Вопрос 1 а) Достоинства и недостатки МК. б) Критерии оптимальности технологии. в) Преимущества и недостатки сварных МК. а) Достоинства и недостатки МК. Область применения мк МК применяется во всех видах зданий и сооружений, особенно, когда необходимо перекрыть большие пролеты при большой высоте и значительной нагрузке. Рациональная область применения МК определяется экономическими показателями. Ранее использовались ТП 101-81 «Технические правила по применению строительных конструкций». МК применяются: Каркасы промышленных зданий. М.б. Цельнометаллические каркасы и смешанные. Цельнометаллические каркасы в основном применяются при пролетах не менее 30 м в отапливаемых зданиях, не менее 18м – в неотапливаемых, при высоте более 14 м и грузоподъемности кранов не менее 50 т Большепролетные здания. Спортивные сооружения, выставочные, концертные залы, ангары, сборочные цеха и т.д. Пролеты от 40 до 100-150 м. Здесь возможны балочные, рамные, арочные, висячие, комбинированные, причем как плоские, так и пространственные системы. Мосты, эстакады. Мостовые Me констр. на железнодорожных и автомобильных магистралях применяются при больших, а в отдаленных районах и при средних пролетах, а также при сжатых сроках возведения. Имеют балочную, арочную, висячую, комбинированную системы. Листовые констр. Резервуары, газгольдеры, бункера, трубопроводы большого диаметра, доменные печи и т.д. Листовые констр. являются тонкостенными оболочками различной формы и должны быть прочными и плотными; они часто эксплуатируются в условиях низких или высоких температур; сталь и алюминиевые сплавы хорошо удовлетворяют этим условиям работы. Высотные сооружения. Башни, мачты, опоры ЛЭП, геодезические вышки, надшахтные копры, нефтяные вышки, дымовые и вентиляционные трубы, промышленные этажерки. Применение стали обеспечивает этим констр. необходимую легкость, удобство транспортирования на место строительства и быстроту монтажа. Каркасы многоэтажных зданий. Применяют в основном в гражданском строительстве, в условиях плотной застройки больших городов и для некоторых видов промышленных зданий. Констр. грузоподъемных и других подвижных механизмов. Башенные краны, мостовые, козловые, краныперегружатели, конструкции крупных экскаваторов и различных строительных машин, затворы и ворота гидротехнических сооружений, констр. отвальных мостов. Me используется для уменьшения веса Прочие констр. Корпуса атомных реакторов, радиотелескопы ( до 100м), платформы для добычи нефти и газа на морских шельфах. В настоящее время Me констр. широко применяются при реконструкции и усилении. Основные достоинства и недостатки мк. Достоинства: +Высокая несущая способность обеспечивается высоким расчетным сопротивлением материала. +надежность обеспечивается близким совпадением их действительной работы (распределение напряжений и деформаций) с расчетными предположениями. Материал МК (сталь, алюм сплавы) обладает большой однородностью структуры и достаточно близко соответствует расчетным предпосылкам об упругой или упругопластической работе материала. Возможность изготовления в заводских условиях и контроля. +Легкость. МК самые легкие из всех видов констр. Легкость констр. c определяется отношением плотности материала ρ к его расчетному сопротивлению R, 1/м: . +Чем меньше c, тем относительно легче констр. Благодаря высоким значениям расчетных сопротивлений для малоуглеродистой стали , для стали высокопрочной , для бетона марки М300 . для дерева +Индустриальность изготовления и монтажа. +Непроницаемость для газов и жидкостей +Сборность и разборность констр. +Хорошая транспортабельность +Возможность усиления +Обратимость (переплавка) Недостатки: -Коррозия. Не защищенная от действия влажной атмосферы, иногда атмосферы, загрязненной агрессивными газами, сталь окисляется, что постепенно приводит к ее полному разрушению. Хорошо сопротивляется коррозии чугун. Повышение коррозионной стойкости:1) включение в сталь специальных легирующих элементов, 2) покрытие констр. защитными пленками (лаки, краски и т.п.), 3) выбор рациональной конструктивной формы элементов (без щелей и пазух, где могут скапливаться влага и пыль), удобной для очистки и защиты. -Небольшая огнестойкость. У стали при t=200°С начинает уменьшаться модуль упругости (уменьшается прочность, прогибается), при t=600°С сталь полностью переходит в пластическое состояние. Алюм. сплавы переходят в пластическое состояние уже при при t=300°С. -При проектировании МК должны учитываться требования: -Условия эксплуатации; -экономия металла; -транспортабельность; -технологичность; -скоростной монтаж; -долговечность; -эстетичность. б) Критерии оптимальности технологии. Основным принципом проектирования является до­стижение трех главных показателей: экономии стали, повышения произво­дительности труда при изготовлении, снижения трудоемкости и сроков мон­тажа, которые и определяют стоимость конструкции. Несмотря на то, что эти показатели часто при реализации вступают в противоречие один с другим (так, например, наиболее экономная по расходу стали конструкция часто бывает наиболее трудоемкой в изготовлении и монтаже), опыт развития металлических конструкций подтверждает возможность реализации этого принципа. Экономия металла в металлических конструкциях достигается реализа­цией следующих основных направлений: применения в строительных кон­струкциях низколегированных и высокопрочных сталей, использования наи­более экономичных прокатных и гнутых профилей, изыскания и внедрения в строительство современных эффективных конструктивных форм и систем (пространственных, предварительно напряженных, висячих, трубчатых и т.п.), совершенствования методов расчета и изыскания оптимальных конст­руктивных решений с использованием электронно-вычислительной техники. Эффективно и комплексно производственные требования удовлетворяются на основе типизации конструктивных элементов и целых сооружений. Типизация металлических конструкций получила весьма широкое развитие. Разработаны типовые решения часто повторяющихся конструктив­ных элементов — колонн, ферм, подкрановых балок, оконных и фонарных переплетов. В этих типовых решениях унифицированы размеры элементов и сопряжений. Для некоторых элементов разработаны стандарты. Разработаны типовые решения таких сооружений, как радиомачты, баш­ни, опоры линий электропередачи, резервуары, газгольдеры, пролетные стро­ения мостов, некоторые виды промышленных зданий и сооружений и даже целые "модули" — производственные здания из легких металлических кон­струкций комплексной поставки, включающей несущие и ограждающие кон­струкции, и т.п. Типовые решения разработаны на основе применения оптимальных с точки зрения затрат материала размеров элементов, технологии их изготов­ления и возможностей транспортирования. Типизация и проводимая на ее основе унификация и стандартизация обеспечивают большую повторяемость, серийность изготовления конструктивных элементов и их деталей на заводах и, следовательно, способствуют повышению производительности труда, сокращению сроков изготовления на основе эффективного использования более совершенного оборудования и специальных технологических приспособлений (кондукторов, копиров, кантователей и т.п.). Типизация, унификация и стандартизация создают благоприятные условия для разработки и внедрения особенно эффефктивного поточного метода изготовления и монтажа металлических конструкций.Типовые проекты обеспечивают экономию металла, упорядочивают про­ектирование, повышают его качество и сокращают сроки строительства. Достоинства и недостатки сварных соединений МК Сваркой называется процесс получения неразъемных соединений путем установления межатомных связей между посдинямыми элементами при их местном нагре­вании или пластической деформации или совместном действии того и другого, обеспечивающиз необходимую прочность и пластичность сварного соединения. По физическим признакам сварку классифицируют - Класс по форме используемой энергии; - Вид по виду используемой энергии. Классы сварки по ГОСТ 29521-79 - Термический. Вид сварки, осуществляемые плав­лением: электродуговая, электрошлаковая, электронно-лучевая и т.п.; - Термомеханчиеский. Виды сварки, при которых используются тепловая энегия и давление: контактная, диффузионная, кузнечная и т.п.; - Механчиеский. Виды сварки, производимые с использованием использованием различных видов механической энергии и давления. В МК применяют ручной, механизированый и автмоатический виды электродуговой сварки. Сварным соединением, как конструктивным эле­ментом, называют участок конструкции, в которой от­дельные ее элементы соединены с помощью сварки. В сварное соединение входит сварной шов, прилегающая к нему зона термического влияния (ЗТВ) и примыкающие к ней участки основного металла. Вид сварного соеди­нения определяется взаимным расположением свари­ваемых элементов. - Стыковые; - Нахлесточные; - Тавровые; - Угловые; - Торцевые. Сварным швом нащывают элемент сварного сое­динения, образовавшийся в результате кристаллизации жидкого металла сварочной ванны. Констурктивно - Стыковые; - Угловые (фланговые; лобовые; косые). По назначению: - Констурктивные; - Расчетные (Р.+К.); По положению в пространстве при сварке: - Нижнее от 0 до 60 градусов; - Вертикальное (В.-верт.; В.-гор.); - Потолочное от 120 до 180 градусов; - В лодочку. По протяженности: - Непрерывные; - Прерывистые; - Цепные; - Шахматные; По форме разделки кромок: - С отбортовкой кромок; - Без разделки кромок; - С разделкой кромок (односторонние и двуст.). Достоинства и недостатки сварных соединений. + Упрощение конструктивной формы МК; + Доступность (для ручной); + Экономия металла; + Сравнительно меньшая трудоемкость; + Непроницаемость; - Непостоянное качество; - Остаточные напряжения в ЗТВ; - Вероятность возникновения дефектов швов; - Иногда разупрочнение термически обр-ых сталей; - Заструдение выполнения на высоте. Вопрос 2. МЕТАЛЛЫ И СОРТАМЕНТ ПРОКАТА, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ МК В зависимости от назначения металлоконструкций материалом для их изготовления служат прокатные углеродистые и низколегированные стали и в некоторых случаях титановые и алюминиевые сплавы. Согласно ГОСТ 380 —71, углеродистая сталь обыкновенного качества в зависимости от назначения подразделяется на три (А, Б, В) и по нормируемым показателям — на шесть Категорий. Сталь группы А поставляется по механическим свойствам, группы Б — по химическому составу и группы В — по механическим свойствам и химическому составу. По степени раскисленности стали бывают спокойные (сп), полуспокойные (пс) и кипящие (кп). Способ изготовления стали указан в сертификате. Обозначения марок углеродистой стали обыкновенного качества приняты буквенно - цифровыми. Например, обозначение СтЗсп соответствует стали СтЗ, спокойной, группы А; обозначение БСтЗпс — стали СтЗ, полуспокойной, группы Б; обозначение ВСтЗкп —стали СтЗ, кипящей, группы В. Наиболее распространенной сталью в металлоконструкциях является сталь СтЗ, обладающая достаточно высокими механическими свойствами, большой пластичностью, хорошей свариваемостью и не подвергающаяся закалке. Для несущих расчетных элементов металлоконструкций чаще применяют мартеновскую сталь группы В, поставляемую с Кранмашиями по механическим свойствам и по химическому составу. В строительных конструкциях применяют в основном прокатную сталь, поставляемую с металлургических заводов в виде профилей различной формы поперечного сечения. Для стальных конструкций используют листовую и профильную сталь. Профильную сталь подразделяют на сортовую (круг, квадрат, полоса, уголки) и фасонную (двутавры, швеллеры и другие фасонные профили). Кроме того, широко применяют вторичные профили: сварные, получаемые сваркой полос или листов, и гнутые, образованные холодной гибкой полос и листов Каталог поставляемых профилей с указанием их формы, размеров, геометрических характеристик и массы называют сортаментом и оформляют в виде государственных стандартов (ГОСТов) или технических условий (ТУ). Форма профилей сортамента должна отвечать ряду требований: простоте и технологичности изготовления, универсальности и удобству при компоновке сечений, рациональному распределению материала по сечению. Металлоемкость конструкций в большой степени зависит от градации сортамента. Чем чаще градации размеров одного вида профилей, тем ближе сечение элемента к требуемому по расчету, т.