Сварка рамы

Сварка рамы. Компоновка привода и проектирование рам

Проектирование рамы производится после второй компоновки привода.

Конфигурация и размеры рамы зависят от типа и размеров редуктора и электродвигателя. Расстояние между ними зависит от подобранной соединительной муфты.

Проектирование рамы выполняется в выбранном масштабе в следующем порядке:

На листе бумаги вычерчивают тонкими линиями контуры муфты в разрезе (рис. 10);

Одну часть муфты соединяют с валом электродвигателя, другую – с валом редуктора.

Размеры валов редуктора и электродвигателя принимают по каталогам. Торцы ступиц муфт должны упираться в буртики на концах валов. Если длина ступицы стандартной муфты меньше длины посадочного конца вала электродвигателя, тогда между торцом ступицы и буртиком вала устанавливают распорную втулку. Если ступица полумуфты длиннее вала, то ее можно обрезать, проверив предварительно прочность шпоночного соединения. Затем определяют размер a между торцами валов;

Наносят тонкими линиями контуры электродвигателя и редуктора, а также размеры l 1 , l 2 , l 3 и l 4 ;

Вычерчивают контур рамы и наносят на чертеже размер, равный разности высот h опорных поверхностей двигателя и рамы;

Вид сверху размещают под главным видом рамы (рис. 11). На виде сверху проводят осевые линии вала электродвигателя и входного вала редуктора;

Изображают отверстия в лапах электродвигателя d э и лапах редуктора d р, указывают координаты расположения отверстий с э, с 2э, с р, с 2р и с 3р;

Определяют размеры опорных поверхностей электродвигателя b э, b 1 , с 1э, l э и редуктора b р, b 2 , с 1р, l р, которые наносят тонкими линиями на виде сверху. Перечисленные размеры определяют по каталогу электродвигателей и каталогу редукторов (возможно из чертежа спроектированного редуктора);

Для создания базовых поверхностей под элементы привода на раме размещают металлические платики в виде отдельных прямоугольных пластин. Высоту платиков принимают 4…8 мм (до 20 мм для выравнивания по высоте осей сборочных единиц привода). Платики редуктора и электродвигателя часто проектируют с разными высотами, это позволяет в некоторых случаях компенсировать разность высот горизонтально расположенных осей валов редуктора и электродвигателя. Размеры платиков в плане можно принимать равными размерам опорных поверхностей элементов привода либо на 3…5 мм больше соответствующих размеров опорных поверхностей двигателя и редуктора. Возможно использование сварных рам без платиков, так как поверхность проката достаточно чистая и ровная. Назначение платиков – компенсация ошибок размеров и других дефектов сварной конструкции. При отсутствии платиков эти дефекты компенсируют с помощью комплекта прокладок. Однако монтаж оборудования на неровной поверхности значительно сложнее. Обязательно применение платиков на рамах сложной конструкции с разностью уровней присоединительных поверхностей и большим количеством сварных швов;

Сварка рамы

Определяют основные размеры рамы в плане B и L . Для этого b 0 , b 3 и b 4 принимают конструктивно не менее 8…10 мм. Размеры B и L округляют до стандартных значений;

Предварительно определяют высоту нижнего пояса рамы (см. рис. 12)

Наипростейшее изображение рамы, для которой характерно наличие общей продольной оси элементов привода и платиков, показано на рис. 12. Такие рамы состоят из двух продольных швеллеров 1 и трех-четырех поперечных швеллеров 2 одного номера профиля, сваренных между собой. При этом желательно иметь одинаковые высоты осей редуктора и электродвигателя, вследствие чего уровень платиков всех присоединительных мест будет одинаковым, что значительно упрощает конструкцию рамы и обработку платиков. Для удобства крепления узлов к раме целесообразно продольные швеллеры располагать полками наружу с продольным расположением платиков 3 под электродвигатель и 4 – под редуктор параллельно оси.

Сварка рамы

Пример более сложной рамы представлен на рис. 13. Рама состоит из двух продольных швеллеров 1 (нижний пояс рамы), двух пар поперечных швеллеров 2 и 3. Пары поперечных швеллеров 2 и 3 углублены в нижний пояс рамы на разные высоты и выполнены с подрезом для опоры на продольные швеллера 1. Поперечный швеллер 4 установлен между продольными швеллерами 1 для дополнительной жесткости конструкции. На швеллерах 1, 2 и 3 установлены платики 5, 6 и 7, которые служат опорными поверхностями, соответственно, для электродвигателя, редуктора и опор исполнительного механизма.

