6.1.3. Монтаж металлических конструкций
Металлические конструкции перегрузочных машин поступают в порт преимущественно в виде отдельных секций ферм и балок, подлежащих сборке на монтажной площадке.
До начала монтажа элементы металлоконструкций тщательно осматривают с целью выявления повреждений и коррозии, которые могут появиться при транспортировании и хранении. Замеченные повреждения устраняют теми же способами, что и при ремонте. При необходимости поврежденные элементы вырезают и заменяют новыми. Размещают монтажные единицы на площадке с учетом технологической карты монтажа и маркировки стыков, чтобы исключить лишние перемещения в процессе сборки. Конструкции стропят в соответствии с маркировкой завода-изготовителя. При ее отсутствии схему застропки определяют на основании расчетов положения центра тяжести конструкции и прочности элементов в местах крепления стропов. Обычно металлические конструкции стропят на удавку за главные пояса (рис. 39). Для предотвращения резкого перегиба стропа и повреждения окраски конструкции под строп подкладывают деревянные прокладки.
Сборка металлических конструкций заключается в соединении стыков сочленяемых элементов в соответствии с обозначенными марками, заклепками или болтами. Сборочные отверстия в стыках выполняют в процессе изготовления конструкции. Отверстия обычно имеют номинальный диаметр, реже — уменьшенный. В последнем случае их рассверливают до номинального в процессе монтажа. Чаще применяют болтовые соединения, которые требуют меньших затрат труда при сборке, проще в эксплуатации и по надежности работы во многих случаях не уступают клепаным соединениям. Для облегчения сортировки сборочных элементов, кроме маркировки стыков, часто элементы, принадлежащие разным частям крупных машин, окрашиваются в разные цвета. Например, элементы портала имеют желтый цвет, поворотной платформы— красный и т. д.
Применительно к металлическим конструкциям особенно ощутимы преимущества монтажа крупными блоками. Поэтому необходимо стремиться основной объем сборочных работ выполнять на нулевой отметке. Сборка должна вестись на прочных строго горизонтальных стеллажах или подкладках. Горизонтальность и плоскостность стеллажей или подкладок периодически проверяют. Непосредственно перед сборкой металлоконструкцию в целом и особенно стыки очищают от грязи, масла и ржавчины. Элементы, покрытые льдом, отогревают и просушивают. Отверстия стыков под заклепки или болты совмещают с помощью конических оправок. Оправки вставляют в наиболее несовпадающие отверстия. Листы сдвигают до совпадения отверстий, для чего наносят удар по оправкам. Насильственная пригонка стыков, нарушающая конструктивные формы, не допускается.
Заклепочные стыки после совмещения отверстий обжимают монтажными болтами, диаметр которых на 2—3 мм меньше диаметра отверстий. Болты устанавливают симметрично оси стыка в каждое третье отверстие, но не реже чем через 500 мм. Перед затяжкой болтов совмещенные отверстия фиксируют сборочными пробками конической формы. Пробки разгружают болты от перерезывающих усилий в процессе клепки. Число установленных пробок должно быть не менее 30% числа монтажных болтов. Плохо совместившиеся отверстия допускается рассверливать под следующий размер заклепки. Для рассверловки отверстий обычно применяют ручные пневматические машины. Стыки, в которых отверстия только проколоты, перед рассверловкой обжимают в кондукторах, струбцинами, скобами и т. п.
После обжатия стыков проверяют качество сборки. В частности, контролируют плотность стыков, геометрические параметры конструкции, плоскостность ферм, отсутствие деформаций в раскосах, соосность отверстий под пальцы присоединительных шарниров, например к поворотной части машины, и оси болтов. Плотность пригонки стыков считается удовлетворительной, если щуп толщиной 0,3 мм проходит между контактирующими поверхностями на глубину не более 20 мм.
Заклепки поставляются заводом-изготовителем. При диаметре заклепок более 11,5 мм применяют горячую клепку. Заклепки нагреваются в переносных горнах, расположенных как можно ближе к месту клепки. Для заклепок из углеродистых сталей температура нагрева составляет 1000—1150°С (светло-оранжевый цвет), из низколегированных сталей — до 1000—1100°С (темно-оранжевый цвет). Перед установкой горячей заклепки с нее ударами о твердую поверхность удаляют окалину. Клепку ведут пневматическим молотком симметрично главным осям стыка и заканчивают при температуре 600°С (темно-красный цвет). После заполнения заклепками свободных отверстий монтажные болты снимают по одному.
Качество клепки контролируют внешним осмотром и отстукиванием. Наличие зазоров под головками и между поверхностями пакета проверяется щупом 0,1 мм. При отстукивании звук должен быть звонким. Глухой звук свидетельствует о слабой посадке заклепки в отверстии и наличии зазора под головкой; дребезжание — неплотное обжатие пакета стыка. При внешнем осмотре проверяется правильность геометрической формы головок, отсутствие зарубки или венчика вокруг головки, соосности головок и стержня заклепки и т. п.
Болтовые соединения выполняют на чистых или высокопрочных болтах. Для чистых болтов диаметром 18—30 мм диаметр отверстия должен быть больше на 0,25—0,3 мм. Отверстия обрабатывают до точности не ниже 5-го класса. Диаметр отверстий под высокопрочные болты примерно на 1 мм больше номинального диаметра болтов. Последовательность сборки болтовых соединений в общем такая же, как и при сборке клепаных, однако ведется сразу на постоянных болтах с установкой сборочных пробок в количестве 10% общего числа отверстий в стыке.
В соединениях на чистых болтах усилия передаются непосредственно болтами, которые работают на срез и на смятие. В соединениях на высокопрочных болтах усилия передаются посредством сил трения между обжатыми поверхностями. Поэтому усилие зажатия высокопрочных болтов строго регламентировано. Для повышения коэффициента трения соединяемые поверхности обязательно обрабатывают металлическими щетками или газовым пламенем. Широко применяют покрытия фрикционными грунтами или клеями. Затягивают высокопрочные болты динамометрическим ключом, отрегулированным на заданный крутящий момент. Положения гаек после затяжки помечают (обычно красной краской) и контролируют при периодических осмотрах металлической конструкции.
После окончания сборки производят заключительный контроль геометрических размеров конструкции, ее размеров и соосности присоединительных отверстий. Допускаемые отклонения параметров от номинальных значений зависят от назначения конструкции и приводятся в технических условиях на сборку, поставляемых заводом-изготовителем.