е. экономичнее. С другой сто-. роны, при чрезмерном разнообразии типоразмеров профилей затрудняется комплектация заказа (поставка металла малыми партиями дороже), увеличивается площадь складских помещений на заводах металлоконструкций. Осложняется и работа металлургических предприятий, поскольку частая переналадка прокатных станов требует времени и дополнительных затрат. Очевидно, оптимальное решение этой задачи должно основываться на разумном сочетании этих противоречивых факторов. Современный сортамент разработан в результате многолетнего развития металлических конструкций и теоретических исследований по выявлению рациональных типов профилей и частоты их градации. Наиболее дешевы прокатные профили. Они непосредственно с металлургического завода идут на изготовление металлоконструкций. Для образования сварных и гнутых профилей требуется дополнительная операция — изготовление профиля из прокатного листа. Тем не менее в последние годы в связи с высокой стоимостью проката при заказе металла малыми партиями многие предприятия по изготовлению металлических конструкций для уменьшения расхода стали оборудуют у себя участки для изготовления гнутых профилей мелкими партиями, по собственным каталогам. Сталь листовая Листовую сталь широко применяют в строительстве. Ее классифицируют следующим образом. • Сталь толстолистовая (ГОСТ 19903—74). Сортамент этой стали включает листы толщиной от 4 до 160 мм, шириной от 600 до 3800 мм. Обычно применяемая ширина не превышает 2400 мм. Листовая горячекатаная сталь поставляется в листах длиной 6... 12 м и толщиной до 160 мм или в рулонах толщиной от 1,2 до 12 мм и шириной от 500 до 2200 мм. В строительных конструкциях рекомендуется применять следующие толщины листовой стали: от 4 до 6 мм - через 1 мм, от 6 до 22 мм - через 2 мм и далее 25, 28, 30, 32, 36, 40, 50, 60, 80, 100 мм. Толстолистовую сталь используют в листовых конструкциях и сплошностенчатых элементах стержневых конструкций (балках, колоннах). • Сталь тонколистовая толщиной до 4 мм прокатывается холодным и горячим способами. Холоднокатаная сталь (ГОСТ 19904— 74 с изм.) значительно дороже горячекатаной (ГОСТ 19903—74 с изм.). Тонкую листовую сталь применяют при изготовлении гнутых и штампованных тонкостенных профилей, для кровельных покрытий и т.п. Из холоднокатаной, оцинкованной, руло-нированной стали изготовляют профилированные настилы. • Сталь широкополосная универсальная (ГОСТ 8200—70) благодаря прокату между четырьмя валками имеет ровные края. Толщина такой стали от 6'до 60 мм, ширина от 200 до 1050 мм и длина от 5 до 12 м. Применение универсальной стали уменьшает отходы и снижает трудоемкость изготовления конструкций, так как не требует резки и выравнивания кромок строжкой. •Сталь полосовая (ГОСТ 103—76 с изм.) имеет толщину от 4 до 60 мм при ширине до 200 мм. Ее применяют для конструктивных деталей типа диафрагм и ребер жесткости, а также для изготовления гнутых профилей. • Рифленая сталь (ГОСТ 8568-77) толщиной от 2,5 до 8 мм с ромбическими или чечевицеобразными выступами, препятствующими скольжению при ходьбе, используется для настилов площадок. • Для площадок, где возможно скопление пыли, применяют просечно-вытяжную сталь (ГОСТ 8706—78) толщиной от 4,5 до 6 мм, получаемую холодной вытяжкой листа с предварительно нанесенными разрезами. Уголковые профили Уголковые профили прокатывают в виде равнополочных (ГОСТ 8509-93) и неравнополочных (ГОСТ 8510-86) уголков. Уголки нашли широкое применение в решетчатых конструкциях , прежде всего в фермах. Сечения элементов решетчатых конструкций компонуют часто из двух или четырех уголков Швеллеры Геометрические характеристики сечения швеллеров определяют по номерам, которые соответствуют высоте стенки швеллера (в см). Сортамент (ГОСТ 8240—93) включает швеллеры от №5 до №40 с уклоном внутренних граней полок. Швеллеры используют в элементах, работающих на изгиб, например в прогонах покрытий зданий. В конструкциях, работающих на осевые силы, швеллеры применяют в основном в виде составных решеткой, например в колоннах и поясах тяжелых ферм. Возможно применение швеллеров для коробчатых сечений со сваркой полок сплошными швами. Использование прерывистых шпоночных швов весьма проблематично, поскольку помимо повышенной концентрации напряжений в концах шпонок в таком сечении внутренняя полость не герметизирована, что может способствовать развитию коррозии. Двутавры Двутавр - наиболее рациональный профиль для элементов, работающих на изгиб, поскольку он имеет по сравнению с другими профилями наибольший удельный момент сопротивления В зависимости от геометрических параметров металлургическими заводами выпускаются несколько типов двутавров, которым соответствуют определенные области применения. • Балки двутавровые обыкновенные (ГОСТ 8239—89), так же как и швеллеры, имеют уклон внутренних граней полок и обозначаются номером, соответствующим их высоте в см. В сортамент входят профили от №10 до №60. Обыкновенные двутавры применяют в элементах, изгибаемых в плоскости стенки, а также в ветвях решетчатых колонн и различных опор.Для обеспечения устойчивости относительно оси у эти двутавры должны иметь промежуточные закрепления. • Балки двутавровые широкополочные (ГОСТ 26020-83, СТО АСЧМ 20-93) имеют параллельные грани полок (см. рис. 2.28, е). Широкополочные двутавры прокатывают трех типов: нормальные двутавры (Б), широкополочные двутавры (Ш), колонные двутавры (К). Высота балочных профилей (Б) и (Ш) достигает 1000 мм при отношении ширины полок к высоте от b/h=0,75 (при малых высотах) до b/h=0,3 (при больших высотах). Колонные профили (К) имеют отношение ширины полок к высоте, близкое к единице, что придает им устойчивость относительно оси у. Благодаря большей ширине полок широкополочные двутавры имеют большую жесткость относительно оси у и могут применяться в конструкциях без дополнительных закреплений. Конструктивные преимущества (параллельность граней полок и мощность сечений) позволяют применять широкополочные двутавры в виде самостоятельного элемента (балки, колонны, стержни тяжелых ферм), не требующего почти никакой обработки, что снижает трудоемкость изготовления конструкций в 2...3 раза. Для путей подвесных кранов и тельферов применяют специальные двутавры 24М, 30М, 36М, 45М. Для предотвращения отгиба полок под воздействием значительных сосредоточенных давлений от катков крана толщину полок двутавров с индексом М делают больше, чем у обычных. Трубы В трубах материал распределен на "максимальном удалении от центра тяжести, поэтому из всех типов сечения трубчатое имеет наибольший удельный радиус инерции /=//л/л Наиболее рационально применение труб в элементах, работающих на осевое сжатие. Расход стали при этом снижается на 20...25%, что покрывает повышение стоимости самих труб. Кроме того, обтекаемость трубчатого сечения позволяет уменьшить ветровую нагрузку на такие сооружения, как мачты и башни. Высокая коррозионная стойкость труб делает сооружения, выполненные из них, более долговечными. Для строительных металлических конструкций применяют трубы круглого, квадратного и прямоугольного сечений. Круглые трубы бывают горячекатаные (ГОСТ 8732—78 с изм.) и электросварные (ГОСТ 10704-91). Горячекатаные круглые трубы наружным диаметром от 25 до 550 мм и толщиной стенки /=2,5...75 мм имеют высокую стоимость. Их применяют для трубопроводов, в радио- и телебашнях, а также в других специальных сооружениях. Для решетчатых стальных конструкций используют в основном электросварные круглые трубы диаметром от 25 мм и выше с толщиной стенки не менее 2,5 мм. Сортамент предусматривает профили квадратного сечения размером от 80 до 180 мм и прямоугольного сечения размером от 60 х 100 до 100x230 мм с толщиной профилей от 3 до 8 мм. Эти трубы применяют в стропильных конструкциях под легкую кровлю, в фахверках стен, в переплетах, витражах и т.п. Холодногнутые профили Гнутые профили изготовляют из листа или полосы толщиной от 1 до 8 мм. По индивидуальным заказам и техническим условиям металлургических заводов можно получить гнутые профили самой разнообразной формы (рис. 2.30). Наиболее употребительны равнополочные и неравнополочные уголки, швеллеры, С-образные, Z-образные. Основная область применения - легкие конструкции покрытий зданий, где они, заменяя прокатные профили, могут дать экономию металла до 10%. Особенностью холодногнутых профилей является тонкостенность сечений, поэтому потеря местной устойчивости стенок или полок может произойти раньше общей потери устойчивости. Это предопределяет область рационального применения элементов из гнутых профилей: слабо нагруженные длинные стержни связей, элементов фахверка, раскосы легких ферм и другие элементы, сечение которых подбирается по предельной гибкости повышения местной устойчивости в полках гнутых профилей устраивают отгибы. Профилированный настил Одним из видов гнутых профилей является профилированный настил, изготовляемый на специальных станах. Такой настил нашел широкое применение для площадок кровель и стеновых ограждений. Профилированные листы различают по высоте и форме гофра. Для изготовления профилированного настила применяют листы толщиной от 0,6 до 1 мм. В зависимости от требуемой жесткости высота волны h составляет от 18 до 120 мм (см. табл. 8.5). Для обеспечения местной устойчивости полок и стенок профнастила устраивают продольные гофры. Для обеспечения коррозионной стойкости профнастил изготовляют из оцинкованной стали. Профилированный настил поставляют по ГОСТ 24045-94 и техническим условиям отдельных заводов. При необходимости настил могут поставлять по индивидуальным заказам. Наиболее распространенные типы настила для покрытий Н57-750-0,7 и Н75-750-0,8. Здесь первая цифра обозначает высоту волны, вторая — ширину настила, третья - толщину листа. Различные профили и материалы, применяемые в строительных металлических конструкциях Кроме указанных выше для строительных металлических конструкций применяют также другие профили и изделия: профили для фонарных и оконных переплетов (ГОСТ 7511—73), рельсы (ГОСТ 4121—76 с изм.), арматурные стержни, стальные канаты и высокопрочную проволоку для висячих и предварительно напряженных конструкций. 