Лекция № 24-25 Оборудование для сборки плосколистовых конструкций

Тема: 24 – Сборочные кондукторы, стенды и установки.

25 – Оборудование для сборки цилиндрических конструкций.

План:

1. Оборудование для сборки плосколистовых конструкцій.

2. Оборудование для сборки цилиндрических конструкций.

3.

Оборудование для сборки плосколистовых конструкций. При сборке плосколистовых конструкций основной задачей является совмещение кромок собираемых листов в одной плоскости (при сварке встык) или прижатие листов друг к другу (при сварке внахлестку). Это требование определяет собой конструкцию типовых устройств для сборки плосколистовых конструкций — электромагнитных стендов и стендов с передвижными балками и порталами. Все эти устройства имеют прижимы, направленные перпендикулярно плоскости изделия. Иногда устройства обору­дуют упорами, обеспечивающими правильное расположение соби­раемых листов в плане.

Электромагнитные стенды, предназначенные для сборки и сварки листовых полотнищ.

Стенды с передвижными (катучими) балками применяют для сборки листовых полотнищ встык и внахлестку, для установки ребер, накладок и других деталей на листы, для сборки каркасов с листами. Стенды представляют собой стеллажи с направляющими, по которым передвигаются балки. На балках расположены пере­движные прижимы с пневмоцилиндрами. На рис. 55 изображен стенд с передвижной балкой, снабженной тремя пневмоприжимами. Стенд состоит из стеллажа 2 с боковыми направляющими 1, по которым на четырех колесах 4 передвигается балка 5, оборудован­ная тремя передвижными прижимами 7 с пневмоцилиндрами 6. Каждый цилиндр снабжен своим пневмораспределителем 8. Для предотвращения подъема балки во время прижатия имеются за­хваты 3.

Стенды применяют для листов толщиной 6—8; ширима стендов достигает 15 м, длина зависит от собираемых конструкций. Число прижимов 1—4, усилие каждого прижима 500—1500 кгс (5—15 кН).

Оборудование для сборки цилиндрических конструкций. Сборка цилиндрических конструкций включает в себя три основных операции — сборку продольных стыков обечаек, сборку обечаек по кольцевым стыкам и сборку обечаек с днищами. При сборке про­дельных стыков необходимо соединить кромки стыка, совместив их в одной касательной плоскости, и выровнять торцовые кромки.

На рис. 56 показана установка для сборки продольных стыков обечаек, состоящая из портальной рамы 2, двух гидравлических стяжек 4 для совмещения и соединения продольных кромок и гидравлической стяжки 5 для выравнивания торцовых кромок, Стяжки 4 с помощью пружинных подвесок 6 закреплены на тележ­ках 7, передвигающихся по рамс 2. На этих же тележках закреплены и панели управления 3. Стяжка 4 (рис. 56, в) по схеме анало­гична винтовой (см. рис. 50). Винты заменены гидроцилиндрами — двумя зажимными 3, одним выравнивающим 9 и одним стягиваю­щим 10.

Стяжка 5 для торцовых кромок представляет собой гидроци­линдр с двумя цепями, на концах которых имеются крючки, зацеп­ляющиеся за кромки обечайки. Во время сборки обечайка находится на роликоопорах 7, на которые она попадает по наклонному стеллажу. Перед сборкой обечайку поворачивают па роликоопорах стыком вверх и стяжкой 5. выравнивают торцовые кромки в плоскости, перпендикулярной к продольной оси обечайка (рис. 56, б). После этого кромки обечайки соединяют стяжками 4 (рис.56, в) и прихватывают дуговой сваркой, начиная с середины стыка. Собранная обечайка снимается с роликоопор специальным пневматическим выталкивателем.

Установку используют для обечаек диаметром 0,5—1,5 м, дли­ной до 2,1 м с толщиной стенки до 16 мм. Цилиндры стяжек разви­вают усилие до 1200 кгс (12 кН) при давлении масла до 60 кгс/см² (6 МПа).

