутся пролетные балки, собранные с площадками обслуживания, и свариваются с концевыми. После сварке про­изводится монтаж механизмов крана. Готовые мосты приподни­маются с установки четырьмя винтовыми домкратами И и сни­маются мостовым краном.

Серийное производство рам с большим выпуском изделий определенного типоразмера имеет место при изготовлении транс­портных конструкций (локомотивы, вагоны, автомобили и т. п.).

432

Рис. 17-15. Подъеыпо-поворотный кантователь для сварки рам:

/ — свариваемое изделие; 2 и 8 — стойки; 3 — ползун; 4 — редуктор подъема; 5 — ре­дуктор поворота; 6 — поворотная рама; 7 — цапфа

7////^/// / // '/rr-///////// //// ///////// / / /. — -//V

Рис. 17-16. Позиционер грузоподъемностью 15 Г с рабочей n,ic

/тля свапгппка

ощадкой

для сварщика

28 823

--I

Си

Наиболее целесообразной формой организации производства в этом случае является механизированная поточная линия, осна­щенная специализированной оснасткой.

Примером такой оснастки может служить кондуктор-кантова­тель для сборки и сварки каркаса рамы тепловоза ТГМ-3, пока­занный на рис. 17-18. Поворотная рама представляет собой

Рис. 17-16. Кантователь-кондуктор с гидродомкратами

сборочный кондуктор с ппевыоприжимами, упорами и фиксато­рами. Поворот кондуктора осуществляется двумя гидродомкра-тами, шарнирно закрепленными на основании. Оси поворо­та выполнены выдвижными и приводятся четырьмя гидроци­линдрами. Расположение пиевмоцплиидров для зажатия деталей показано па эскизе рамы (рис. 17-19).

Продольные балки /, состоящие из двутавра с двумя наклад­ными поясами, прижимаются в горизонтальном направлении

4.35

7/

Г

L-JLL

:ш__х-

^=f^

~й7-------г----is------|Р~~,Г 7Г~Г

^

А -М

{ (увеличено) \

Рис. 17-19. Эскиз рамы н схемы расположения прижимов

к упорам 7 четырьмя прижимами б, а в вертикальном направле­нии— к раме кантователя тремя парными прижимами 8. Тремя торцовыми прижимами 5 закрепляются буферные брусья 4 и ло­бовые листы. Диафрагмы 2 и другие дополнительные детали устанавливаются по гнездам и закрепляются винтовыми зажи­мами. Боковые швеллеры 3 прижимаются в вертикальном и го­ризонтальном направлениях откидными пневмозажимами 9. Кон­структивное оформление прижимов 8 и 6 показано на рис. 17-20, а, б.

Сравнительно сложные рычажные системы этих устройств оправданы их целевым назначением. В первом случае (рис. 17-20,а) свободно подвешенный гшевмоцилиндр / с малым ходом поршня обеспечивает прижатие пояса балки 2 к основа-

Рис. 17-20. Конструктивное оформление рычажных пневмоприжимов для закрепления элементов рамы

иию сразу с двух сторон при значительном перемещении прижи­мов 3, облегчающих установку деталей и съем собранной рамы. Во втором случае (рис. 17-20, б) требуемый ход прижима 5 осу­ществляется шарнирно закрепленным на основании пневмоцп-линдроы 1 через рычаги 2 и 3 и коромысло 4. В крайнем левом положении прижима усилие достигает максимума за счёт рас­пора рычагов 2 и 3.

После сборки и прихватки производится сварка. При этом кондуктор с закрепленной на нем рамой поворачивается канто­вателем в удобное для сварки положение (см. рис. 17-18), а вдоль стенда перемещаются тележки для сварщиков.

После сборки и сварки каркаса рамы обычно проходят еще ряд сборочных и сварочных операций, выполняемых на различ­ных рабочих местах поточной линии. Для транспортирования подобных крупногабаритных изделий целесообразно использо­вание тележечного конвейера. На рис. 17-21, а показана схема

437

^{f 2}. f f s 6 ?

Позиции: I U ' Ш IV V V

2

Рис. 17-21. Конвейер тележечпый для крупногабаритных изде а) схема р-зсположения цо;:щиП; 6) конструктивное оформление узлов конв

и на рис. 17-21, б— разрезы такого конвейера, используемого для изготовления рам тепловозов ТЭ-3,

Каркас рамы 2 укладывается мостовым крапом на выдвиж­ные опоры 3 стоек 7 позиции / поточной линии (рис. 17-21,а, б). Тележки конвейера 6 с опущенными домкратами 4 находятся на шести исходных позициях (по две тележки на каждую позицию). По окончании операции домкраты тележек поднимают рамы на всех позициях, выдвижные опоры стоек освобождаются и убира­ются. После этого приводной станцией 8 с помощью каната,. натянутого устройством /, все тележки по рельсовому пути 5 пе­редвигаются на одну позицию, опоры стоек ставятся в рабочее положение, домкраты опускаются и рамы ложатся на стойки, Затем все тележки одновременно возвращаются в исходное поло­жение и начинается следующий цикл.

При последовательном прохождении рабочих мест на каркас рамы устанавливают и приваривают верхние и нижние настиль­ные листы, шкворни, обносные швеллеры и другие детали. Пово­рот рамы на рабочих местах осуществляется подъемно-поворот­ными кантующими устройствами, сварка выполняется автомата­ми под слоем флюса и полуавтоматами в среде углекислого газа.