3. Цехи основного производства: технологические операции, оборудование. Технологические и транспортные схемы заводов МК. К цехам основного производства относятся цехи, изготовляющие основную продукцию предприятия. Основные цехи делятся на заготовительные (кузнечные, литейные), обрабатывающие (механический, термический, деревообрабатывающий) и сборочные (комплектация изделий). Технологической операцией - закон¬ченную часть технологического процесса, вы¬полняемую на одном рабочем месте. Она является основным элементом производственного планирова¬ния и учета. На выполнение операций устанавливают нормы времени и расценки. По операциям определя¬ют трудоемкость и себестоимость процесса, необхо¬димое количество производственных рабочих и средств технологического оснащения. Основные элементы технологических операций: 1. Установом называют часть технологической операции, выполняемой при неизменном закреплении обрабатываемой заготовки или группы одновременно обрабатываемых заготовок. Съем детали со станка с последующим закреплением считается новым установом. 2. Позицией называется фиксированное положение, занимаемое неизменно закрепленной обрабатываемой заготовкой совместно с приспособлением относительно инструмента или неподвижной части оборудования, для выполнения определенной части операции. 3. Технологическим переходом называют законченную часть технологической операции, характеризующуюся постоянством применяемого инструмента и поверхностей, образуемых обработкой. Следовательно, переход от обработки одной поверхности заготовки к другой поверхности является следующим переходом. 4. Рабочий ход - это законченная часть технологического перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, сопровождаемого изменением формы, размеров, шероховатости или свойств заготовки. 5. Вспомогательный переход - законченная часть технологической операции, состоящая из действий человека и оборудования или одного оборудования, которые не сопровождаются изменением формы, размеров и шероховатости поверхностей, но необходимы для выполнения технологического перехода (пуск станка, останов станка, включение подачи и т. д.). 6. Вспомогательным ходом называют законченную часть технологического перехода, состоящую из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, не сопровождаемого изменением формы, размеров, шероховатости поверхности или свойств заготовки, но необходимого для выполнения рабочего хода. Основным оборудованием цеха является краскораспылительная установка, окрасочные и сушильные камеры со специальной вентиляцией, компрессорная установка ( при отсутствии централизованного снабжения воздухом), установка с приводом от гибкого вала шлифовального инструмента, терморадиационная установка, электроподъемные площадки, площадки для кровельных работ ( передвижные), пресс-нож-яицы фрикционные, рычажные ножницы, продольная циркульная пила, поперечная пила и болторезный станок. Схемы метал.конструкций Выбор технологических операций и оборудования при обработке деталей По каждой детали (сборочной марке) необходимо назначить опти- мальную технологию изготовления. Оптимальная технология – это такая со- вокупность операций, выполнение которых в строго определённой последо- вательности обеспечивает необходимую точность и качество деталей при минимальных затратах материалов и трудовых ресурсов. Выбор операций зависит от точности, качества, прочности материала, формы, размеров, назначения и серийности детали. Таким образом, для пра- вильного назначения технологических операций необходимо знание требо- ваний, предъявляемых к деталям конструкции, возможностей завода- изготовителя и влияние способа обработки детали на свойства материала. Требования к точности и качеству изготовления содержатся в своде правил СП16.13330.2011 Стальные конструкции [2]. Результаты выбора операций по обработке фиксируются знаком «+» в табл.1, в которой назначены операции по изготовлению подкрановой балки, изображённой на рис.1. Вопрос 4. Способы правки листа и профиля Прокатная сталь, поступающая с металлургических заводов, требует правки для устранения ее деформаций. В зависимости от хар-ра деформаций, вида проката и марки различают след.виды правки: 1. Правка изгибом в холодном состоянии(однократном или многократном) 2. Правка растяжением 3. Термическая правка 4.Термомеханическая правка 1.Правка однократным изгибом. Оборудование: Горизонтальные правильные прессы. Правка происходит за счет упруго пластической деформации обратного знака. Правят балки, швеллеры, квадраты , полосы, трубы. Правка многократным изгибом. При правке каждое поперечное сечение подвергается многократному изгибу, за счет чего изделие растягивается и выпрямляется. Качество правки увеличивается с увеличением кол-ва перегибов. Поэтому вальцы с большим кол-вом валков предпочтительнее. На вальцах можно править листы, уголки и др.профиль. Правку тонких листов желательно выполнять пакетом. 2. Правка растяжением. Правят в основном фасонные изделия из аллюминиевых сплавов. Оборудование: правильнорастяжные машины с гидроприводом. 3. Термическая правка. Применяется при отсутствии правильного оборудования, малой мощности,значительных размеров сечения. Нагрев производят газовыми горелками. 4.Термомеханическая правка . Применяется при значительных величинах деформаций, когда термическая правка затруднена. Скорость охлаждения должна быть медленной, чтобы исключить коробление. Вопрос 5. Очистка и консервация металла. Для очистки поверхности металлопроката от окалины, коррозии и создания шероховатой поверхности, необходимой для улучшения адгезии (сцепления) лакокрасочных материалов с металлом широко необходима очистка. Очистка в консервация стали. Применяют два основных способа очистки поверхности стали: химический (травлением) и механический. Химический метод очистки малопроизводителен, плохо поддается механизации, вреден для рабочих, требует сложных очистных сооружений для нейтрализации отработанных составов. Кроме того, для стойких покрытий на основе полимерных материалов требуется поверхность с равномерной шероховатостью, а не гладкая, получаемая после травления. Поэтому на заводах принят метод механической очистки стали. Существует несколько способов механической очистки стали: ручным механизированным инструментом (иглофрезами, шарошками и т.д.), пескоструйный, дробеструйный и дробеметный. Сущность дробеметной очистки заключается в том, что на поверхность металла, подлежащего очистке выбрасывается лопатками колеса дробеметного аппарата дробь. Металл проходит через веерную струю дроби, которая очищает его поверхность. Для дробеметной очистки углеродистых сталей применяют дробь по ГОСТ 11964-66 размером 0,6-0,9 мм, для низколегированных сталей дробь 0,8-1,2 мм. Очистку можно производить как круглой, так и колотой дробью. Наличие в колотой дроби острых граней способствует интенсивной очистке поверхности и увеличивает скорость очистки. Поэтому, несмотря на более низкую стоимость круглой дроби, эффективнее использовать колотую дробь. В процессе очистки дробь раскалывается, грануляция ее уменьшается, и она уже не может обеспечить равномерную очистку поверхности. Защита стали от коррозии на период изготовления (консервация) производится сразу же после чистки путём нанесения быстросохнущих и не препятствующих сварке грунтовок. Наиболее рациональный способ грунтования – безвоздушное распыление. Огрунтовка производится форсунками безвоздушного распыления, установленными в камере для огрунтовки. После огрунтования металлическое изделие поступает в камеру сушки, которая оборудована вытяжной вентиляцией и рольгангами (конвейер с роликами по которому перемещается груз), обеспечивающими опирание металлического изделия. Камеры сушки могут не иметь подогрева при наличии грунтовок со скоростью сушки не менее 2—5 мин при температуре 20° С. В противном случае необходимо устройство специальных камер сушки с обогревом до температуры, обеспечивающей высыхание грунтовки за время перемещения стали по рольгангам для складирования ее в штабель. Вопрос 6. Разметка и наметка Разметка Разметка —самая ответственная операция при изготовлении металлических конструкции, все детали металлических конструкций проходят разметку. Разметка подобна вычерчиванию деталей на бумаге, но вычерчивание при разметке производится в натуральную величину и при помощи более грубых инструментов. Деталь-образец, по которой намечаются последующие детали, называется шаблоном, а операция разметки деталей по шаблону называется наметкой. При разметке деталей для сварных конструкций за базовую линию следует принимать одну из сторон, определяющих контуры детали, так как в сварных конструкциях, во-первых, нет отверстий в деталях, а во-вторых, правильные контуры детали, исполненные в соответствии с чертежом, здесь имеют большое значение и всегда влияют на качество и прочность сварного изделия. При нанесении на материал размеров, центров дуг и окружностей, вычерчивании прямых и кривых линий пользуются следующими измерительными и чертежными инструментами: стальные выверенные линейки разных длин и толщин; тонкие линейки, поставленные на ребро и выгибаемые по контрольным кернам; стальные чертилки; стальная рулетка длиной 10—20 м; циркуль; штангенциркуль; слесарное керно; контрольный кернер; угловой рейсмас; слесарный угольник; плитовой рейсмас; центровое керно; струбцина; кронциркуль; микрометр; транспортир. Общие правила разметки сводятся к следующим. Все размеры откладываются точно. Ошибка допускается обычно не более 0,25 мм, и только при длинах свыше 10 м — 0,5—1,5 мм. Направление очень длинных прямых линий (свыше 2—3 м) лучше всего отбивать при помощи крученой нити или тонкого шнура, зачерненного углем (при разметке на выбеленной поверхности), а затем уже прочерчивать отбитую линию по частям чертилкой по линейке. Дуги больших радиусов вычерчиваются штангенциркулем. Короткие прямые линии проводятся по линейке, а дуги малых радиусов циркулем. При разметке больших листов проводить взаимно перпендикулярные линии при помощи угольника не рекомендуется. Перпендикуляр следует восстанавливать графически в требуемой точке к проведенной риске методами, известными из геометрии. Наметка Не всякое нанесение размеров на поверхность обрабатываемой детали следует называть разметкой. Наносить размеры можно и приемами так называемой наметки, которая отличается от разметки тем, что размеры на металл наносятся не с чертежа, а с обработанной уже детали или со специально изготовленного шаблона, более легкого и удобного для наметки. Специальные шаблоны обычно изготовляются из металла толщиной 1,0—1,5 мм. Перед наметкой они обязательно должны быть приняты техническим контролем или мастером, руководящим наметкой. Изготовление специальных наметочных шаблонов может быть рекомендовано при след. производствах: 1) крупносерийном; 2) серийном; 3) при повторяющихся конструкциях единичного производства. На крупных машиностроительных заводах имеются специальные мастерские, изготовляющие наметочные шаблоны и другую необходимую оснастку. Изготовленный шаблон или оснастка обязательно принимаются техническим контролем и снабжаются специальным документом, называемым паспортом, который подписывает представитель технического контроля, а на шаблон ставится клеймо, удостоверяющее, что он принят и допущен к эксплуатации. На небольших машиностроительных заводах этим изготовлением занимается цех-изготовитель металлических конструкций. Шаблоны небольших размеров изготовляются из кровельного железа, фанеры и даже обыкновенного картона. При наметке должно соблюдаться правильное положение шаблона, и выравнивание кромок шаблона производится на намечаемом металле, затем шаблон закрепляется струбцинами или жилками (пружинящая скоба), чем предотвращается возможность сдвига шаблона по металлу. Прижимать шаблон рукой, или, надеясь на его вес, не закреплять его струбцинами, запрещается. Вопрос 7. Механическая резка металла Резка металла – это производственный процесс, в течение которого сортовой или листовой металл разделяется на отдельные куски, детали или заготовки. Виды механической резки металла. •Механическая резка металла с помощью стационарной циркулярной пилы.