Сварка рамы

Узлы привода будут закреплены на полках швеллеров, образующих раму. Ширину рамы необходимо проверять на возможность размещения и монтажа узлов с обязательным определением разности уровней h (см. рис. 10) между опорными поверхностями. Для нахождения h за базовый уровень, от которого ведется отсчет, принимают опорную поверхность под электродвигатель. Нижний пояс рамы усилен ребрами жесткости 8. К нижним полкам швеллеров 1 приварены косые шайбы 9. Рама будет закреплена на основании фундаментными болтами.

В сварной раме можно выделить элементы базовой конструкции и элементы надстройки.

К элементам базовой конструкции относится нижний пояс, свариваемый обычно из швеллеров. Размер швеллеров выбирается по ГОСТ 8240-89 (табл. П. 22) в зависимости от ширины b полки, либо с учетом размеров крепежных отверстий в полке швеллера. Для обеспечения возможности размещения на их полках отверстий под фундаментные болты ширина b полки швеллера должна быть равна

где d б – диаметр фундаментных болтов.

Диаметр d б. фундаментных болтов должен быть не менее наибольшего диаметра болтов, присоединяемых к раме сборочных единиц.

Высота h швеллера нижнего пояса рамы

где L – габаритный наибольший размер (длина) рамы.

Нижний пояс должен быть оформлен как самостоятельная, технологически законченная конструкция в виде жесткой рамы. Нижний пояс удобно конструировать из двух продольно расположенных швеллеров и трех-четырех поперечно расположенных швеллеров, приваренных к первым. Швеллеры располагаются полками наружу. Такое расположение удобно для крепления узлов к раме, выполняемого как болтами, так и винтами. Для увеличения жесткости длинных рам добавляют диагонально установленные балки из уголков. На внутренние поверхности полок продольных швеллеров приваривают или накладывают косые шайбы, выравнивающие опорные поверхности рамы под гайками и головками болтов. Иногда для изготовления косых шайб используют полки швеллеров. Размеры косых шайб подбираются по диаметру болтов (табл. П. 28).

Для того чтобы можно было использовать муфту при соединении валов двигателя и редуктора (либо выходного вала редуктора и исполнительного механизма), оси валов должны быть расположены на одной горизонтальной прямой. Если расстояния от этой прямой до опорных плоскостей двигателя и редуктора (редуктора и исполнительного механизма) разные, то конструкция рамы несколько усложняется.

Небольшую разность высот устраняют привариванием полос толщиной до 20 мм. К нижнему поясу привариваются элементы надстройки, если перепад размеров больше 20 мм. Надстройку чаще выполняют из профилей таких же номеров, что и при проектировании нижнего пояса рамы. Если высота надстройки велика, то высоту понижают применением швеллеров (рис. 14, а) с вырезами на вертикальной стенке. Швеллеры, положенные на ребра (рис. 14, б) или установленные на полки (рис. 14, в), а также сваренные из листа конструкции (рис. 14, г), образуют надстройку. Чтобы при затяжке болтов не прогибались полки швеллеров, их усиливают ребрами жесткости 1. После сварки рамы обязательны операции правки с последующей механической обработкой базовых поверхностей платиков.

Сварка рамы

Иногда необходимо раму существенно поднять над уровнем пола. В этом случае к продольным швеллерам базовой конструкции рамы приваривают стойки. Число стоек выбирают не менее шести. Жесткость рам на высоких стойках увеличивают привариванием косынок (рис. 15, а) и диагональных уголков (рис. 15, б). Стойки проверяют на продольную устойчивость, а базовую конструкцию рамы – на изгибную прочность и виброустойчивость.

Сварка рамы

Взаимное расположение электродвигателя и элементов привода определяет конструкцию рамы. Если осевые линии валов каких-либо сборочных единиц взаимно перпендикулярны на виде сверху, то нужна рама с Г-образным видом в плане. Платики такой рамы могут располагаться в одной или двух-трех плоскостях.

Пример такой рамы предложен на рис. 16. Нижний пояс выполнен из профилей 1 одного номера полками наружу. Перпендикулярно к профилям, образующим наружный контур нижнего пояса рамы, установлены три пары швеллеров 2, 3 и 4 того же номера. К швеллерам пары 2 приварены два уголка 5, усиленные ребрами жесткости 6, а швеллеры пары 4 установлены с превышением над уровнем нижнего пояса рамы. В трех плоскостях получены опорные поверхности рамы. На этих поверхностях размещены три пары платиков 7, 8 и 9, в которых выполнены сквозные отверстия для крепления элементов привода к раме. В местах расположения сквозных отверстий в полках нижнего пояса рамы для увеличения жесткости рамы к верхним и нижним полкам с внутренней стороны приварены накладки 10 и ребра жесткости 11. Эта рама сконструирована так, что фундаментные болты пропускают через обе полки швеллеров 1 и гайки опирают о верхнюю полку.

