ТЕХНОЛОГИЯ, МЕХАНИЗАЦИЯ И АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ (С.А.Куркин)

266

6. КОРПУСНЫЕ КОНСТРУКЦИИ (ЛИСТЫ 186... 200)

ПОЯСНЕНИЯ К ЛИСТАМ 186 ... 200

ВАГОНЫ

Характерными представителями этого типа конструкций являются кузова цельнометаллических ваго-

нов, корпуса судов и кузова автомобилей. Общим для них является использование плоских или криволи-

нейных полотнищ с последующим объединением в жесткую пространственную конструкцию, способную

воспринимать статические, вибрационные и динамические нагрузки.

Изготовление кузова пассажирского вагона (листы 186 , 188).
Кузов пассажирского вагона (лист 186, рис. 1, а) имеет решетку-основу 2, полностью закрытую наруж-

ной тонколистовой обшивкой 1. Местная жесткость листовой обшивки увеличивается созданием гофров

(рис. 1, б). При этом повышается устойчивость тонкостенных элементов под нагрузкой и снижается их ко-

робление от сварки. Кузов вагона собирают и сваривают из предварительно изготовленных крупногабарит-

ных узлов: крыши, бокоых стен, настила пола, концевых и тамбурных стен.

Плоские узлы вагона — боковые стенки и настил пола — собирают на специальных стендах 2 (рис. 2) ,

обслуживаемых двумя сборочными порталами 4 и сварочной машиной 1. Во время работы сварочной ма-

шины на одном из стендов на другом стенде производится сборка следующего узла. Обшивку укладывают

на стенд по фиксаторам 3. Раскладку, прижим и прихватку элементов жесткости в виде гнутых Z-образных

профилей производят при помощи перемещаемого по рельсам сборочного портала 2 (рис. 3), на кронштей-

нах 6 которого расположены элементы жесткости, например, стойки. Фиксированное положение портала в

месте укладки элементов жесткости задается с помощью щупов 7, призм 8 и пневмоцилиндров 1. Проектное

положение очередного элемента жесткости задают механизмы 3 и 5 поворотом упоров 11 и 13 коромыслами

70 и 12 с помощью пневмоцилиндров. Пневмоцилиндры 4 траверсами 9 прижимают элементы к обшивке.

После постановки прихваток пневмоцилиндры выключают и сборочный портал перемещают в новое поло-

жение.

Приварку элементов жесткости к обшивке осуществляют контактной двуточечной машиной с двусто-

ронним подводом тока (лист 187, рис. 4). Поэтому собранный на прихватках плоский узел приподнимают

над поверхностью сборочного стенда подъемными опорами 5 (рис.5) .По мере выполнения сварки и пере-

мещения портальной точечной машины 1 штанги управления 2, встречая на своем пути краны 3 и 4 пневма-

тической системы, автоматически убирают опоры 5. При этом изделие поддерживается роликами 6, уста-

новленными на машине. После прохождения машины опоры стенда снова поднимаются.

Крыша вагона состоит из выпуклого листового полотнища 1 (рис. 7, а) с гофрами и элементов жестко-

сти 2 Z-об-разного сечения. Листовое полотнище сваривают из отдельных листов 1 и 2 (рис. 7,6).

Сборка и сварка крыши вагона секциями позволяет сократить производственные площади. При произ-

водстве электровагонов крышу собирают из трех секций 7 (рис.6) . Полотнище секции собирают на столе

стенда 3, где по фиксаторам укладывают средний лист 2 и два боковых листа 1. Нахлесточное соединение

листов выполняют автоматической дуговой сваркой на медной подкладке. Для прижатия кромок нахлестки

и перемещения сварочного аппарата используют передвижной портал 4. На раме 1 (рис. 8) портала разме-

щаются пневмоприжимы с траверсами 2, которыми осуществляют поджим листов. Движение сварочного

аппарата происходит по направляющим 4. Перемещение портала обеспечивается механизмом 3. На стапеле

б (рис. 6) раскладывают дуги крыши по медным шинам дуг стапеля. На них укладывают сваренное полот-

нище 5, которое приваривают к дугам односторонней контактной сваркой двухэлектродной машиной (лист

188, рис. 9), перемещающейся по направляющим портала 8 (лист 187, рис. 6). Портал перемещается от дуги

к дуге с точной установкой его во время сварки. Секции 1 крыши свариваются поочередно; во время сварки

одной секции другую собирают.

Для того чтобы иметь возможность приварить элементы жесткости к полотнищу крыши на боковых

криволинейных участках, используют сварочную точечную машину, состоящую из двух сочлененных каре-

ток 1 (лист 188, рис. 12, а) с общей осью, по обе стороны от которой расположены электроды 2. Привод при

сжатии каждого электрода снабжен дополнительным цилиндром 2 (рис. 12,6), осуществляющим поджатие

свариваемых деталей. Шток цилиндра 1, придавливающего электрод, проходит внутри штока дополнитель-

ного цилиндра.

Для исключения переналадок при сборке и сварке секций крыш различных размеров вагонов различной

конструкции используют стапель (рис. 11) .содержащий сам сходную контактную машину 1 портального

типа и стенды различной конструкции. Один из стендов 2, служащий для установки свариваемой конструк-

ции минимальной кривизны и максимальных габаритов, принятый за базовый, выполнен неподвижным.

Другие стенды 3 и 4 снабжены подвижными в поперечном направлении и поворотными в поперечной плос-

кости приводными рамами4 (рис. 10) с катками 2 и направляющей б для катков. Рама удерживается в поло-

жении для сварки пневмоцилиндром 1 с роликом 5, входящим в прорезь планки 3.

