книги из ГПНТБ / Леви С.С. Бетонные и железобетонные работы

вила ухода за оборудованием указаны в заводских ин­ струкциях и руководствах по эксплуатации. Во время работы станка следят за тем, чтобы подшипники и тру­ щиеся детали не перегревались. При перегреве их станок останавливают и устраняют причину перегрева. Немед­ ленно останавливают станок и при обнаружении какихлибо неисправностей (стука, мелких поломок и т.п.) ус­ танавливают причины и устраняют их.

Помимо общих правил техники безопасности при ме­ ханической обработке арматуры соблюдают ряд допол­ нительных требований. Разматывание проволоки на ав­ томатических правйльно-отрезных станках производится скачками, в результате чего образуются петли, проволо­ ка пружинит и по окончании размотки бухты может уда­ рить свободным концом находящихся вблизи людей. Во избежание этого путь проволоки от вертушки с бухтой до заправочного отверстия у станка ограждают конусо­ видным приспособлением, сваренным из прутковой про­ волоки диаметром 12 мм.

Работать на правйльно-отрезных автоматах при от­ крытых кожухах на правйльном барабане и очистном устройстве, а также без ограждения участка между вер­ тушкой и станком не разрешается. Направлять пруток катанки или проволоки в тянущие ролики можно лишь при выключенном двигателе; нельзя включать станок, если в приемном желобе лежит пруток.

Во время работы на станках для чистки арматуры и при выполнении этой операции вручную рабочие должны обязательно пользоваться очками.

На механических ножницах не допускается перере­ зывание прутков длиной менее 30 см..I

III.ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СВАРКА АРМАТУРЫ

1.Общие сведения по сварке арматуры

Внедрение электрической сварки арматуры позволило перейти на изготовление арматуры индустриальными ме­ тодами с применением высокопроизводительных автома­ тических машин. В последнее время автоматическую сварку используют и при монтаже арматурных конструк­ ций. С развитием сварки арматуры появились и новые эффективные марки свариваемых арматурных сталей.

Использование несущей способности волоченой (хо-

111

лоднотянутой) проволоки, применение которой приводит к экономии металла на 35—50% по сравнению с катан­ кой, оказалось возможным только после освоения точеч­ ной сварки арматурных сеток и каркасов. В этом слу­ чае сварные узлы надежно закрепляют арматуру в бето­ не, что нельзя получить при вязке гладких арматурных стержней. Повышение прочности сварных соединений арматуры, в настоящее время почти во всех случаях не уступающей прочности основного металла, повысило на­ дежность работы арматуры железобетонных конструкг ций и привело к уменьшению расхода металла.

Сварка арматуры производится нагревом мест соеди­ нения металлических элементов до степени размягчения и последующего сжатия (контактная сварка) или плав­ ления (дуговая сварка и ее разновидности). Электриче­ ской сваркой называется способ сварки металла, при ко­ тором источником тепла для получения необходимой тем­ пературы является электрическая энергия. При произ­ водстве арматурных работ применяют многочисленные виды электрической сварки. При изготовлении арматур­ ных изделий преимущественно пользуются контактной стыковой и точечной сваркой и в меньшей степени — сваркой плавлением, а при монтаже арматуры и для соединений выпусков сборных железобетонных изделий— сваркой плавлением.

Все виды сварочных работ должны отвечать требо­ ваниям «Указаний по сварке соединений арматуры и за­ кладных деталей железобетонных конструкций» (СП 393-69), изданных Стройиздатом в 1970 г.

2. Основные сведения по электротехнике

Сварка арматуры производится постоянным или пе­ ременным электрическим током. Постоянным называет­ ся электрический ток, который не меняет своего направ­ ления; переменным — электрический ток, периодически меняющий направление и величину. Обычно использует­ ся переменный ток, изменяющийся с частотой 50 Гц.

Величина тока определяется по формуле, выражаю­ щей закон Ома:

Величина тока / измеряется в амперах, напряжение U — в вольтах и сопротивление R —в омах.

112

Для измерения силы тока пользуются амперметрами, напряжение измеряется вольтметрами. Сопротивление определяется специальными приборами, называемыми омметрами, или делением показаний вольтметра на по­ казания амперметра.

Электрический ток при прохождении по цепи произво­ дит определенную работу. Работа, производимая в еди­ ницу времени, называется мощностью, измеряемой в ваттах. Ваттом (Вт) называется мощность, развиваемая током в 1 А при напряжении в 1 В\ гектоватт (гВт) равен 100 Вт, а киловатт (кВт) — 1000 Вт.