В процессе эксплуатации приводов с ременной передачей для компенсации вытяжки ремней в процессе их эксплуатации и удобства смены ремней должна быть предусмотрена периодическая регулировка межосевого расстояния ременной передачи. Удобно регулировать натяжение ремня перемещением электродвигателя. Предусмотрен вариант (рис. 17) прямолинейного перемещения электродвигателя по направляющим (двум пазам с помощью регулировочных винтов). Выходной вал редуктора при фланцевом креплении редуктора к сварной раме может иметь вертикальное расположение, что удобно, когда согласно техническому заданию на проектируемую установку или из-за ее конструктивных и эксплуатационных особенностей механизм не может непосредственно монтироваться на установочную плиту. Этим условиям работы соответствует сварная рама, выполненная из листовой стали.

Рамы к основанию крепятся фундаментными болтами, диаметр и число которых выбирается в зависимости от длины рамы. Ориентировочные диаметры и минимальное число фундаментных болтов указаны в табл. 25, размеры болтов – в табл. П. 29.

Выбор фундаментных болтов

Сварка рамы

Сварка рамы

Наружный диаметр резьбы болта должен округляться до стандартного ближайшего размера по ГОСТ 7798–70:

6, 10, 12, (14), 16, (18), 20, (22), 24, (27), 30, (33), 36, (39), 42, (45).

Диаметр отверстий под фундаментные болты на раме принимается на 1…3 мм больше наибольшего диаметра болта присоединяемых к ней сборочных единиц.

Очень часто на нижней опорной поверхности рамы в местах ее крепления к фундаменту приваривают платики. Крепление рамы к фундаменту можно выполнить разными способами, например пропусканием фундаментного болта через обе полки швеллера (см. рис. 18, а, б, в) базовой конструкции рамы. Такое крепление способствует более равномерному распределению затяжки по стыку рамы с фундаментом. Оно целесообразно, если расположенные на раме сборочные единицы не препятствуют размещению болтов с выступающими гайками и если гайки не мешают эксплуатации привода. Нижние и верхние полки в этом случае связывают либо ребрами жесткости, либо трубами, либо уголками. Иногда гайки размещают между полками швеллера (см. рис. 18, г, д, е).

Сварка рамы

Наиболее простые варианты крепления рамы к фундаменту за нижнюю полку швеллера с привариванием высоких стоек или косых шайб в местах расположения фундаментных болтов предложены на рис. 18, д, е.

На рис. 9, 1 — 18 показаны способы сварки рам из уголков. Наиболее употребительны соединения с расположением уголков вертикальными полками наружу, обеспечивающие гладкую наружную форму рамы (виды 1-6 ).
Чаще всего применяют стыковое соединение со скосом кромок под углом 45° (вид 1 ). Значительно сложнее соединения с вязкой угла в шип, т.е. по вырезам в полках уголков (виды 2 — 4 )

На виде 5 показан способ вязки кромок со скруглением наружного угла соединения. Прочное соединение получается также при сгибе уголков по целой стенке с разрезкой полок и соединением их под углом 45° (вид 6 ). Расположение уголков вертикальными полками внутрь (виды 7-12 ) ухудшает внешний вид рамы, но облегчает крепление диагональных связей

Чаще всего применяют стыковое соединение со скосом полок под углом 45° (вид 7 ), обычно в сочетании с усиливающими косынками (вид 8 ). На видах 9, 10 показаны стыковые соединения прямыми кромками. Соединение вида 10 можно усилить косынкой (вид 11 ); в соединении вида 9 применить косынку нельзя

На виде 12 показано соединение с вязкой кромок в шип.
Способы вязки рам со смешанным расположением уголков (один уголок полкой внутрь, другой наружу) показаны на видах 13 — 18 .
Диагональные связи в рамах с расположением уголков вертикальными полками внутрь приваривают к стенкам уголков встык со скосом кромок под углом 90° (вид 19 ). Соединение можно усилить косынкой (вид 20 ). Аналогично крепят трубчатые связи (вид 21 )

При расположении уголков вертикальными полками наружу диагональные связи крепят с помощью косынок (вид 22 ). Стыковое соединение с фигурной вырезкой кромок (вид 23 ) нетехнологично и менее прочно, чем соединение косынками

Взамен диагональных связей нередко применяют угловые раскосы (вид 24 ). Подобно диагональным связям их легче приваривать при расположении уголков рамы вертикальными полками внутрь