(для резки профильных труб, а также для резки металла на квадраты или круги.) Кроме того, именно этот вид резки применяется при обработке изделий из цветного металла. Преимуществом резки с применением циркулярной пилы является то, что в ее процессе можно добиться очень ровного среза высокого качества, а допуски при этом будут минимальными. •Механическая резка с использованием болгарки. (для выполнения поперечных разрезов изделий из черного металла, например, арматуры, швеллеров, труб или уголков). Использование этого вида резки позволяет добиться очень высокой точности – допуски здесь бывают меньше, чем при применении газовой резки. Но недостатком резки металла с помощью болгарки является то, что она является очень трудоемкой, а следовательно, и очень дорогой. •Механическая резка металла с помощью гильотины. Этот вид резки называют еще рубкой металла. Основной спектр применения этого вида резки – резка листового металла, причем, это может быть как черный металл, так и все виды стали – нержавеющая сталь, оцинкованная сталь или электротехническая сталь. Для производства механической резки металлов может применяться специализированное оборудование – ленточнопильные станки или гильотинные ножницы, оснащенные числовым программным управлением. Кроме того, резка металла может осуществляться с помощью токарных станков с установленными на них специальными резцами. Правила безопасности при работе с механическим оборудованием для резки металлов. •Перед тем, как зажечь пламя резака, необходимо проверить герметичность всех соединений и подтянуть, если требуется, гайки. •Проверить, смазаны ли места уплотнения вентилей специальной смазкой или глицерином. •Вентиль кислорода для того, чтобы загорелось пламя резака, необходимо предварительно открыть на ¼ оборота. Это позволит разрядить газовые каналы. После этого открывают вентиль баллона с горючим газом и зажигают полученную смесь газов. Силу пламени можно отрегулировать с помощью вентилей на кислородном и газовом баллоне. •Следующим шагом необходимо разогреть металл (он по своему цвету должен напоминать солому), и только после этого открывается вентиль баллона с режущим кислородом и начинается резка металла. •В том случае, если необходимо погасить пламя резака, сначала нужно закрыть вентиль на баллоне с горючим газом, а потом вентиль баллона с кислородом. •Если в процессе резки наконечник резака станет слишком горячим, его можно охладить с помощью воды. Но при этом необходимо помнить о том, что перед началом охлаждения вентиль на баллоне с горючим газом следует закрыть (баллон с кислородом остается открытым). •В том случае, если мундштук резака засорится, его можно прочистить с помощью специальной иглы, изготовленной из меди или алюминия. Недостатки и достоинства механической резки металла. Основным недостатком механической резки металла является то, что все ее способы позволяют производить разрез только по прямой линии. В том случае, если требуется раскрой металла по сложной криволинейной траектории, этот вид резки применить невозможно. Кроме того, к недостаткам механической резки можно отнести и не слишком высокую производительность труда, а также недостаточно большую глубину пропила. Достоинства - высокое качество среза и его высокая точность, возможность резки металла под углом и небольшие потери металла про его обработке (при применении ленточнопильного оборудования). Вопрос 8. Обработка кромок и торцов деталей. Производится строганием и фрезерованием для получения размеров деталей с минимальными отклонениями от проектных, удаления неровностей и шероховатостей, удаления зон наклепа после механической резки на ножницах и разделки кромок деталей под сварку. Оборудование: кромкострогальные, продольно- и поперечно-строгальные станки. Инструмент – резец. Материал-Р9, Р18. К металлу для инструменты предъявляют следующие требования: a) Высокая твердость b) Достаточная механическая прочность c) Высокая теплостойкость d) Высокая износа стоййкость. Целесообразность обработки фрезерованием вместо строгания возрастает с увеличением толщины обрабатываемого пакета заготовок . Оборудование: торце- и продольно-фрезерные станки. 9. Технология кислородной резки. Параметры режима резки. Плазменная резка. Кислородная резка заключается в сгорании разрезаемого металла в кислородной струе и удалении этой струей образовавшихся оксидов. Технология кислородной резки Процесс кислородной резки представлен на рисунке ниже. Рисунок. Кислородная резка, схема процесса Разрезаемый металл предварительно нагревается подогревающим пламенем резака, которое образуется в результате сгорания горючего газа в смеси с кислородом. При достижении температуры воспламенения металла в кислороде, на резаке открывается вентиль чистого кислорода (99–99,8%) и начинается процесс резки. Чистый кислород из центрального канала мундштука, предназначенный для окисления разрезаемого металла и удаления оксидов, называют режущим в отличие от кислорода подогревающего пламени, поступающего в смеси с горючим газом из боковых каналов мундштука. Струя режущего кислорода вытесняет в разрез расплавленные оксиды, которые, в свою очередь, нагревают следующий слой металла, способствуя его интенсивному окислению и т. п. В результате разрезаемый лист подвергается окислению по всей толщине, а расплавленные оксиды удаляются из зоны резки под действием струи режущего кислорода. Основными параметрами режима кислородной резки являются: мощность подогревающего пламени, давление режущего кислорода и скорость резки. Мощность подогревающего пламени характеризуется расходом горючего газа в единицу времени и зависит от толщины разрезаемого металла. Она должна обеспечивать быстрый подогрев металла в начале резки до температуры воспламенения и необходимый нагрев его в процессе резки. Для резки металла толщиной до 300 мм применяют нормальное пламя. При этом длина видимого факела пламени ( при закрытом вентиле кислорода) должна быть больше толщины разрезаемого металла. Плазменная резка — вид плазменной обработки материалов, при котором в качестве режущего инструмента вместо резца используется струя плазмы. Между электродом и соплом аппарата, или между электродом и разрезаемым металлом зажигается электрическая дуга. В сопло подаётся газ под давлением в несколько атмосфер, превращаемый электрической дугой в струю плазмы с температурой от 5000 до 30000 градусов и скоростью от 500 до 1500 м/с. Толщина разрезаемого металла может доходить до 200 мм. Первоначальное зажигание дуги осуществляется высоковольтным импульсом или коротким замыканием между анодом и катодом в случае косвенной дуги, и форсункой и разрезаемым металлом в случае прямой дуги. Форсунки охлаждаются потоком газа (воздушное охлаждение) или жидкостным охлаждением. Воздушные форсунки как правило надежнее, форсунки с жидкостным охлаждением используются в установках большой мощности и дают лучшее качество обработки. Вопрос 10. Способы образования отверстий. Сверление отверстий по кондуктору, шаблону, наметке. Образование отверстий. Выбор технологического процесса образования отверстий зависит от толщины детали и марки стали, диаметра отверстий, профиля, размера и массы детали, наличия и мощности оборудования. Применяются в основном два способа образования отверстий: – продавливание; – сверление; Продавливание отверстий допускается: – для малоуглеродистых сталей толщиной до 25 мм; – для низколегированных сталей толщиной до 20 мм; (Диаметр отверстия должен быть больше толщины детали не менее чем на 2 мм). – для сталей повышенной прочности класса С60/45 и выше при толщине стали до 10 мм включительно при номинальных диаметрах отверстий 15—20 мм. Сверление отверстий в зависимости от профиля стали, размеров деталей, их серийности, типа сверлильных станков, требуемой точности производят по наметке, по кондукторам или пакетами, по шаблону на стационарных или передвижных сверлильных станках. Сверление по разметке, шаблону и кондуктору Сверлить отверстия можно по выполненной разметке или без неё — с применением шаблона или кондуктора. Разметка выполняется кернером. Ударом молотка намечается место для острия сверла. Фломастером тоже можно отметить место, но отверстие нужно ещё и для того, чтобы острие не сдвигалось от намеченной точки. Работа выполняется в два этапа: предварительное сверление, контроль отверстия, окончательное сверление. Если сверло «ушло» от намеченного центра, узким зубилом делаются насечки (канавки), направляющие острие в заданное место. Для определения центра цилиндрической заготовки пользуются квадратным кусочком жести, согнутым под 90° так, чтобы высота одного плеча составляла приблизительно один радиус. Прикладывая уголок с разных сторон заготовки, проведите карандашом вдоль края. В результате у вас образуется область вокруг центра. Найти центр можно по теореме — пересечением перпендикуляров от двух хорд. Шаблон нужен при выполнении серии однотипных деталей с несколькими отверстиями. Им удобно пользоваться для пачки тонколистовых заготовок, соединённых струбциной. Так одновременно можно получить несколько просверленных заготовок. Вместо шаблона иногда используют чертёж или схему, например, при изготовлении деталей для радиоаппаратуры. Кондуктором пользуются, когда очень важна точность выдерживания расстояний между отверстиями и строгая перпендикулярность канала. При сверловке глубоких отверстий или при работе с тонкостенными трубками кроме кондуктора могут применяться направляющие, фиксирующие положение дрели относительно поверхности металла Вопрос 11. Пробивка отверстий: технологические возможности, оборудование, инструмент Пробивка отверстий в металле является одним из методов перфорации. Суть технологии Чаще всего осуществляется