При сборке продольных стыков небольших обечаек абсолютная величина несовпадения торцов обычно невелика, поэтому доста­точно совместить и соединить кромки стыка. Эту операцию выпол­няют на приспособлении, показанном на рис. 57. На сварном кар­касе 7 приспособления размещены два рычажных прижима 3 с пневмоцилиндрами 2 и опорный ложемент 4, на который укла­дывается обечайка. 3 осевом направлении положение обечайки определяется торцовым упором 5. При подаче воздуха прижимы с обеих сторон обжимают обечайку по наружному диаметру, соединяя кромки продольного стыка. Обечайка прижимается к деталям, расположенным внутри нее (например, к дискам). На этом же при­способлении можно выполнять сварку, так как прижимы располо­жены сбоку и продольный стык остается открытым. Приспособ­ление применено для обечаек диаметром 398 мм, длиной 320 мм, с толщиной стенки 5 мм.

При сборке обечаек по кольцевым стыкам необхо­димо прижать обечайки друг к другу, совместив их торцовые кром­ки по всей окружности. В соответствии с этими основными элемен­тами оборудования для сборки кольцевых стыков должны быть осевые и радиальные прижимы.

Установка для сборки обечаек по кольцевым стыкам представ­ляет собой тележку 5 со скобой 4, передвигающуюся по рельсам 10, проложенным между роликоопорами 11, на которых размещены собираемые обечайки (рис. 58). На скобе закреплены три пневмоцилиндра: передний 1, средний 3 и задний б. Штоки пневмоцилиндров связаны с прижимами. Шток переднего пневмоцилиндра заканчивается прижимной пятой, г штоки среднего и заднего пнев­моцилиндров соединены с прижимами рычажными передачами, что увеличивает прижимное усилие в несколько раз по сравнению с усилием, развиваемым пневмоцилиндрами. На верхней части скобы, против прижимов переднего и среднего пневмоцилиндров, размещены три регулируемых винтовых упора 2. Скоба может под­ниматься и опускаться в пределах 0,45 м с помощью электропри­вода 9 по направляющим 7, закрепленным на тележке. Тележка передвигается по рельсам электроприводом 8.

В исходном положении воздух выключен и давления во всех пневмоцилиндрах нет. При этом шток переднего пневмоцилиндра своим нижним концом опирается на тележку, а конец скобы под действием собственного веса опускается до упора верхней крышки переднего пневмоцилиндра в поршень. Прижим среднего пневмо­цилиндра под действием веса поршня находится вверху, а прижим заднего — в крайнем правом положении. В начале работы меха­низмом подъема скоба устанавливается на таком уровне, чтобы упоры 2 были на 15—20 мм выше нижней стенки обечайки. Затем воздух подается в верхнюю полость переднего пневмоцилиндра и передний конец скобы поднимается.

Одновременно воздух подается в нижнюю полость среднего пневмоцилиндра н средний прижим опускается. В таком положе­нии тележка заводы скобу внутрь обечайки, лежащей на ролико­опорах установки, до тех пор, пока кольцевой стык не окажется над средним прижимом (между вторым и третьим верхними упо­рами). Теперь воздух подается в нижнюю полость переднего пнев­моцилиндра, вначале передний конец скобы опускается, пока передний верхний упор не опустится на нижнюю стенку левой обечайки, после чего поршень поднимается и зажимает левую обечайку между передними прижимом и упором. Затем последовательно включаются задний пневмоцилиндр, прижимающий пра­вую обечайку к левой, и средний, прижимающий кромки обеих обечаек к верхним упорам, предварительно отрегулированным на необходимую высоту.

После выравнивания кромок обечаек производится прихватка, затем пневмоцилиндры переключаются и все прижимы отводятся от обечаек. При впуске воздуха в верхнюю полость переднего пневмо­цилиндра сначала отходит его прижим (до упора нижним концом штока в тележку), после этого поршень останавливается и от давле­ния воздуха в верхнюю крышку начинает подниматься сам пневмо* цилиндр, поворачивая скобу с упорами 2, отходящими от обечаек. Освобожденные обечайки поворачиваются на роликовом стенде и происходят подгонка и прихватка в соседнем месте стыка. После сборки стыка тележка со скобой откатывается, на стенд устанав­ливается новая обечайка, и цикл повторяется.

Управление пневмоцилиндрами осуществляется с кнопочной станции электропневмораспределителями. В исходных положе­ниях пневмоцилиндры отключаются конечными выключателями 12—14.

На подобных установках собирают сосуды диаметром от 0,5 м (при толщине стенки до 16 мм) до 5 м (при толщине стенки до 50 мм). Длина отдельных обечаек до 3,5 м. Для сборки обечаек с толщиной стенки до 70 мм применяют установки с гидроцилиндрами.