Перекрестное соединение диагональных связей в центре рамы (виды 25-30 ) представляет известные затруднения, особенно если связи выполнены из несимметричных профилей (например из уголков).
Соединение целых уголков, сваренных по полкам (вид 25 ), просто и достаточно прочно, но отличается тем недостатком, что диагональные уголки должны быть вдвое меньше по высоте полки, чем основные уголки рамы

В конструкции 26 уголок f целый, уголок h разрезной. Уголки обращены полками в противоположные стороны и приварены к косынке, расположенной между полками. Высота уголков в этой конструкции может быть равной высоте основных уголков рамы минус толщина косынки.
В конструкции 27 целый уголок, m и разрезной n обращены полками в одну сторону и приварены один к другому и к косынке. Диагональные уголки могут быть одинаковыми с основными уголками рамы; косынка выступает за плоскость рамы

В конструкции 28 ребро уголка t вырезано под полку уголка v . Соединение по прочности уступает предыдущим двум соединениям. Высота уголков может быть равной высоте основных уголков рамы минус толщина полки.
В конструкции 29 гнутые уголки сварены один с другим полками. Здесь диагональные уголки могут быть одинаковыми с основными уголками рамы. Соединение можно усилить косынкой (вид 30 ).
На валах 31-33 показаны способы вязки рам из швеллеров с полками, обращенными внутрь, на видах 34 — 36 — наружу, на видах 37 — 39 — со смешанным расположением, на видах 40 — 42 — с полками, перпендикулярными к плоскости рамы. Способы перекрестного соединения диагональных связей из швеллеров, расположенных «стоя», представлены на видах 43 – 45 , «лежа» — на видах 46 – 48

Сварка рамы

На рис. 10 показаны приемы гиба уголков с разрезкой полок.
В конструкции а с прямоугольным вырезом при сгибании образуется треугольное отверстие, подлежащее заварке или закрываемое косынкой.
Полное смыкание кромок обеспечивает фигурный вырез по виду б . Разрез отодвигают от стенки уголка на расстояние s , несколько превышающее радиус галтели между внутренними стенками уголка, что облегчает вырезку и увеличивает прочность соединения

Сварка рамы

При вязке трубчатых рам чаще всего применяют стыковое соединение со скосом торцов под углом 45° (рис. 11, 1 ).
Жесткость углов усиливают расплющиванием торцов труб (вид 2 ), приваркой косынок встык (вид 3 ) или в прорезь (вид 4 ), косынок двойных (вид 5 ), гнутых U-образных (вид 6 ), фасонных (вид 7 ), состоящих из двух половин, обнимающих трубы, привариваемых по обводу труб и свариваемых между собой точечной сваркой.
На виде 8 показано прочное, но дорогое соединение с помощью штампованного угольника с отверстиями, в которые заводят срезанные под углом 45° концы труб. В конструкции 9 угольник выполнен с цапфами, к которым приваривают трубы

Трубчатые диагональные связи приваривают к углам рам встык (вид 10 ) с расплющиванием диагональной трубы (вид 11 ), с усилением U-образной косынкой с прорезью для подварки диагональной трубы (вид 12 ).
Перекрестные соединения диагональных трубчатых связей выполняют встык (вид 13 ) или в чашку (вид 14 ) с вырезкой одной или обеих труб. Другие способы: осадка труб на плоскость на участке соединения (вид 15 ); соединение цилиндрической муфтой (вид 16 ), соединение фигурными листовыми накладками (вид 17 ). На виде 18 изображено соединение гнутых труб с расплющиванием труб в месте стыка на плоскость. Вариант соединения — срез труб на плоскость на участке стыка

Сварочное производство в Старом Осколе

2. Специальная часть

2.1 Назначение конструкции и описание сварочных швов

2.2 Материалы, применяемые для изготовления конструкции

О admin

x

Check Also

Антидождь своими руками, для стекол и кузова

Приобрести в наше время антидождь несложно, сделать это можно даже онлайн с доставкой. К примеру, в последнее время, как альтернатива антидождю, большой популярностью пользуется Аквагель. ...

Двойной поток — ЭкспертРУ — Новости дня

Совместное предприятие, созданное сегодня на паритетных началах российским «Газпромом» и итальянской Eni, должно подготовить детальное технико-экономическое обоснование проекта «Южный поток». Строительство газопровода по дну Черного ...

Защита бамперов автомобиля: накладки, пленки, кенгурятник, обвесы

Автомобильный бампер – деталь, которая первой принимает удар в дорожно-транспортном происшествии. На многих современных автомобилях, эти компоненты выполнены из пластика. Последующий ремонт, это достаточно трудоемкое ...

Рейтинг@Mail.ru