пробивка отверстий в листовом металле толщиной 0,5–4 миллиметра, так как из-за особенностей конструкции используемого станка работа с трубами и более толстыми листами практически невозможна. Сам процесс осуществляется с использованием пуансона – пробойника, изготовленного из твердых сплавов, и матрицы – перфорированной «подложки», на которой размещается заготовка. Пуансоны могут иметь разнообразные формы, что дает возможность нанесения перфорации различных видов. Получаемые перфорированные листы могут использоваться в самых различных сферах и выступать деталями металлической мебели, каркасов рекламных конструкций, защитными кожухами и решетками. Методы: 1. Ручной В данном случае используются специализированные пресс-ножницы. Они могут иметь различный принцип действия: механический, пневматический или гидравлический, но результат будет всегда одинаков. Процесс выглядит следующим образом: *Производится разметка заготовки – керном размечаются центры будущих отверстий. *Размеченный лист вручную перемещается по станине пресс-ножниц до совпадения разметки с центром пуансона. *Производится запуск пресса – пуансон выдавливает часть металла из заготовки, оставляя ее в матрице. Из-за ручного контроля данный метод не может обеспечить высочайшей точности и производительности, поэтому на крупных производствах используются автоматические станки с ЧПУ. 2. Автоматизированный Для автоматической пробивки применяются высокопроизводительные координатно-пробивные прессы. Предварительно, еще до размещения на столе заготовки, в их память вносится программа, содержащая информацию о расположении и форме всех необходимых отверстий. Современные станки также называют револьверными, так как они имеют вращающийся барабан, в котором установлены пуансоны различных форм и размеров. В зависимости от программы они автоматически сменяют друг друга без участия человека и остановки работы. Подобная конструкция позволяет производить до 1500 отверстий в минуту. В отличие от ручного метода, лист-заготовка закрепляется на столе специальными зажимами, которые производят ее перемещение в плоскости согласно внесенной программе. При этом во время работы головка пресса сначала прижимает металлический лист специальным прижимным кольцом, обеспечивающим фиксацию рабочей области, а затем использует соответствующий пуансон. Благодаря использованию поворотного инструмента станок также может использоваться для осуществления перфорации сложной формы. Кроме того, он обладает дополнительным функционалом и может производить пуклевку, формовку и неполную пробивку, что существенно расширяет возможности изготовления. Особенности +Высокую скорость производства с использованием станка с ЧПУ. +Высокие показатели точности – до 0,05 миллиметра. +Возможность ручной пробивки на небольших производствах практически без потери качества. -Небольшой диапазон допустимых значений толщины заготовки. -На толщинах, близких к максимальным, по краям отверстия могут образоваться неровности и заусенцы, требующие дополнительной обработки. Несмотря на перечисленные недостатки, пробивка отверстий в металле пользуется стабильно высоким спросом в самых различных сферах производства и не спешит уступать другим методам перфорации ВОПРОС 12. Гибка и вальцовка листа и профиля. Оборудование. Гибка металла — одна из распространенных операций холодного и горячего деформирования. Она отличается малой энергоемкостью, и при правильной разработке техпроцесса позволяет успешно производить из плоских заготовок пространственные изделия различной формы и размеров. Усилия при гибке невелики, поэтому ее преимущественно выполняют в холодном состоянии. Исключение составляет гибка стального листа из малопластичных металлов. К ним относятся дюралюминий, высокоуглеродистые стали (содержащие дополнительно значительный процент марганца и кремния), а также титан и его сплавы. Их, а также заготовки из толстолистового металла толщиной более 12…16 мм, гнут преимущественно вгорячую. Холодная гибка проводится в следующей последовательности: Анализируется конструкция детали; Рассчитывается усилие и работа процесса; Подбирается типоразмер производственного оборудования; Разрабатывается чертеж исходной заготовки; Рассчитываются переходы деформирования; Проектируется технологическая оснастка; Анализ соответствия возможностей исходного материала необходим для того, чтобы выяснить его пригодность для штамповки по размерам, приведенным на чертеже готовой детали. В зависимости от размера и вида заготовки, а также требуемых характеристик продукции после деформирования, в качестве гибочного оборудования используются: Вертикальные листогибочные прессы с механическим или гидравлическим приводом; Горизонтальные гидропрессы с двумя ползунами; Кузнечные бульдозеры — горизонтально-гибочные машины; Трубо- и профилегибы; Универсальногибочные автоматы. Для получения уникальных по форме и размерам конструкций, в частности, котлов турбин и т.п., применяют и экзотические технологии гибки листовой стали, например, энергией взрыва. Характерная особенность листогибочных машин — сниженные скорости деформирования, увеличенные размеры штампового пространства, сравнительно небольшие показатели энергопотребления. Горячая гибка листовой стали. Процесс горячей обработки листа состоит из следующих операций: погрузки листа в печь, нагрева его, выгрузки из печи и выгибания нагретого листа по каркасу. Каркас воспроизводит форму детали и представляет собой постель, собранную из профильного металла и прикрепленную к плите прижимами или болтами. Каркас должен быть достаточно прочным, чтобы при ударах молотом по листовым деталям, уложенным на него, он не разрушался. Загрузку в нагревательную печь и выгрузку из нее листов производят электрической или ручной лебедкой. Для загрузки листа применяют также пневматический толкач. Нагретый лист укладывают на металлический каркас, а сверху на него — груз, под действием массы которого лист выгибается, приобретая необходимую форму. В процессе гибки лист закрепляют прижимами, которые переставляют по мере осадки листа. Участки листа, неплотно прилегающие к постели, подбивают кувалдами и производят полную гибку детали. После придания необходимой формы, кромку приглаживают гладилками. Проверку гибки производят шаблонами. После окончания гибки лист отжигают. Горячая гибка профильной стали. Процесс гибки профильной стали заключается в следующем. Предварительно на плиту укладывают гибочный шаблон, представляющий собой стальную полосу, изогнутую по форме детали; шаблон закрепляют к плите прижимами. Нагретую в печи профильную сталь укладывают на плиту и выгибают по шаблону пневматическим толкачом или вручную приспособлением, называемым лопатой. По мере изгиба профиль прижимают к плите прижимами. Для гибки и закалки профильного проката используют также станки с нагревом токами высокой частоты. В качестве гибочного оборудования используются: Нагревательные печи и горны, Плита для производства горячих работ. Вальцовка — процесс гибки металла под давлением, в результате которого изделие приобретает цилиндрическую форму. Процесс вальцевания листового металла представляет собой способ деформации, который производят непрофилированным вращающимся инструментом. Это операция холодной штамповки, при которой металл обретает форму конуса. После обработки таким способом структура заготовки становится плотнее, улучшаются ее основные свойства. Деформацию металла применяют во многих случаях и для разных материалов. Например, вальцевание является подготовительным этапом для штамповки готового изделия. Эта же технология используется для первичной переработки заготовок. Такой процедуре может подвергаться не только листовой металл, но и трубы, прутки и другие профили, изделия из резиновых смесей и пластмасс. Важно, чтобы материал был в необходимой мере пластичным. Все станки используемые при вальцевании в зависимости от количества валков делят на четырех-, трех- и двухвалковые. Трехвалковые бывают симметричными и асимметричными. У четырехвалковых станков имеется дополнительный вал, что упрощает процесс вальцевания. Все элементы надежно сцеплены между собой, что сводит к минимуму вероятность выскальзывания листового материала и увеличивает скорость обработки. По типу используемого привода вальцы бывают: гидравлические, ручные, электрические. Вопрос 13. Механизация работ и поточные линии для изготовления сборочных деталей. МЕХАНИЗАЦИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ РАБОТ частичная или полная замена ручного труда работой механизмов или приспособлений в наиболее трудоемких процессах строительных работ. Цель М. с. р. - повышение производительности труда, ускорение сроков производства работ, сокращение времени, затрачиваемого на возведение строений, улучшение качества и удешевление стоимости строительства. В сельс. Хоз-ве М. с. р. идет по пути машинной разработки карьеров песка, глины и камня, применения механизмов на земляных работах для рытья котлованов под фундаменты, планировки участков, для рытья силосных траншей, при производстве стеновых и кровельных материалов, лесопильных, плотничных, столярных и дорожных работ. Использование механизмов в с.-х. строительстве д. б. организовано так, чтобы допускало легкую маневренность при переброске механизмов с одной строительной точки на др.. Для подачи камня, песка или глины из карьеров, а также для перемещения грузов в горизонтальном направлении можно применять ворот (на горизонтальной или вертикальной оси) и простейшие транспортеры (на цепях или канатах). Сложные строительные механизмы-подъемные краны, мощные канавокопатели, бетономешалки и т. д.