Стальные конструкции

 

Температура критических точек стали ВСт3сп

Критическая точка	°С
Ac1	735
Ac3	850
Ar3	835
Ar1	680

 

Ударная вязкость стали ВСт3сп

Ударная вязкость, KCU, Дж/см²

 

Состояние поставки, термообработка	+20	после мехстарения	-20
Лист поперечным сечением 5-9 мм	78	39	39
Лист поперечным сечением 10-25 мм	68	29	29
Широкая полоса продольным сечением 5-9 мм	98	49	49
Широкая полоса продольным сечением 10-25 мм	78	29	29
Сортовой и фасонный прокат продольным сечением 5-9 мм	108	49	49
Сортовой и фасонный прокат продольным сечением 10-25 мм	98	29	29

 

Предел выносливости стали ВСт3сп

σ-1, МПа	n	σB, МПа	Термообработка, состояниестали
191	1E+7		Лист толщиной 40 мм в горячекатаном состоянии. Образец гладкий.
93	1E+7		Образцы дианетром 10 мм с надрезом

 

Физические  свойства стали ВСт3сп

Температура испытания,°С	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
Модуль нормальной упругости, Е, ГПа	194	192	187	183	178	167	159	146	120	99
Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С)		55	54	50	45	39	34	30

 

Применяемая ВСт3сп поставляется в виде сортового проката (уголок), листового проката (лист толщиной 8; 10; 12; 16; 20мм) и слябов (толщиной 50мм) в нормализованном состоянии и в зависимости от назначения и гарантируемых при поставке свойств поставляется с гарантированными механическими свойствами; гр. Б-с гарантированным химическим составом; гр. В-с гарантированными механическими свойствами и химическим составом.

В обозначении стали указано:

В - группа стали;

СтЗ - марка стали;

СП - степень раскисления (спокойная).

Для стали, применяемой в сварной конструкции опоры, важным показателем определяющим ее эксплуатационную надежность сварного соединения является свариваемость основного металла - т.е. влияние его химического состава на состав и свойства шва на его сопротивляемость образованием холодных и горячих трещин.

Основные размеры деталей конструкции сведены в таблицу 1.1.

Таблица 1.1 - Перечень деталей входящих в сварную конструкцию "Опоры"

 

Поз.	Наименование и эскиз детали	Габариты мм	Материал	Вес детали	Кол-во в опоре
Полоса
1		600×8200 ×8	Ст3сп		2
Полоса
3		300×8200 ×12	Ст3сп		4
Полоса
5		400×950 ×50	Ст3сп	149	2
Полоса
7		190×500 ×10	Ст3сп	2	2
Полоса
8		190×310 ×10	Ст3сп	2	2
Полоса
9		190×670 ×10	Ст3сп	10	12
Полоса
11		170×180 ×10	Ст3сп	2	14
Уголок
12		75×6×910	Ст3сп	6	14
Уголок
13		75×6×700	Ст3сп	5	14
Уголок
17		50×5×690	Ст3сп	3	14
Уголок
18		50×5×630	Ст3сп	2	14

 

2 Описание существующего технологического процесса изготовления опоры

 

2.1 Заготовительное отделение

 

Весь поступающий на завод прокат хранится на складе металла, где после разгрузки краном на приемочной площадке производится его первичная приемка и сортировка. При обнаружении каких-либо дефектов, составляется акт и производится его дефектовка.

Принятый листовой прокат, с помощью специальных струбцин устанавливается в специальном стеллаже и вдоль длинной стороны, а сортовой прокат (уголки) укладываются на специальные стеллажи.

Детали из листового проката имеют прямые резы, изготавливаемые механической резкой на листовых ножницах, или гильотине.

Детали из сортового проката (уголков 50x5 и 75x6) режутся в длину на сортовых ножницах.

 

2. Сборочно-сварочное отделение

 

Все сборочно-сварочные отделения можно дифференцировать в соответствии с технологическими узлами конструкции. В данном подразделе будет рассматриваться сборка технологических узлов. Перед сборкой опоры необходимо укомплектовать ее деталями согласно чертежу. Следующим этапом является изготовление нестандартных узлов и деталей используемых при сборке опоры.

 

3. Изготовление нестандартной двутавровой стойки (ствола) опоры перекрытия.

 

Перед сборкой стволов в кондукторе необходимо проверить геометрические размеры вертикального и поясных листов,  их прямолинейность, обработку кромок, диаметр и правильность расположения отверстий в деталях согласно чертежу.

При наличии отверстий  в поясе и стенке предварительно отметить осевые линии на стенке  по  межосевому  размеру согласно чертежу.

Свариваемые поверхности  и примыкающие к ним  зоны  металла шириной не  менее 20 мм должны быть очищены от краски,  масла  и ржавчины. Продукты очистки не должны оставаться в зазорах  между собранными деталями.

Сборку стволов Н-образного сечения (в данном проекте это стволы опоры) производят  на  стенде Костюхина.

Сборку стволов  производить  на выставленных в одной плоскости  стеллажах или на плоскостном  стапеле.

Уложить на стеллажи (стапель) полки балки, разметить на них  и отбить намеленным шнуром продольную осевую линию. На расстоянии, равном половине толщины вертикальной стенки параллельно первой линии отбить вторую линию, см.рис.2.1.

Рисунок 2.1

 

Установить и прихватить по второй линии технологические  рёбра для фиксации стенки с поясами  под углом 90^о , см. рис.2.2.

