Изготовление узлов

Конструктивно-технологическая классификация узлов представлена на рис. 5.1, некоторые примеры узлов по­казаны на рис. 5.8. Узлы каждой группы имеют специфические особенности, что предопределило различные подходы к разра­ботке технологических процессов их изготовления.

Рис. 58. Узлы корпусных конструкций

а— балка таврового сечения, б — кницы с прямолинейными и криволинейными поясками,

в - бракета с вырезом и пояском, г — широкая полоса с ребрами,

д — полотнище из трех листов, е — фундамент, ж — кингстонная коробка

Сварные балки. Балками называют узлы с соотно­шением длины к большему размеру поперечного сечения, пре­вышающем 4,5—5,0. На современных морских транспортных су­дах с продольной или смешанной системой набора протяжен­ность всех балок (сварных и прокатных) составляет от 250 до 450 длин корпуса. Из них от 6 до 20 % приходится на сварные балки, главным образом таврового профиля. К технологическим особенностям таких балок относятся: простота сборки из-за не­большого числа деталей; значительная протяженность продоль­ных швов, что делает целесообразным применение автоматиче­ской сварки; склонность балок к приобретению остаточных сварочных деформаций вследствие большого отношения длины к раз­мерам поперечного сечения

Простота конструкции предопределила достаточно широкие возможности механизации процесса изготовления балок Так, для сборки и сварки прямолинейных тавровых балок (длиной 3500— 12000 мм, с высотой стенки 100—710 мм, шириной пояска 60— 250 мм) с предотвращением общих сварочных деформаций была создана механизированная линия МИБ-700 (рис 5 9)

В состав линии входят сборочно-сварочный станок 3, снаб­женный консолью 7 с вертикальными и горизонтальными роли­ками для взаимного центрирования пояска и стенки и их движения в рабочую клеть станка, приемный рольганг 6, на который вы­ходит сваренная балка, передний перегружатель 2 с поворотными

Рис 5 9 Механизированная линия МИБ 700

электромагнитными захватами для подачи на консоль станка поясков и стенок балок; задний перегружатель 5 для снятия готовых балок с приемного рольганга и укладки их в контейнер. Кроме того, рядом с линией имеются столы: передний — для установки кассеты 1 поясками и стенками и задний 4 — для контейнера готовых балок.

Сварочные деформации балок предотвращаются путем созда­ния в зоне сварки напряжений растяжения в нижних волокнах балки. Это достигается за счет поворота консоли, обеспечиваю­щего поворот конца свариваемой балки. Величина поворота консоли заранее задается в табличной форме для каждого размера балки. Годовой выпуск линии при двухсменной работе составляет 80 000 пог. м балок. Учитывая такую высокую про­изводительность, линию МИБ-700 применяют только на крупных заводах, обеспечивающих ее достаточную загрузку.

В условиях ограниченного использования прямолинейных и криволинейных тавровых балок симметричного и несимметрич­ного профиля экономически эффективнее применять агрегат СКТ-12-1, предназначенный для изготовления балок длиной 2500—12000 м, высотой стенки 170—1000 мм, шириной пояска 80—450 мм, наибольшей стрелкой прогиба балки 900 мм.

При отсутствии средств механизации или низкой их загрузке балки можно изготавливать на плоских стендах с использова­нием упрощенных кондукторов, фиксирующих положение пояска и стенки балки. Собранную балку затем передают для автомати­ческой или полуавтоматической сварки на отдельную позицию.

Короткие тавры, бракеты и кницы с пояс­ками чаще всего имеют тавровую или Г-образную форму по­перечного сечения. Если поясок тавра прямой, то для сборки можно использовать те же кондукторы, что и для сборки балок. Узлы этой группы с прямолинейными поясками целесообразно сваривать целой партией, укладывая каждый узел по непре­рывной линии один за другим вдоль хода головки сварочного автомата.