применяются преим. в дорожном и мостовом строительстве. Поточная линия — совокупность машин и рабочих мест, расположенных по ходу технологического процесса и взаимоувязанных по производительности и технологии. За каждой машиной и рабочим местом закреплена одна или несколько повторяющихся операций обработки одной или нескольких деталей, обрабатываемых одновременно или поочередно. Передача деталей на следующую операцию должна осуществляться немедленно и кратчайшим путем. Комплексно-механизированная линия — поточная линия, на которой все основные и вспомогательные операции по обработке деталей выполняются при помощи машин и механизмов, взаимоувязанных по производительности и технологии. Кроме того, должны быть механизированы и частично автоматизированы процессы перемещения деталей от одного рабочего места к другому. Ручной труд может быть допущен лишь на некоторых операциях, где механизация экономически нецелесообразна или технически невыполнима. При этом управление машинами и механизмами может осуществляться как автоматически, так и вручную. Автоматизированная линия — совокупность обрабатывающих машин и механизмов, автоматически выполняющих в заданной технологической последовательности цикл операций, в том числе вспомогательных, по обработке деталей, объединенная автоматическими транспортными устройствами, перемещающими детали от одного рабочего места к другому в заданном положении. При этом человек осуществляет лишь наладку и регулировку технологического процесса. Комплексно-механизированный корпусообрабатывающий цех — самостоятельная производственная единица судостроительного завода, состоящая из комплексно-механизированных участков и поточных линий, увязанных друг с другом по производительности, технологии, организации производства. При этом состав участков и линий должен обеспечивать выполнение всех производственных операций от получения листового и профильного металла до выдачи на склад обработанных деталей и скомплектованных в заданном объеме. Комплексно-механизированный цех в общем случае должен включать в себя склад стали, участки разметки и резки листового проката, участки гибки листовых деталей, участки обработки профильного проката и участки сортировки и комплектации готовых деталей. В состав этого цеха может входить также бюро по подготовке программного обеспечения для управления соответствующими машинами и станками, а также другой технологической документации. Автоматизация работ на складе стали достигается благодаря применению новых видов оборудования, подъемно-транспортных средств и новой организации работ. Площадь склада условно разделяется на три площадки: разгрузочную, на которую прибывает транспорт с металлом; площадку, оборудованную для хранения металлопроката; площадку для правки и очистки металла. На современных складах в качестве подъемно-транспортного оборудования будут применяться подъемные краны с программным управлением, снабженные электромагнитными или вакуумными присосками, что позволит исключить труд крановщиков и стропалей. Листы на таком складе хранятся в горизонтальном положении уложенными в пачки по маркам стали и размерам листов. Место каждой пачки строго закоординировано. Горизонтальное положение листов обеспечивает их захват электромагнитными и вакуумными присосами без участия человека. Правка и очистка металла от окалины и ржавчины должна осуществляться на автоматизированных поточных линиях, включающих листоправильные вальцы (или правильно-растяжные машины), дробеметные установки и камеры грунтовки. Движение металла на складе стали, подача листов в листоправильные вальцы и дробеметные установки производится с помощью рольгангов, специальных транспортеров и других устройств с автоматическим приводом. Управление подъемными кранами, рольгангами, транспортерами, правильными вальцами и дробеметными установками осуществляется с центрального пульта управления, снабженного электронной и телевизионной аппаратурой, что позволяет выполнять все операции на складе без участия человека. Со склада металл на рольгангах или с помощью других автоматизированных устройств поступает на соответствующие участки и поточные линии корпусообрабатывающего цеха. Вырезка и маркировка деталей проводится на машинах с программным управлением, встроенных в поточные автоматизированные линии. Листы по позициям такой линии перемещаются на автоматизированных транспортных устройствах. Для технологической сортировки деталей после их вырезки должны предусматриваться электромагнитные или вакуумные сортировщики с программным управлением. Такой сортировщик одновременно забирает все детали с раскроечной рамы согласно запрограммированной карте и передает их на соответствующие линии для дальнейшей обработки. Линия гибки деталей с простой кривизной (цилиндрической и конической) должна включать листогибочные вальцы, снабженные специальной аппаратурой для автоматической установки валков на заданную кривизну и контроля погиби листа в процессе гибки. Вальцы оборудуются специальным устройством для автоматической подачи, съема листа и поддержания его в процессе гибки. Линия гибки деталей со сложной кривизной должна включать специальные многоплунжерные прессы с управлением по программе. Таким образом, применение автоматизированных гибочных вальцов и многоплунжерных прессов позволяет создать автоматизированные линии гибки деталей. Участок обработки профиля должен представлять собой поточную линию с оборудованием для обрезки, выколки вырезов и гибки деталей. Все его оборудование должно иметь программное управление. Изложенное выше свидетельствует о высокой степени механизации и автоматизации производственных процессов обработки деталей корпуса. Применяя вычислительную технику и машины с программным управлением, можно будет создать автоматизированные поточные линии в корпусообрабатывающем цехе. Функции рабочего будут заключаться в настройке механизмов и наблюдении за их работой. Все вопросы, связанные с подготовкой производства и составлением программ для выполнения операций изготовления деталей корпуса, должны решаться с использованием электронно-вычислительных машин. Управление производством будет автоматизировано на основе применения электронно-вычислительных и управляющих машин, установленных в центральном пульте управления. Комплексная механизация имеет большие технико-экономические преимущества. В частности, в 4—5 раз увеличится выпуск обработанных деталей с тех же производственных площадей, резко сократится персонал корпусообрабатывающего цеха. Применение на поточных линиях машин с программным управлением повышает точность изготовления деталей, что способствует сокращению трудоемкости сборочных работ при изготовлении корпусных конструкций и их установке на построечном месте. 14. Сборка МК. Мерительный и сборочный инструмент, инвентарные приспособления. 1.Сборка МК. Сборка сварных конструкций является одной из самых ответственных и трудоёмких операций изготовления, примерно равной по трудозатратам сварке. Сборка стальных конструкций производится по разметке, по копиру, в кондукторах, на специальных сборочных стендах. Тип сборки зависит от вида конструкции, серийности, загрузки оборудования на период изготовления элемента. Сборка по разметке является наиболее трудоёмкой, но она не гарантирует качество, поэтому применяется на ЗМК малой мощности при изготовлении мелких серий. Сборка по разметке (Рис.7.) – процесс, при котором взаимное положение деталей, входящих в узел, определяют непосредственно измерением расстояний между ними и по рискам, нанесенным на детали при разметке. Сборка по разметке производится при помощи универсальных слесарных инструментов и приспособлений (струбцин, чертилки, керна, метра, циркуля, ручных и настольных тисков и т.п.). Детали, поступившие на сборку, размечают вручную или фотоконтактным методом (по специальным шаблонам из винипроза). Процесс сборки по разметке включает много переходов, связанных с разметкой центров отверстий в каждой детали, кернением положения центров, измерением расстояния между деталями, установкой и снятием струбцин и т.д. Для сборки двутавров с высотой сечения до 2,8 м и длиной до 18 м применяют кондуктор с подвижным порталом, в котором прижатие полок к стенке производится пневмоприжимами. Сборка двутавровых элементов с помощью сборочной установки с передвижным порталом наиболее распространена на большинстве заводов благодаря большой производительности при хорошем качестве сборки. Сборочная установка состоит из кондуктора и портала. Кондуктор предназначен для укладки стенки и полок собираемой балки в проектное положение, портал обеспечивает плотное прижатие полок и стенки друг к другу. Рис. 7. Сборочная установка с передвижным порталом: 1 — рама, 2, 4 — продольные балки, 3 — регулировочные винты, 5 — стойка-фиксатор. 6, 7— передвижные пневматические прижимы, 8, 9 — неподвижные пневматические прижимы, 10 — портал Кондуктор состоит из рамы, вдоль которой установлены две продольные двутавровые балки со стойкамификсаторами и вертикальными регулировочными винтами. Балка жестко прикреплена к раме. На рельсах, уложенных по продольным балкам рамы, установлен портал, оборудованный передвижными пневматическими и неподвижными прижимами. Портал имеет электропривод. Перед началом сборки установку настраивают: регулируют винты, устанавливают подвижную балку и стойкификсаторы по размерам собираемой балки. Сборку начинают с укладки листов стенки балки в горизонтальное положение, а полок — в вертикальное. После раскладки листов выравнивают один из торцов балки. После этого портал устанавливают на конце собираемой балки, включают вертикальные прижимы и прижимают к балкам стенку собираемой балки. Затем включают горизонтальные прижимы, которые прижимают полки балок к стенке. После этого рабочий прихватывает сварными швами балку в местах сжатия ее прижимами. Закончив прихватку, выключают воздух, отводят прижимы от изделия, включают ход портала и, переместив его на 500…600 мм вдоль собираемой балки, вновь включают подачу воздуха в прижиме и повторяют операцию сборки, как описано выше. В результате последовательного повторения этих операций примерно через каждый метр по всей длине установки происходит сборка балок. Сборка решётчатых конструкций: ферм, колонн, связей, секций мачт, башен, опор ЛЭП производится по копиру. Копир – это готовый отправочный элемент конструкции или его часть, изготовленный по разметке с повышенной точностью из деталей с изготавливаемой партии, по которому методом наложения собирают все последующие элементы. Копир является последним элементом или используется как первая половина для изготовления последнего элемента партии, после чего прекращает своё существование, превращаясь в рядовую конструкцию. Сборка плоских ферм большой серийности производится в кондукторе, который устанавливается на сборочной плите размерами 4х12 м с помощью универсальных сборных сборочных приспособлений (УССП) различного типа. Существует около 10 типов УССП, каждый из которых решает свои задачи: задаёт положение стержня по высоте, положение стержней в плане, положение фасонок, отверстий, фланцев и т.д. Устройство УССП зависит от типа сечений стержней – уголки, тавры, трубы. В необходимых случаях разрабатывают новый тип УССП. Сборка габаритных конструкций цилиндрической формы (трубопроводы, горизонтальные емкости) производится полистовым методом или наворачиванием полотнищ из плоских листов на стенде со сворачивающим устройством. Пространственные конструкции цилиндрической, конической или сферической формы (кожухи домен, сосуды под давлением и др) собирают из свальцованных или отштампованных листовых деталей, которые проходят общую и контрольную сборку в вертикальном положении на специальных стендах. Общая и контрольная сборка Для обеспечения высокого качества монтажных соединений на ЗМК производят общую или контрольную сборку. Контрольная сборка производится только для проверки точности изготовления без дополнительных технологических операций, а при общей сборке производится подгонка деталей, рассверливание отверстий на проектный диаметр, установка фиксаторов, индивидуальная маркировка. Контрольная сборка производится для проверки правильности изготовления отдельных элементов, кондукторов и приспособлений. Её назначают в объёме 5-15% от общего количества изготавливаемых элементов. Обычно, контрольной сборке подлежат первый и каждый десятый серийно изготавливаемый по кондукторам элемент на универсальном ЗМК, а на специализированных, где точность выше, только каждый 50-й. Контрольной сборке подвергаются сложные по условиям монтажа конструкции. 