Рисунок 2.2.

 

Установить по размеченным  линиям стенку балки, выровнять торцы, выдерживая угол 90^о, закрепить в таком положении прихватками с конца элемента. После чего произвести подтяжку и прихватку стенки балки к полкам по всей длине.

При значительной высоте стенки, при установке её необходимо поддерживать краном см. рис 6, а после установки положить в горизонтальное положение.

Скантовать собранный  тавр на 90^о на стеллажах электромостовым краном с помощью балочных захватов соответствующей грузоподъёмности. Установить на вторую полку балки собранный тавр. Произвести подтяжку стенки к поясу, выровнять торцы и прихватить по всей длине, выдерживая угол 90^о. Выравнивание стенки балки по размеченной линии производить с помощью клина.

Собранный ствол замаркировать  согласно «Типовой технологической  инструкции по маркировке ОГТ 9-02 ИНС 34 и сдать ОТК для контроля. ОТК контролировать геометрические размеры, угол между стенкой и полками и совмещение их торцов, зазоры под сварку.

Разметить на полках осевую линию и линию положения стенки.

Установить и прихватить по всей длине отмеченной линии положения стенки временные технологические рёбра, фиксирующие угол 90^о.

Навесить одну полку, совмещая торцы стенки и полки, поджать  при помощи скобы и клина к  кромке вертикальной стенки, выдерживая угол 90^о и прихватить, см. рис 2.3. Аналогично произвести прихватку по всей длине ствола.

Навесить вторую полку  балки, поджать и прихватить аналогично первой см. рис.2.4.

Рисунок 2.3.

 

Сборка Н-образного ствола при  помощи скобы и клина.

 

Рисунок 2.4.

 

Собранный ствол замаркировать согласно «Типовой технологической инструкции по маркировке ОГТ 9-02 ИНС 34 и  предъявить ОТК для контроля. ОТК контролировать:

- наличие прямого угла  и зазор между стенкой и  полкой балки;

- длину, ширину и  толщину элементов стержня;

- прямолинейность стержня;

- качество прихваток;

- маркировку;

- расположение поясов  относительно стенки;

Собранные и принятые ОТК  стволы передать на участок  автоматической сварки.

Автоматическая сварка стержней производится согласно «Инструкции  по автоматической сварке» ОГТ 9-07 ИНС 2.

При появлении после  сварки стержней деформаций типа «грибовидность»  свыше допустимых значений, балки  править на станке для правки грибовидности. Правка производится согласно «Технологической инструкции по правке грибовидности  балок Н-образного сечения на станках для правки грибовидности»  ОГТ 9-02 ИНС 29. При размерах полок балки, выходящих за пределы технических возможностей станков грибовидность править термическим или термомеханическим методом. Выправленные стволы предъявить ОТК, ОТК контролировать грибовидность и перекос полок при помощи угольника и линейки. Также визуально контролировать поясные швы и околошовную зону на предмет трещин.

При требовании чертежа  для обеспечения полного примыкания элементов опоры между собой, примыкания торца стержня к опорной плите фрезеровать торцы стержней. Фрезеровку торцев производить согласно «Типовой технологической инструкции по фрезеровке балок Н-образного сечения на торцефрезерном станке» ОГТ 9 — 02 ИНС 23.

 

4. Общая сборка опор.

 

Общую сборку опор производить на стенде для безвыверочного монтажа, см. рис.2.5.

Установить электромостовым  краном один ствол опоры на стенд, примкнув его к боковым и торцевому  упорам стенда.

Разметить линию установки  второго ствола опоры и выставить  его параллельно с первым с припуском +2 мм для ввода диафрагмы. Торец ствола примкнуть к торцевому упору стенда.

Установить и прихватить по разметке косынки на нижнем торце  ствола, выравнивая фрезерованные торцы  косынок по торцевому упору стенда.

Завести диафрагму между  стволами, поджать ствол с помощью винтовых прижимов и прихватить диафрагму.

Связать по внутренней стороне нижние полки стволов технологическими распорками. После установки решётки все технологические распорки снять.

Рисунок 2.5. Сборка опор на стенде безвыверочного монтажа.

Разметить, установить и прихватить к стволам узловые фасонки  фаской наружу, см. рис.2.6.

 

 

Рисунок 2.6.

 

Разметить на полках стержней и узловых фасонках места установки  раскосов, т.е. геометрию решётки  опоры.

Установить, поджать и  прихватить раскосы и распорки по размеченной геометрии, совмещая осевые линии с линиями нанесёнными на фасонках и полках стволов.

Установить верхушку опоры с  установкой рёбер жёсткости и  опорной плиты подкранового плеча, проверить угол 90^о и соосность верхней части относительно всей опоры, совмещая продольную ось с осью основной части опоры, см. рис.2.7.

 

Рисунок 2.7.

 

Произвести полное оформление опоры согласно чертежа.

Замаркировать опоры  согласно «Типовой технологической  инструкции по маркировке» ОГТ 9-02-ИНС 34. и предъявить сборку ОТК для контроля.

ОТК контролировать:

- прямолинейность опоры

- зазоры в сопряжениях

- перпендикулярность  подкранового плеча

- размеры между крайними  отверстиями приёмных пластин  и столиков

- геометрические размеры  опоры (длину, высоту, диагонали по торцам опоры