Мощность постоянного тока определяется по формуле

Р = I-U,

где Р — мощность, Вт\

Протекание тока приводит к выделению тепла. Коли­ чество выделенного тепла определяется по закону ЛенцаДжоуля

Q = 0,24PRt,

где Q — количество выделяемого тепла, «ал; /-—время прохождения тока, сек;

0,24— постоянная величина, служащая для перевода электри­ ческих величин в тепловые.

Вокруг проводника, по которому протекает ток, обра­ зуется магнитное поле, силовые линии которого распо­ лагаются концентрическими кругами. Если силовые ли­ нии магнитного поля будут пересекаться, каким-либо зам­ кнутым проводником, то в последнем, согласно закону электромагнитной индукции, появится электрический ток. Явление электромагнитной индукции используется в ге­ нераторах и трансформаторах электрической энергии; в первых электрический ток появляется в обмотках ро­ тора при его вращении в магнитном поле вследствие пе­ ресечения проводниками обмотки силовых линий поля. В электрических трансформаторах обмотки неподвижны, но магнитное поле при протекании по первичной обмотке переменного тока изменяется по величине и направле­ нию. В результате во вторичной обмотке, помещенной на том же сердечнике, что и первоначальная обмотка, появ­ ляется электрический ток.

Трансформатор имеет первичную обмотку, подключа­ емую к сети переменного тока, и вторичную обмотку, к которой присоединяются потребители электроэнергии. Железный сердечник служит для лучшей проводишкггп

магнитных силовых линий. В замкнутой вторичной об­ мотке вследствие ее пересечения переменным магнит­ ным полем, образованным током первичной обмотки, по­ явится переменный ток одинаковой частоты с током пер­ вичной обмотки. Напряжение и ток вторичной обмотки трансформатора зависят от соотношений числа витков первичной и вторичной обмоток. Меняя это соотношение, можно повысить или понизить напряжение для данной мощности электроэнергии. При повышении напряжения величина тока пропорционально уменьшается, а при уменьшении — увеличивается. Повысительные трансфор­ маторы имеют вторичные обмотки с большим числом витков, чем у первичных обмоток, а у понизительных трансформаторов число витков вторичных обмоток мень* ше, чем у первичной обмотки, например у трансформато­ ров для контактной сварки вторичный контур выполня­ ется из одного или двух витков (рис. 44, 45). Повыси­ тельные трансформаторы применяются для повышения напряжения, необходимого для передачи электроэнергии на расстояние, а понизительные — для получения напря­ жения, на которое рассчитаны потребители электроэнер­ гии: электродвигатели, лампы, нагревательные приборы, сварочные аппараты и т. п.

Мощность переменного тока является переменной ве­ личиной, поэтому для ее измерения пользуются эффек­ тивным значением мощности, т. е. такой, которая полу­ чается при протекании постоянного тока той же величи­ ны. При определении мощности .переменного тока вво­ дится коэффициент мощности (coscp), величина которого зависит от несовпадения изменений тока и напряжения, т. е. сдвига фаз между ними. Формула мощности одно­ фазного переменного тока:

Р = /U cos<p,

где cos ф — коэффициент мощности, часто называемый «косинусом фи»

Коэффициент мощности трансформаторов — перемен­ ная величина, зависящая от величины и характера на­ грузки. Поэтому мощность трансформаторов обознача­ ют в вольтамперах (ва) или киловольтамперах (кВА), которая не учитывает коэффициента мощности, т. е.

1 U

1000

кВА.

Такая мощность называется полной, достигающей своего значения при коэффициенте мощности, равном

114

единице (cos ср=1). Фактическое значение коэффициента мощности сварочных трансформаторов всегда меньше единицы, следовательно, и активная мощность всегда меньше полной мощности.

Мощность электрооборудования определяется нагруз­ кой и режимом работы, от которых зависит степень на­ грева их электрическим током. При длительном режиме работы электрооборудование быстрее и сильнее нагрева­ ется, чем при кратковременном, когда после выключения тока оно успевает остыть до температуры окружающего воздуха. При повторно-кратковременной работе электро­ оборудование регулярно включается и выключается. При этом время каждого цикла tn составляется из t4=tp-{-tn,

продолжительностью включения и обозначается через ПВ, выраженное в долях или в процентах времени рабо­ чего периода:

ПВ = 1£- = — ——

Кратковременный и повторно-кратковременный режи­ мы работы по сравнению с длительными режимами для данного электрооборудования допускают значительные перегрузки.

3. Контактная стыковая сварка

Для соединения стержней между собой, когда требу­ ется увеличение их длины, или для сращивания обрезков стали применяют контактную стыковую сварку. Контакт­ ная стыковая сварка является эффективным способом сварки стыков стержней, так как не требует для своего осуществления дополнительного металла на накладки, подкладки, плавящиеся электроды; обеспечивает высо­ кую производительность труда, а также позволяет меха­ низировать и автоматизировать рабочий процесс. Недо­ статком контактно-стыковой сварки является ее исполь­ зование только в стационарных условиях. Из-за значи­ тельного веса сварочного оборудования и потребления большой электрической мощности применение на монта­ же машин для контактной стыковой сварки арматуры затруднено.