2. Мерительный и сборочный инструмент, инвентарные приспособления. При сборке стальных конструкций применяется мерительный, сборочный инструменты, набор щупов для измерения зазоров между деталями, инвентарные приспособления для сборки. Инвентарные приспособления обеспечивают установку деталей по чертежам с минимальным количеством разметочных работ, быструю стяжку деталей и их закрепление в проектное положение для последующего наложения прихваток. Их применение обеспечивает повышение производительности труда сборщиков и качество продукции. К ним относятся: струбцины для стягивания, эксцентриковые зажимы, стяжные приспособления из уголков и домкраты. Сборочный инструмент: ломики, молотки, зубило, ключи гаечные и т.д. Инструмент и сборочные приспособления должны обеспечивать безопасные условия работы. Вопрос 17. Сварка металлических конструкций. Способы сварки. Сварка металлоконструкций – технология соединения деталей из металла различной степени сложности в единое целое при помощи специального оборудования. Она может активно применяться в промышленном масштабе на крупных производствах опытными специалистами, а также для выполнения бытовых операций сварщиками. В любом варианте, соединения металлоконструкций характеризуется определенными особенностями, которые важно понимать при работе. Процесс сварки в технологическом плане должен обеспечить выполненным соединениям требуемые геометрические параметры, размеры и высокое качество. Конструкция должна получиться прочной и долговечной, а риск ее деформации – нулевым. Именно поэтому технология сварки металлоконструкций должна реализовываться с учетом некоторых требований, что во многом определит качество созданных сварных швов: 1. Если создаются простые соединения без применения кондуктора, а также при создании сложных швов перед включением данного инструмента важно оставить зазор между скрепляемыми деталями. Тогда при смещении элементов шов не пострадает. Но размеры зазора должны соответствовать допустимой норме, иначе система не будет прочна и долговечна. 2. При выполнении сварки ответственных металлоконструкций сварщики проверяют строгое соответствие установленной детали своему местоположению, согласно карте. При поступлении заготовки на стапель стоит подготовить каждую из них к завершающему этапу. 3. Все детали должны строго соответствовать по виду и размеру, указанным в проекте частям будущей конструкции. Это позволит сохранить функциональные возможности изделия. 4. Корневые слои шва при ручном методе выполнения дуговой сварки важно накладывать электродами с диаметром, не превышающим 3-4 мм. 5. Металлоконструкции при укреплении потребуется располагать так, чтобы можно было накладывать швы преимущественно в нижнем положении. Это необходимо для обеспечения сварщика безопасными условиями работы. 6. Важно взять под строгий контроль углы металлоконструкции, для чего стоит воспользоваться специальными инструментами и кондуктором. Все углы между плоскостями должны быть прямыми, если это предусмотрено проектом. Иначе произойдет перекос деталей, что повлечет за собой нарушение целостности механизма, потере им своей функциональности. 7. Готовая конструкция должна иметь минимальные усадочные напряжения и деформации, для чего сварные работы нужно осуществлять в стабильном режиме с отклонениями от заданных значений величины тока и напряжения на дуге не более ±5 %. Способы сварки: 1. Кузнечная (горновая) сварка. В процессе кузнечной сварки концы, подлежащие соединению, нагреваются в горне до температуры пластического состояния, затем накладываются один на другой и проковываются. Для удаления окалины разогретые концы посыпают кварцевым песком. 2. Газопрессовая сварка. При газопрессовой сварке кромки свариваемых деталей (стержней, труб, рельсов) нагреваются ацетиленокислородным пламенем сразу по всему контуру специальной многопламенной горелкой до пластического состояния или до оплавления и затем подвергаются сжатию. 3. Контактная сварка. Детали включаются в электрическую цепь сварочной машины и через них пропускается электрический ток большой силы и низкого напряжения. 4. Стыковая сварка применяется для соединения стержней, рельсов, труб и т. п. Детали закрепляются в электродах. Затем через них пропускается ток от вторичного витка 4 сварочного трансформатора. 5. Точечная сварка применяется для сварки листовых конструкций, у которых сварные соединения должны быть прочными, но не плот. Шлаками называют неметаллический покров на поверхности расплавленного или нагретого до пластического состояния металла. 6. Роликовая сварка применяется для сварки листовых конструкций, требующих плотно-прочных швов, например различных резервуаров, баков, тары и других изделий массового производства. При роликовой сварке свариваемые листы укладывают так же, как при точечной сварке, между электродами, имеющими форму роликов. 7. Сварка трением осуществляется на станках, подобных токарным. После закрепления двух цилиндрических деталей в зажимах станка детали сводятся вплотную и с большой силой прижимаются друг к другу. Термитной сваркой называется процесс получения неразъемного соединения деталей, при котором для нагрева металла применяется термит. 8. Термит представляет собой механическую смесь, состоящую из 78% (по весу) порошка железной окалины (окись железа) и 22% порошка чистого алюминия. При сгорании термита развивается температура около 3000° С. В результате сгорания термита получается расплавленное железо и жидкий шлак (окись алюминия), которыми заливают свариваемые концы. Сжигание термита производится в огнеупорном тигле. 9. Газовая сварка. Этот способ сварки состоит в том, что для нагревания и плавления свариваемых кромок используется пламя, полученное при сжигании горючего газа в смеси с кислородом. Для получения газокислородной смеси, ее сжигания и выполнения сварки применяют специальные сварочные горелки. Пламя газовой горелки используется для правки покоробленных деталей, для очистки металла от ржавчины, окалины, краски, для поверхностной закалки различных деталей, а также может быть использовано для местной термической обработки сварных швов. С помощью газового пламени часто наносят различные покрытия (металлические и неметаллические) на поверхности деталей. Вопрос 18. Отделочные операции: образование монтажных отверстий, фрезерованиеторцевых плоскостей. Общая и контрольная сборки МК. Образование отверстий продавливанием является одной из основных операций при обработке деталей металлических конструкций. Отверстия образуют в основном двумя способами – продавливанием (проколкой) и сверлением. Продавливание отверстий допускается в следующих случаях: а) для малоуглеродистых сталей толщиной до 25 мм включительно; б) для низколегированных сталей толщиной до 20 мм включительно; в) для высокопрочных сталей толщиной до 10 мм включительно; г) при получении отверстия, диаметр которого больше толщины детали не менее чем на 2 мм. Продавливание основано на скалывании металла по периметру отверстия. Процесс образования отверстия продавливанием происходит следующим образом. Сначала пуансон, нажимая на металл, сминает его и несколько врезается в толщу детали. Под давлением пуансона в металле возникают два вида напряжений – сжимающие и скалывающие, сосредоточенные у режущих кромок пуансона и матрицы. Под влиянием этих напряжений в металле происходят сдвиги, а затем образуются трещины скалывания, после чего наступает разрушение металла и отделение выкалываемого куска (выдавки). 5. Длина и ширина намеченной детали не должны отличаться от шаблона более чем на +2,0 мм. Наметка листовых деталей производится следующим образом: шаблон накладывают на обрабатываемый металл и плотно прижимают. Затем центровым кернером соответствующего диаметра набиваются центры всех отверстий, имеющихся на шаблоне, а контур детали очерчивается чертилкой или мелом; шаблон удаляется, после чего слесарным кернером набивают по линии реза керны на расстоянии 200...300 мм друг от друга. Центры отверстий углубляются слесарным кернером, а на части отверстий при помощи контрольного кернера набиваются окружности, которые служат для проверки качества, образования отверстий. На намеченной детали выбиваются номера заказа, чертежа, детали, плавки металла и диаметр отверстий. Фрезерование деталей. Фрезерование деталей Фрезерование деталей производят на торцефрезерных станках (рис. 2.31, 2.32). Рабочим режущим инструментом являются торцевые фрезы, закрепленные в шпинделе станка, имеющие вставные режущие ножи из быстрорежущей стали Р-18, твердого сплава ВК-3 или Т5К10. При вращении фреза совершает прямолинейное движение вдоль обрабатываемой вертикальной поверхности и снимает ножами стружку постоянного сечения. Для получения ровных и гладких поверхностей торцов деталей производят их фрезерование на торцефрезерных станках. Торцефрезерные станки оборудуют столами с упорами и прижимами для закрепления фрезеруемых деталей. Мелкие детали фрезеруют одновременно по нескольку штук – пакетом. Фрезерование деталей осуществляется путем снятия стружки резцами фрезы. Фрезерование производят также на продольно-фрезерном станке. Продольно-фрезерные станки применяют при обработке длинных и широких плоскостей, а также фасонных профилей на крупных деталях, например, станины различных станков. Эти станки отличаются высокой производительностью, так как могут работать одновременно несколькими фрезами. Общая и контрольная сборки Общая и контрольная сборки металлических конструкций Для обеспечения высокого качества монтажных соединений в необходимых случаях на заводе производят общие и контрольные сборки изготовленных конструкций. Общая сборка производится для обеспечения проектных размеров конструкций, подгонки элементов друг к другу, подготовки кромок под сварку, рассверливания монтажных отверстий. После общей сборки на все отправочные элементы устанавливают фиксаторы и наносят индивидуальную маркировку. Контрольная сборка производится для проверки точности изготовления элементов и их взаимозаменяемости без подгоночных работ. Проверке подлежат размеры конструкций, их монтажные сопряжения, подготовка кромок под сварку, совпадение монтажных соединений, правильность изготовления кондукторов. Таким образом, наличие технологических операций отличает общую сборку от контрольной, во время которой никаких дополнительных технологических операций не производится. Общей укрупнительной сборке подвергаются следующие габаритные элементы: тяжелые колонны массой свыше 20 т, подкрановые балки пролетом свыше 18 м, стропильные и подстропильные фермы пролетом свыше 36 м, негабаритные подкраново-подстропильные фермы, плоскости башен, конические части труб, негабаритные бункера, конструкции транспортерных галерей, решетчатые мачты и башни индивидуального изготовления, пролетные строения мостов, емкости (сосуды),затворы, створные и опускные ворота гидротехнических сооружений. На заводе-изготовителе также должны подвергаться общей сборке конструкции доменных цехов и газоочисток (кожухи, моторное кольцо, кольцевой воздухопровод, главные фермы и пилоны наклонного моста) При общей сборке элементов с монтажными