Широкие полосы с ребрами или поясками. К ним относятся стрингеры, флоры, рамные бимсы и т. д. Сборку и сварку широких полос с ребрами осуществляют на плоских стен­дах, оборудованных передвижными порталами (рис. 5.10). На портал навешивают отдельные устройства для наведения и при­жима ребра к листам и для сварки ребер с листами. При при­варке ребер к широким полосам характерным видом деформации являются так называемые «домики». Для их предупреждения может использоваться сосредоточенный обратный выгиб листа с помощью ряда роликов, встроенных в стенд и выдвигаемых снизу (рис. 5.10, б), и верхних упоров или роликов, нажимающих на лист сверху. Высоту нижних роликов и расстояние между верхними нажимными выбирают такими, чтобы создать в кромке

Рис. 5 10. Схема передвижного портала над сборочным стен­дом (а)

и схема выгиба листа на нем (б)

1—несущая балка, 2 - балка навесного устройства, 3 -пневмоцилиндр для прижима

ребра, 4— захват ребра, 5—захват балки, 6— опорное колесо балки, 7 — верхние

нажимные ролики, 8 - нижние выдвижные ролики

листа поперечные растягивающие напряжения, достигающие 0,50т.

Существуют проекты механизированных участков для изготов­ления этих двух групп узлов. На рис. 5.11 показана схема такого участка, на котором могут изготавливаться кницы, бракеты, короткие прямолинейные и криволинейные тавры, флоры и стрин­геры длиной от 1,5 до Юме вырезами, подкрепленными поясками и ребрами жесткости.

Полотнища секций. Это весьма распространенный тип узлов корпусных конструкций. Предельная стрелка прогиба, при которой полотнище выделяется в самостоятельный узел, равна 1/50 меньшего размера секции в плане. При больших стрелках прогиба полотнища собирают в постелях, в которых изготавливают соответствующие секции.

Полотнища можно изготавливать по двум организационно-технологическим вариантам: 1) сборка и сварка полотнища в виде отдельного самостоятельного узла, подаваемого в накопитель, а затем поступающего на участок сборки секций; 2) сборка и сварка полотнищ на первых позициях механизированной по­точной линии изготовления плоских секций; после сварки полотнище

Рис. 5.11. Схема механизированного участка для изготовления узлов набора

1 — контейнеры, 2 - поворотный стол сварщика, 3 - светозащитная ширма, 4 — винтовой

стул, 5— стол сборщика, 6 — стол для правки узлов, 7— накопитель узлов вертикального

типа, 8 —сварочный стол, 9 —универсальный стенд для сборки узлов, 10— стрела сварочная,

11 — полукозловый кран

подается на следующие позиции для установки и сварки элементов набора и насыщения.

Рассмотрим первый вариант изготовления полотнищ, по­скольку второй будет подробно изложен в составе механизи­рованной поточной линии изготовления плоских секций в следую­щем параграфе. В этом случае сборка и сварка полотнищ осу­ществляется на специальном участке цеха, оборудованном плос­кими металлическими стендами различной конструкции. Сварка листов — наиболее трудоемкая и ответственная технологическая операция при изготовлении полотнищ, поэтому много внимания уделяется совершенствованию сварки и в первую очередь — ее механизации. К настоящему времени создано и освоено про­мышленностью несколько способов сварки стыков листов по­лотнищ.

Распространенным является способ, при котором сварка собранного на электроприхватках на металлическом стенде полотнища осуществляется «на весу» (рис. 5.12, г). В этом случае производят автоматическую сварку (под слоем флюса) с одной стороны полотнища, а затем после кантовки полотнища и строжки корня шва подваривают обратную сторону шва. При сварке «на весу» требуется тщательно подгонять стыкуемые соединения и применять ограниченные режимы сварки во избежа­ние прожогов. В то же время при таком способе сварки легко обеспечить качественный шов по всей его длине благодаря хо­рошему формированию его обратной стороны после кантовки.

Более предпочтительным следует считать способ, в котором предусматривается автоматическая сварка полотнищ на специа­лизированном стенде с желобами, заполненными флюсом, т. е.