ДИПЛОМНИЙ ПРОЕКТ кваліфікаційного рівня “спеціаліст” - Технологія складання і зварювання двотаврової балки переходу (ID:335660)

Вступ Темою дипломного проекту є розробка технології складання та зварювання балки моста переходу. В конструкції моста використані балки двотаврового перерізу. Двотаврова зварна балка - різновид легких металоконструкцій, що представляє з себе сталеву балку з Н-подібним поперечним перерізом. Двотавровий перетин є найбільш вигідним типом перерізу балок, тому що в ньому розподіл навантаження від вигину розподіляється по матеріалу найкраще. Її широке поширення в мостобудуванні обумовлено такими властивостями, як простота монтажу двотаврової балки і ефективне зниження металоємності несучих конструкцій. Метою дипломного проекту є розробка технології виготовлення двотаврової балки моста переходу, яка забезпечує безпечні умови праці, є економічною, та з мінімумом використання ручної праці. В наш час при виготовленні балок двотаврового перерізу усі основні операції по заготовці листових елементів та наступному загальному складанню та зварюванню виконують на комплексно-механізованих дільницях з використанням автоматичного зварювання під шаром флюсу та зварювання в СО2. В дипломному проекті розглянуто етапи технології виготовлення двотаврової балки, вибране відповідне обладнання та оснащення. При виготовленні конструкції балки проводиться поопераційний контроль, що дозволяє виявити недоліки технологічного процесу. Це дає можливість зменшити виникнення дефектів конструкції. 1. Конструктивно-технологічний аналіз конструкції балки моста переходу Конструктивно-технологічний аналіз є першою вихідною інформацією, на основі якої розробляється технологічний процес складання та зварюання виробу. Конструктивно-технологічний аналіз включає наступну інформацію: - характеристику виробу: його призначення; конструкцію; габаритні розміри; масу; програму випуску; температуру експлуатації; тиск; рівень і динамічність навантаження; агресивність середовища; термін експлуатації; можливість ремонту зварюванням; - характеристику матеріалу, з якого виготовлений виріб: хімічний склад; групу або клас матеріалу; спосіб виготовлення матеріалу; сортамент; товщину металу; механічні властивості; фізичні властивості; здатність до зварювання. - характеристику зварних з'єднань: вид з'єднання; стандартність; рівень і характер навантаження; кількість з'єднань одного типу; протяжність швів; доступність зварювання. - організацію зварювальних робіт: місце виготовлення виробу; тип виробництва; рівень механізації і автоматизації; можливість транспортування виробу; навколишнє середовище; метеорологічні умови. 1.1. Конструкція балки, умови експлуатації, вимоги до виготовлення Балка є основним несучим елементом балкового моста. Балкові мости - найпростіший вид мостів, що призначені для перекриття відстані між опорами невеликих прольотів. Основна відмітна особливість балкової системи мостів полягає в тому, що з прогонових будов на опори передаються тільки вертикальні навантаження, а горизонтальні відсутні. Балки є основним і найпростішим конструктивним елементом, що працюють на вигин. В металевих балках основним типом є двотавровий симетричний переріз, в цьому перерізі розподіл матеріалу найкращим чином відповідає розподілу нормальних напружень від згину балки. Двотавровий переріз сприяє хорошій роботі металу на дотичні напруження, що дозволяє робити стінку балки досить тонкою. При виготовленні зварних балкових конструкцій слід звертати увагу на взаємне розташування швів. У відповідності з вимогами нормативних документів мінимальна відстань між двома паралельними швами має бути не менше 10S, де S= товщина більш товстого матеріалу. Найбільш широке застосування мають двотаврові балки з поясними швами, що з'єднують стінку з полицями. Зазвичай такі балки збирають з трьох листових елементів. Для виготовлення двотаврової балки використана низьколегована сталь марки 10Г2С. Балка має довжину 16700мм; ширину полки 400мм; висоту - 1850мм. В таблиці 1.1 наведено дані про матеріал для виготовлення конструкції балки моста. Таблиця 1.1. Характеристика матеріалу для виготовлення елементів конструкції двотаврової балки моста [8]. Найменування Характеристика Кількість Сталь, яка застосовується для несучих металоконструкцій, повинна володіти однаковою структурою і однорідністю хімічного складу по всій довжині прокату, стійкими заданими показниками механічної міцності. Рис. 1.1. Балка мостова: 1 – полка верхня; 2 – полка нижня; 3 – стінка; 4 – ребро жорсткості. Двотаврова балка складається з трьох довгих листових елементів (двох поясів і стінки). У високих балках ставляться ребра жорсткості для підвищення стійкості стиснутих елементів. Основними швами в балках є стикові шви поясів і стінки і кутові шви, що з'єднують пояса зі стінкою. При виготовленні зварних балок доцільно спочатку зварити стики поясів і стінки, так як стикові шви є найбільш відповідальними, тому для зменшення залишкових напружень зварювати їх слід при відсутності закріплень у зварюваних листах. При складанні пояса або стінки необхідно, щоб поздовжні осі з'єднуваних листів лягли по одній прямій лінії, зміщення кромок з'єднуваних з площини листів не виходило за межі допустимих відхилень і щоб проміжок був витриманий згідно з кресленням. Всі технологічні операції при виготовленні зварної балки поділяються на основні (складання і зварювання), та допоміжні (попередній підігрів перед зварюванням, транспортні операції, правка після зварювання). При виготовленні балки необхідно забезпечити з’єднання листів полок та стінки, з’єднання стінки з полками; приварювання ребер жорсткості. 1.2. Характеристика зварювального матеріалу, визначення здатності до зварювання Матеріали, які застосовують для виготовлення конструкції балки моста, повинні володіти доброю здатністю до зварювання, а також характеристиками міцності та пластичності, які забезпечують достатню надійність та довговічність при роботі. Балка виготовлена із низьколегованої сталі 10Г2С. В таблицях 1.2 -1.4 наведені дані про сталь 10Г2С (ГОСТ 19282-73).