соединениями на болтах или заклепках после рассверловки отверстий на элементы наносится индивидуальная маркировка. Элементы конструкций с монтажными соединениями на сварке без отверстий после общей сборки закрепляются фиксаторами, приваренными к двум стыкуемым элементам, и стяжными приспособлениями. Фиксаторы устанавливаются по схеме общей сборки без точной разметки мест их прикрепления. Монтажные стыки сварных двутавровых балок должны иметь не менее трех фиксаторов, продольные стыки листовых конструкций — не менее трех фиксаторов, а поперечные стыки — не менее двух фиксаторов (см. рис. 95). Общая сборка всех частей конструкций производится последовательно. Так, например, при общей сборке листовых кожухов одновременно должно быть собрано не менее трех царг при их высоте до 2,5 м и не менее двух царг при высоте более 2,5 м. Контрольной сборке подлежат каждый первый и в последующем каждый десятый элемент, изготовляемый серийно по кондукторам. Обязательную контрольную сборку должны проходить также сложные конструкции по условиям монтажа (примыкания конических или сферических днищ к цилиндрическим обечайкам, все плоскости негабаритных бункеров при соединении встык). Контрольной сборке подвергается также каждый 50-й элемент однотипных массовых конструкций, изготовляемых на специализированных заводах по кондукторам. Контрольную и общую сборку производят на сборочных козелках или на стендах. На стендах собирают кожухи доменных печей, конические части емкостей, кольцевые трубы. Такие стенды состоят из прокатных балок с отверстиями для пробок, которые фиксируют положение собираемых конструкций. Балки для сборки конструкций кругового очертания располагают радиально и выверяют по нивелиру Вопрос 19. Грунтовка и окраска МК Основным методом защиты металлоконструкций от коррозии является покрытие их лакокрасочными материалами. Технология покраски металлоконструкций предусматривает очистку основания перед нанесением на него финишного отделочного покрытия, чтобы обеспечить надежное сцепление металла с эмалью. Особенно следует отнестись серьезно к поверхностям, которые уже были покрашены. Необходимо качественно произвести их зачистку от старого покрытия, иначе у нового будет непродолжительный срок эксплуатации. Основные этапы работ: *подготовка поверхности; *удаление жирных отложений; *нанесение грунта; *окрашивание. Для очистки металла в основном применяют пневматические шлифовальные машинки. Вид подготовки зависит от степени агрессивности среды, для которой предназначены конструкции. Обрабатываемая поверхность должна быть сухой. Температура воздуха должна быть выше +5ºС, а относительная влажность воздуха – менее 80%. Следующий этап в подготовке качественной поверхности металла – грунтование. Грунтовка выполняет две основные функции – обеспечивает финишному покрытию лучшую адгезию к основанию и защищает металл от коррозии, работая как преобразователь ржавчины и барьер для агрессивной среды. Для разных металлов следует применять разные грунтовки. Для черных металлов важна антикоррозионная защита, в то время как цветные металлы нуждаются в грунтовках с хорошей адгезией. Среднее время высыхания грунтовки от пыли составляет примерно 2 часа. Следующий слой можно наносить через сутки. Оцинкованные и алюминевые поверхности рекомендуется грунтовать грунтовкой, которая является быстросохнущей и не содержит свинца и хроматов. Она предназначена для грунтовки стальных, оцинкованных и отшлифованных алюминиевых поверхностей, подвергающихся усиленной нагрузке, когда адгезия или скорость высыхания обыкновенных алкидных красок недостаточны. Она обладает хорошей износостойкостью, а также масло- и жиростойкостью. Поверхности из черных металлов рекомендуется грунтовать грунтовкой, которая создана на основе алкида и масла и не содержит свинца или хроматов. Она предназначена для грунтовки металлических поверхностей, в особенности, стальных. Она имеет матовый блеск и выпускается белого, серого, красного и черного цвета. Далее следует непосредственно покраска поверхности, которая производится, как правило, в два слоя. Основными свойствами, которыми должна обладать краска для металла -атмосферостойкость, термостойкость и стойкость к коррозии. Самым простым и традиционным вариантом является ручная окраска валиками и кистями. Этот способ позволяет качественно окрашивать сколь угодно сложные поверхности, но не всегда применим с быстросохнущими материалами, к тому же занимает больше времени, чем другие методы. Окраска кистью не позволяет добиться совершенно ровной поверхности, зато обеспечивает высокую адгезию материала. Можно использовать аппарат высокого давления для окраски металлов безвоздушным методом. Этот способ отличается высокой скоростью и производительностью, кроме того, при работе с безвоздушным краскопультом полностью отсутствует туман. Безвоздушная окраска возможна как в один слой, так и в несколько слоев, а также с предварительной грунтовкой тем же методом. Основной областью применения для безвоздушной окраски являются строительные и промышленные объекты с большими плоскими площадями. Для окраски поверхностей со сложной конфигурацией, а также мелких деталей данная технология покраска неэффективна и неэкономична. При окраске же больших площадей, а также при окраске с целью защиты от коррозии (с помощью специальных составов) этот метод незаменим. К другим его преимуществам относятся невысокий расход краски и разбавителей. Наконец, металлы в заводских условиях можно окрашивать порошковым способом. Этот способ требует специальных технологических условий и непортативного оборудования, так что он неприменим для окраски объектов в "полевых" условиях. При этом при окраске, к примеру, труб для трубопроводов в промышленных условиях он является наиболее эффективным и рациональным. Таким способом возможно, к примеру, равномерное окрашивание труб не только снаружи, но и изнутри. Виды красок по металлу: Краска по металлу и ржавчине обладает свойствами преобразования ржавчины, служит альтернативой грунтовке и выступает в роли качественного финишного покрытия. Термостойкая краска по металлу применяется для металлических поверхностей, постоянно или регулярно подвергающихся воздействию высоких температур. В бытовых условиях термостойкой краской по металлу обрабатываются такие поверхности, как дымовые трубы, радиаторы, различные печные приспособления. При проведении внутренних отделочных работ, а также покраске водосточных систем, изгородей и др. часто применяется краска металлическая. В основном металлокраску наносят на поверхность молдингов, цоколей, опорных колонн, ограждающие конструкции, перила. Вопрос 27. Заводы металлических конструкций. Типизация, МК. Повышение степени заводской готовности. Заводы металлических конструкций: *Асбестовский завод металлоконструкций (гор. Асбест) *Белгородский завод стальных конструкций (гор. Белгород) *Вологодский завод металлоконструкций (гор. Вологда) *Домодедовский завод металлоконструкций (гор. Домодедово) *Завод нестандартного оборудования «ПензГидромаш» (гор. Пенза) *Кулебакский завод металлоконструкций (гор. Кулебаки) *Московский завод металлоконструкций (гор. Москва) *Нижнетагильский завод металлоконструкций (гор. Нижний Тагил) *Новосибирский завод металлоконструкций (гор. Новосибирск) Типизация МК: 1. назначение зданий и сооружений: несущие, ограждающие 2. способ соединения элементов конструкции: болтовые, сварные, клепаные, винтовые 3. строительные и эксплуатационные условия: в зависимости от силового воздействия, от степени агрессивности окружающей среды 4. степень заводской готовности: полностью изготовленные на заводе, конструкции, состоящие из отправочных марок или элементов, которые соединяются различными способами на монтажной площадке Повышение степени заводской готовности. Развитие индустриализации строительства предусматривает перенесение основных трудоемких процессов со строительных площадок на заводы и превращение процесса возведения в процесс скоростной сборки зданий и сооружений из крупноразмерных элементов. Это направление технического прогресса в области монтажа стальных конструкций требует от заводов повышения степени заводской готовности и точности детальных конструкций. При этом возникают противоречия между требованиями максимального укрупнения элементов для крупнобалочного монтажа и полного использования грузоподъемности железнодорожных вагонов, что удовлетворяется при отгрузке конструкций мелкими транспортабельными элементами. Максимальное укрупнение отправочных элементов на заводе-изготовителе обеспечивает перенесение выполнения наибольшего количества трудоемких сборочно-сварочных операций с монтажной площадки в условия высокомеханизированного завода. Экономическая целесообразность разбивки сооружения на укрупненные отправочные марки должна быть обоснована технико-экономическими расчетами, учитывающими дополнительную стоимость укрупнения на заводе сверх степени готовности, предусмотренной в прейскуранте, стоимости такого укрупнения на монтаже, дополнительного тарифа за провоз груза в укрупненном виде по сравнению со степенью готовности по прейскуранту, сокращение сроков монтажа и ускорения ввода объектов в эксплуатацию. За перевозку металлоконструкций по железной дороге завод платит повагонный тариф независимо от веса погруженных конструкций в вагон. Следовательно, чем больше конструкций погружено в вагон, тем меньше себестоимость их перевозки. Стоимость же перевозки по железной дороге включена в оптовые цены за металлоконструкции. Завод-изготовитель при укрупнении отправочных элементов, как правило, уменьшает загрузку вагонов по сравнению с загрузкой более мелкими отправочными марками. Это увеличивает себестоимость перевозок изготовленных конструкций с повышенной точностью. В настоящее время широкое распространение имеет метод изготовления колонн с фрезерованными торцами. Плиты башмаков таких колонн устанавливают в проектное положение на месте монтажа посредством установочных болтов и сразу заливают цементным раствором взамен обычного способа выверки и заливки колонн после монтажа всего каркаса здания. Производительность монтажных работ при внедрении безвыверочного монтажа увеличивается на 10—15%. Кроме этого, безвыверочный монтаж сокращает объемы работ, производимые на высоте, что обеспечивает безопасность производства работ и создает возможность доверять их выполнение монтажникам более низкой квалификации. Заканчивая рассмотрение современного состояния и дальнейшего совершенствования изготовления стальных конструкций, следует подчеркнуть, что технология изготовления металлических конструкций постоянно улучшается и совершенствуется. Заводы систематически оснащаются новыми станками, оборудованием и приспособлениями более высокой производительности и большей мощности, обеспечивающими лучшее качество металлических конструкций. Эти обстоятельства обязывают постоянно находить и использовать новые технологические процессы и методы организации работ. Только в этом случае можно обеспечить более высокую производительность, лучшее качество и снижение себестоимости изготовления металлических конструкций.
