CC BY
93УДК 621.791
Технологические особенности изготовления балки пролетного
строения моста
1Д.А. Яцинич, студент гр. МТ 15-02М, 1А.И. Демченко, к.т.н., доцент, 2А.С. Рафальский, начальник отдела технологии сварки ФГАОУ ВПО Сибирский Федеральный Университет Политехнический институт,
2ООО «ВСЗМК», г. Назарово. e-mail: dealig@rambler.ru
Разработана технология изготовления балок, включающая использование стенда для сборки ребер жесткости с элементами балок, и сварочного стенда, на котором приварка ребер жесткости к элементам балок осуществляется с применением обратного выгиба полотнищ (полок), что минимизирует сварочные деформации от сварки. Использование данных стендов приводит к снижению материальных затрат на изготовление балок, повышению производительности труда и качества изделий.
Technological features of manufacture of the bridge girder
superstructure
D. Ycinich, student, A. Demchenko assoc., A. Rafalski Siberian Federal University Polytechnic Institute «ВСЗМК», Nazarovo
The technology for the manufacture of bars, including the use of a stand for the welding ribs with elements of beams and welding booth, where welding stiffeners to the elements of the beams is carried out using the reverse of dish cloths (shelves) that minimizes welding deformation by welding. The use of these stands leads to a reduction in material costs for the production of beams, increase productivity and product quality.
Балками называют конструктивные элементы, работающие на изгиб. Благодаря простоте и малой стоимости изготовления, удобной конструктивной форме, небольшой строительной высоте балки находят широкое применение в строительных конструкциях. Они применяются в различных перекрытиях, на рабочих площадках, эстакадах, мостах и других сооружениях. [1, 2]
Процесс изготовления сварных металлоконструкций, в том числе балочных, сопровождается возникновением в изделиях внутренних напряжений, а также искажением начальной формы изделий за счет применения сварки. Поэтому технологический процесс сборки - сварки разрабатывают так, чтобы сварочные деформации и напряжения были возможно меньшими. Существует множество конструктивных и технологических приемов уменьшения напряжений и деформаций в конструкциях балочного типа; одним из самых простых и эффективных является предварительное деформирование полотнищ (полок) балки таким образом, чтобы придать свариваемым элементам изгиб в обратную сторону (обратный выгиб).
На ООО «Восточно-Сибирский завод металлоконструкций» (г. Назарово Красноярского края) проведена модернизация технологического процесса сборки сварки крупногабаритных стальных мостовых балочных конструкций. Модернизация заключается в разработке и изготовлении сборочного стенда для приварки ребер жесткости к элементам балочных конструкций, обеспечивающего механизацию процесса, а также за счет разработки и изготовления сварочного стенда для приварки ребер жесткости к элементам главных балок, обеспечивающего предварительное деформирование элементов балок и плит (полотнищ, полок) с целью минимизации сварочных деформаций.
Металлоконструкции пролетных строений железнодорожных,
автотранспортных, пешеходных и комбинированных мостов должны
проектироваться и изготавливаться в соответствии с требованиями [3]. Для изготовления главных балок применяется низколегированная сталь 15ХСНД, с химическим составом по ГОСТ 19282-89.
При изготовлении балок применяется автоматическая дуговая сварка под флюсом АН-47 (для сварки протяженных поясных швов) и механизированная дуговая сваркав среде защитных газовых смесей типа M 21 (82% Ar + 18% CO2). Используется сварочная проволока Св-10НМА по ГОСТ 2246-70 диаметром 5; 3; 1,6 мм, и порошковая проволока марки POWER BRIDGE 60М диаметром 1,6 мм, изготовленная по ТУ 1274-021-11143754-2005. Прихватки допускается выполнять ручной дуговой сваркой электродами УОНИ 13/55 диаметром 4 мм ГОСТ 9467-75.
При сварке используется следующее оборудование: выпрямители ВДУ-1250 и ВДУ-601Э-1 со сварочными тракторами ТС-16 и 2ТС-16-1, инверторный источник питания «Пионер 5000» с полуавтоматом дуговой сварки ПДГО-601.
Для прихватки применяют стационарный однопостовой выпрямитель ВДУ-506.
Стенд для сборки ребер жесткости на элементах главных балок и ортотропных плит представляет собой портальную установку (рис. 1). Он состоит из портала, передвигающегося по рельсам, привода перемещения портала, пневмоцилиндра с пультом управления, закрепленного на поперечной балке портала и перемещающегося вдоль нее за счет работы привода перемещения пневмоцилиндра. Для перемещения портала по рельсам используется привод, состоящий из электродвигателя и редуктора. Между рельсами устанавливают стеллаж для сборки балок или плит. На штоке пневмоцилиндра закреплена направляющая для прижатия и выравнивания ребра относительно полотнища. Управление порталом выведено на правую стойку портала.
Рис. 1. Стенд для сборки Стеллаж представляет собой сварную металлоконструкцию, состоящую из двутавров, уголков и косынок. Полотнища балок и плит крепятся к полкам двутавров посредством струбцин.
Для сборочного стенда спроектированы привода перемещения портала и перемещения пневмоцилиндра, а так же спроектированпневмопривод и подобран пневмоцилиндр поджатия рёбер жёсткости к полотнищу.
Стенд для сварки ребер жесткости с элементами главных балок и ортотропных плит показан на рисунке 2. В качестве основания стенда служит двутавр 60Б1, на который устанавливается постель, состоящая из основания, стенки и полки, имеющая выгиб радиусом равным 13560 мм, а в поперечном сечении представляющая собой двутавр. Для обеспечения сохранения своей геометрии в процессе эксплуатации постель усиливается ребрами жесткости. Двутавры, с установленными на них постелью располагаются на расстоянии 1200 мм друг от друга и имеют общую длину 12000 мм.
Полотнище с собранными продольными ребрами укладывается на постель и прижимается винтовыми прижимами (струбцинами) по 10 штук с каждой стороны, тем самым придавая полотнищу обратный выгиб. После этого устанавливается 2-х дуговой трактор и проваривается одно ребро с 2-х сторон одновременно. Полотнище открепляют только после полного остывания.
а)
б)
Рис. 2. Стенд для сварки ребержесткости: а) - общий вид и вид сбоку; б) - вид в разрезе Б-Б
Вывод
Разработана технология изготовления балок, включающая использование стенда для сборки ребер жесткости с элементами балок, и сварочного стенда, на котором приварка ребер жесткости к элементам балок и ортотропных плит осуществляется с применением обратного выгиба полотнищ (полок), что минимизирует сварочные деформации от сварки. Использование данных стендов приводит к снижению материальных затрат на изготовление балок, повышению производительности труда и качества изделий.
Список литературы
1. Беленя Е.И. Металлические конструкции. Общий курс: Учебник для вузов / Е.И. Беленя В.А. Балдин Г.С. Ведеников и др.; Под общ. ред. Е.И. Беленя. - 6-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1986. - 560 с., ил.
2. Васильев А.А. Металлические конструкции: Учеб. пособие для техникумов. - М.: Стройиздат, 1976. - 420 с., ил.
3. СТО 012-2007 «Стандарт организации, заводское изготовление стальных конструкций мостов».