Сущность процесса контактной стыковой сварки со­ стоит в том, что электрический ток подключается к сва-

после включения напряжения небольшим усилием сбли­ жаются до касания торцами. При этом из зазора между стержнями начинают вылетать искры из частично рас­ плавленного металла. По мере оплавления торцов стерж­ ни плавно сближают, добиваясь непрерывного потока искр. Процесс сварки заканчивают быстрым с усилием сближением концов стержней, при котором происходит

Рис. 56. Принципиальная схема устройства машины для стыковой контактной электросварки

их осадка. Осадка начинается еще под током и заканчи­ вается после его выключения. При сварке прерывистым оплавлением с предварительным подогревом стержни сначала несколько раз (от 3 до 20) сближают и разво­ дят, производя кратковременные циклы оплавления, при которых концы стержней подогреваются. После этого на­ чинают непрерывное оплавление, которое заканчивается по достижении светло-красного накала на концах стерж­ ней. Осадка стержней при этом способе производится так же, как и при сварке с непрерывным оплавлением.

117

В отличие от способа непрерывного оплавления, при прерывистом оплавлении удается достигнуть более высо­ ких температур свариваемых стержней и увеличить глу­ бину прогрева торцов стержней к началу стадии непре­ рывного оплавления. Этот способ позволяет в 2—3 раза снизить требуемую мощность сварочных машин, умень­ шить величину оплавления и избежать закалки металла в зоне стыка, что важно при сварке сталей класса А-Ш

ивыше. Таким образом, контактная стыковая сварка ар­ матуры получается в результате электротермического и механического воздействия на металл.

Подготовка стержней к стыковой сварке. При сварке оплавлением зачистка и механическая подготовка тор­ цов стержней, как правило, не требуются. Зачистка вы­ полняется только для удаления с торцов краски или тол­ стого слоя ржавчины, которая препятствует образованию начального электрического контакта. Если стержни были обрезаны газовым пламенем, то их торцы предваритель­ но очищают от шлаковой корки зубилом или молотком.

На качество сварных стыковых соединений оказыва­ ет влияние чистота поверхности касания стержней с за­ жимными губками машины. Недостаточно чистая поверх­ ность ухудшает контакт и часто приводит к поджогу стержней, в результате чего снижается прочность соеди­ нений. В местах плохого контакта возникает искрение, что вызывает быстрый износ губок.

Особые требования предъявляются к чистоте поверх­ ности выступающих ребер арматурных стержней перио­ дического профиля, которые часто имеют в сечении не­ правильную цилиндрическую форму. При уменьшенной площади контакта .выступающих ребер и их неправиль­ ной цилиндрической форме происходят перегрев, поджог

иискрение мест соприкасания стержня с губками маши­ ны. Поэтому загрязнение поверхности стержней в местах соприкасания с губками машины, а также внутренняя поверхность губок должны быть очищены стальными

дисковыми щетками, наждачными кругами или другими механическими способами.

Режимы стыковой сварки. Режимы сварки Должны обеспечивать получение равнопрочных со стержнями сварных соединений при минимальном расходе электро­ энергии и времени.

Основными параметрами режима сварки являются: величина тока или его плотность, длительность протека­

118

ния тока, давление осадки, а также установочная длина, т. е. размеры концов стержней, выступающих из элект­ родов.

Плотностью тока называется его величина в амперах, приходящаяся на 1 мм2 поверхности торца сечения (А!мм2). Допустимая величина плотности тока зависит от длительности нагрева арматуры и площади. При «жест­

ность сварных соединений и вы­ бирается в зависимости от клас­

са стали. Удельное давление осадки для сталей класса А-1 принимается 3—5 кгс]мм2, классов А-ІІ и А-ІІІ—

6—8 кгс/мм2. Усилие сжатия стержней во время подогре­ ва должно составлять 10—12% давления осадки. Про­ должительность замыканий и размыканий при подготов­ ке стержней выбирается в пределах 0,3—0,8 с.

Установочные длины а' и а" стержней и припуски в' и в" при сварке стержней оплавлением приведены на рис. 57. При сварке стержней одинаковых диаметров (как показано на рисунке) величины a', в', l'oc, І'опл со­ ответственно равны величинам а", в", I"00, I"оплЧем больше установочная длина, тем равномернее нагрева­ ются концы стержней в зоне сварки. Однако с увеличе­ нием установочной длины смещаются и прогибаются оси свариваемых стержней, повышается расход энергии и снижается производительность труда из-за уменьшения сварочного тока.

1І9