Особливості технології виготовлення зварних балок коробчатого перетину

Балки коробчатого перетину (рис. 36, а) складніше у виготовленні, ніж двотаврові, але вони мають велику жорсткість на кручення і тому знаходять широке застосування в конструкціях кранових мостів. При великій довжині таких балок полки і стінки зварюють стиковими з'єднаннями з декількох листових елементів.

Мал. 36. Виготовлення балок коробчатого перерізу: а - перетин балок; б - установка бічних стінок; в - зварювання внутрішніх швів

Спочатку на стелаж укладають верхній пояс (полку), розставляють і приварюють до нього діафрагми. Така послідовність визначається необхідністю створення жорсткої основи для подальшої установки і забезпечення прямолінійності бічних стінок, а також їх симетрії щодо верхнього пояса. Після приварювання діафрагм встановлюють, притискають (рис. 36, б) і прихоплюють бічні стінки. Потім зібраний П - подібний профіль кантуют і внутрішніми кутовими швами приварюють стінки до діафрагм (рис. 36, в). Збірку закінчують установкою нижнього пояса. Зварювання поясних швів здійснюють після завершення збирання і ведуть

похилим електродом без повороту в положення «у човник». Це пояснюється тим, що для балки коробчатого перетину підріз у поясного шва менш небезпечний, ніж для двутавра, оскільки в балках коробчатого перетину зосереджені сили передаються з пояса на стінку безпосередньо, а головним чином через поперечні діафрагми.

При виготовленні повнорозмірних балок моста крана всі основні операції по заготівлі листових елементів і подальшої загальної складання і зварювання виконують в механізованих потокових лініях з використанням автоматичного зварювання під шаром флюсу. Вузьким місцем виробництва таких балок коробчатого перетину є виконання таврового з'єднання діафрагм і стінок кутовими швами. Невелика відстань між стінками ускладнює автоматичне зварювання в горизонтальному положенні (рис. 36, в), а вручну зварнику доводиться виконувати ці шви в вкрай незручному становищі.

Особливості виробництва балок коробчатого перетину розглянемо на прикладі потокової лінії (рис. 37). Всі заготівельні операції виконуються поза лінією, і на склад 11 надходять повністю оброблені заготовки. Портальний кран 10 з електромагнітними захватами подає по черзі на рольганг 9 заготовки полиць і стінок. У зварювальному стенді 8 збирають поперечні стики елементів балки і зварюють під флюсом за один прохід зі зворотним формуванням шва на мідній охолоджувальної підкладці. У міру зварювання поперечних стиків елемент балки просувається по рольгангу на ділянку рентгенівського контролю 7. Зазвичай рентгенографическому контролю піддають всі поперечні шви нижнього пояса, що зазнає напруги розтягу, а шви інших елементів контролюють вибірково. Готові елементи мостовим краном за допомогою жорсткої траверси знімають зі стенду і в вертикальному положенні встановлюють в накопичувачі 6. Таким же чином ці елементи подають з накопичувачів до складальним стендів. Стенди 1, 2, 3 і 5 представляють собою

систему козелков, розміщених паралельно один одному на відстані 1,5. 2

м. На стенді 5 збирають і зварюють верхній пояс з діафрагмами - «гребінку». Її переносять мостовим краном на стенд 3, зачалівая її ексцентриковими захопленнями за діафрагми в декількох місцях за допомогою жорсткої траверси. Центральні козелки стенду 3 мають регулювання по висоті. Це дозволяє задавати верхньому поясу прогин, рівний будівельному підйому, якщо він необхідний для компенсації прогину балки при роботі конструкції під навантаженням. При складанні цей попередній прогин пояса закріплюється постановкою бічних стінок, що необхідно мати на увазі при проектуванні їх розкрою. Збірку бічних стінок з «гребінкою» виконують за допомогою портальної самохідної установки 4, Для зварювання діафрагм зі стінками використовують портальну установку 12, несучу чотири головки для одночасного виконання чотирьох вертикальних кутових швів в середовищі СО 2.

Збірка балки завершується на стенді 2, куди без кантування передається мостовим краном зібрана на стенді 3 балка відкритого перетину. Перед постановкою нижнього пояса виправляють викривлення верхніх кромок бічних стінок, отримані в результаті приварки діафрагм. Для цього розташовані на візках 14 гідродомкрати підводять до кінців балки і, натискаючи на верхній пояс, прогинають балку до повної вибірки її будівельного підйому. Кромки вертикальних стінок виявляються розтягнутими в пружною області, і викривлення усуваються. Потім мостовим краном укладають нижній пояс. За допомогою самохідного порталу 13, що має вертикальні пневмоциліндри, пояс притискають до балки і закріплюють його прихватками. Після звільнення балки від закріплення будівельний підйом відновлюється. Далі балку передають на стенд / для зварювання поясних швів нахиленим електродом. Уздовж стенду 1 по рейкових напрямних переміщаються два зварювальних автомата 15, виконують; під флюсом одночасно два поясних шва. Автомати забезпечені виносними зварювальними головками, закріпленими шарнірно. У процесі зварювання пружини постійно тиснуть головку до балки, а копіює ролик направляє електрод для укладання поясного шва. Після, кантування балки таким же чином виконують другу пару швів.

Зварні елементи коробчатого перетину знайшли застосування в якості стрижнів ферм залізничних мостів (рис. 38, а). На відміну від балок у них немає діафрагм, що ускладнює їх складання. Тому в серійному виробництві для їх складання використовують спеціальні кондуктори, що фіксують деталі по зовнішньому контуру (рис. 38, б). Крім того, для запобігання винтообразного викривлення цих елементів зварювання здійснюють накладенням одночасно двох симетрично розташованих в одній площині, кутових швів нахиленими електродами. Для цього використовують, дводуговими трактори типу ТС-2ДУ.

Мал. 38. Кондуктор для збирання стрижнів коробчатого перетину: а - перетин стрижня; б - схема кондуктора