Для обеспечения соосности и совмещения торцовых кромок труб и обечаек при сборке под сварку применяют наружные и вну­тренние центрирующие приспособления — центраторы. На рис. 59 изображен наружный центратор для труб диаметром 720 мм, со­стоящий из нескольких наружных 6 и внутренних 5 звеньев, шар­нирно соединенных между собой и образующих вместе с крючками 3 замкнутую цепь. На внутренних звеньях укреплены ролики 4, которыми цепь опирается на трубы. Замыкающий шарнир пред­ставляет собой крестовину 2 с натяжным винтом 1. При сборке раскрытая цепь центратора подводится под трубу, на цапфы крестовины надеваются крючки. При этом пластины цепи распо­лагаются симметрично по обеим сторонам от плоскости стыка. Затем цепь натягивается винтом 1, а ролики 4 совмещают кромки обеих труб. После прихватки центратор снимают и трубы свари­вают. Аналогичные конструк­ции разработаны для труб с на­ружным диаметром 820, 1020 мм.

Имеются также универсаль­ные центраторы, предназначен­ные для сборки труб нескольких диаметров, для чего наружные и внутренние звенья сделаны составными с регулируемой дли­ной. Для труб имеется два типа центраторов: диаметром 478— 820 мм и 920—1420 мм. Недо­статок всех этих центраторов состоит в том, что без при­хватки сварка невозможна.

Внутренние центраторы, по­мещенные внутри обечайки, оставляют стык' открытым сна­ружи, благодаря чему поселя­ется возможность не только сборки, но и сварки без пред­варительной прихватки. Вну­тренние центраторы применяют, как правило, для сборки и сварки тонкостенных обечаек, когда не требуется больших усилий и возможна сборка сразу всего кольцевого стыка по окружности. При этом обечайки также калибруют для обеспечения их правильной геометрической формы. Внутренние центраторы обычно служат вспомогательными устройствами при сборке и сварке обечаек на стендах и установках.

На рис. 60, а показан центратор (патрон) для разжима и за­крепления небольшого изделия во время сборки и сварки на спе­циальном станке. Изделие (рис. 60, 6) состоит из трех деталей — обечайки 10, кольца 11 и донышка 12. Патрон состоит из четырех сборных секторов 5, сидящих на скользящей шпонке шпинделя 7 станка н двух конусов — переднего 2 и заднего 5. Передний конус жестко закреплен на конце штока 6 пневмоцилиндра 8. Шток про­ходит внутри шпинделя 7, на котором укреплен задний коте. Воздух к пневмоцилиндру подводится через воздушную муфту 9. На поверхности сборных секторов укреплены медные пластины — кольцевые 1 и продольная 4, служащие подкладками при сварке. Форма и расположение пластин соответствуют конфигурации сва­риваемых швов.

Обечайка с кольцом надевается на сжатые секторы патрона. К обечайке подводится донышко и при подаче воздуха передний конус, перемещаясь со штоком, раздвигает секторы и прижимает обечайку к донышку и кольцу. Затем производится сварка про­дольного и двух кольцевых швов, после чего шток перемещается в другую сторону. При этом конусы сдвигают секторы к центру и освобожденное изделие снимается с патрона. Все внутренние цен­траторы предназначены для изделия одного диаметра, равного диаметру секторов.

Вопросы для самопроверки:

1. Назначение оборудования для сборки плосколистовых конструкцій.

2. Назначение оборудования для сборки цилиндрических конструкций.

3.

Литература:

Базовая:

1. А.Д. Гитлевич, Механизация и автоматизация сварочного производства, М., Машиностроение, 1979г. – стр.290.

Вспомогательная:

1. С.А. Куркин, Сварные конструкции, М., Высшая школа, 1991г. – стр.398;

2. М.С. Львов, Автоматика и автоматизация сварочных процессов, М., Машиностроение, 1982г. – стр.302;

3. В.А. Тимченко, А.А. Сухомлин, Роботизация сварочного производства, К., Техника, 1989г. – стр.175;

4. Г. Герден, Сварочные работы, М., Машиностроение, 1988г. – стр.288;

5. Методические указания к выполнению практических работ по дисциплине «Технологическое оборудование»;