267

Изготовление кузова товарного вагона (листы 189, 190).

Магистральные грузовые полувагоны изготовляют в условиях крупносерийного производства на ли-

ниях с комплексной механизацией и автоматизацией процессов. Обшивку боковой стенки (лист 189, рис. 1)

собирают внахлестку из двух л истов, имеющих продольные выштамповки — гофры (рис. 2) , и сваривают

дуговой сваркой. Каркас боковой стенки собирают и сваривают тоже дуговой сваркой в полуавтоматиче-

ской линии. На ее первую позицию автооператор подает набор балочных элементов, входящих в состав кар-

каса. Заданную геометрию каркаса обеспечивает система упоров, фиксаторов и пневмоприжимов. На второй

позиции производится механизированная сварка каркаса с одной стороны, на третьей -сварка с другой сто-

роны после поворота каркаса на 90° с помощью двустоечного кантователя. По обе стороны от полуавтома-

тической линии сборки и сварки каркаса расположены две автоматические линии сборки и сварки обшивки.

Полностью сваренный каркас автооператор переносит или на одну, или на другую параллельную линию (по

очереди) и укладывает его поверх готовой обшивки, после чего производят сборку и прихватку. Затем также

поочередно собранные боковые стенки возвращаются на

центральную линию для приварки каркаса боковой стенки к обшивке точечной контактной сваркой. Распо-

ложение сварных точек показано на рис. 2. Для точечной контактной сварки используют комплекс двух-

электродных машин, расположенных в линии, имеющей две позиции (рис. 3). На позиции I выполняется

сварка продольных точечных швов, приваривающих обшивку к верхней и нижней обвязкам, а на позиции II

— сварка поперечных рядов точек, соединяющих обшивку с промежуточными и угловыми стойками.

Поперечное сечение транспортирующего устройства на позиции I линии показано на рис. 5 (лист 190).

Боковая стенка 1 продвигается вдоль направляющих 3 гидравлическим приводом, преодолевающим силы

трения, с помощью собачки 2. Блок цилиндров 4 гидравлического привода расположен в балке-толкателе 5.

На позиции I (лист 189, рис. 3) с каждой стороны транспортирующего устройства размещено по четыре кон-

тактных машины 2, имеющих механизм поперечного возвратно-поступательного перемещения. На общем

виде такого контактного передвижного агрегата (лист 190, рис. 6) показан механизм 1 поперечного переме-

щения контактной машины 2 по направляющим 3 с двумя сварочными головками 4. Этот механизм осуще-

ствляет выдвижение электродов 5 на линию точечного шва и отвод их в исходное положение. Продольная

подача боковой стенки совершается по программе, учитывающей расположение точечных машин и топогра-

фию размещения точек. Балка-толкатель 4 (лист 190, рис. 4, б), перемещаясь в направляющих, упирается

подпружиненной собачкой 2 в промежуточную стойку 3 боковой стенки 1 и продвигает ее в процессе свар-

ки и при передаче с позиции I на позицию II. Движение балки-толкателя задается встроенным в нее блоком

цилиндров 5, схематически показанным на рис. 4, а. Шток нижнего гидроцилиндра закреплен на основании

неподвижно.

При подаче масла в полости А и А

блок цилиндров, а также шток верхнего гидроцилиндра будут дви-

гаться влево. Их общий ход равен сумме ходов верхнего и нижнего гидроцилиндров и составляет 8750 мм.

При подаче масла в полости Б и Б

цилиндры вместе с балкой-толкателем возвращаются в исходное поло-

жение, а собачка толкателя поворачивается вокруг своей оси и проходит под изделием.

Работа на позиции I (лист 189, рис. 3) происходит следующим образом. Толкатель со скоростью 100

мм/с совершает холостой ход на 270 мм, подавая боковую стенку 7 в зону сварки. После выхода сварочных

агрегатов на линию точек верхней и нижней обвязок производится сварка с автоматической шаговой пода-

чей на расстояния, кратные шагу точек, а также на расстояния, необходимые для перехода электродов через

промежуточные стойки. Суммарный рабочий ход на 3410 мм дополняется быстрым перемещением боковой

стенки со скоростью 300 мм/с на 5340 мм. Затем толкатель со скоростью 600 мм/с возвращается в исходное

положение и ходом на 8750 мм продвигает боковую стенку в направляющие транспортирующего устройст-

ва позиции II.

На позиции II восемь двухэлектродных контактных машин 3 расположены с трех сторон боковой стенки

4. Транспортирующее устройство имеет три тележки, перемещающиеся в поперечном направлении. Эти

тележки кинематически связаны с уравнительным механизмом, исключающим возможность перекоса боко-

вой стенки при ее поперечной подаче. Движение тележек в прямом и обратном направлениях осуществляет-

ся по программе с помощью гидроцилиндров. Поступившая с позиции I стенка подается в поперечном на-

правлении в зону сварки на 1920 мм со скоростью 300 мм/с. В процессе выполнения

точечных швов транспортирующее устройство обеспечивает автоматическую шаговую подачу на длине

1540 мм в прямом, а затем в обратном направлении. Для исключения смещения точечного шва от номи-

нального положения у точечных машин, приваривающих поперечные стойки, предусмотрено пневматиче-

ское устройство, поворачивающее каждую машину на ее опоре для автоматического направления электро-

дов по ряду точек. После завершения сварки изделие возвращается в исходное положение и передается на

поточную линию доделочных операций и технического контроля.

КОРПУСА СУДОВ

Узлы корпуса (лист 191) .

Корпуса судов выпускают исключительно в цельносварном исполнении. Корпус (рис. 1) имеет наруж-

ную обшивку 1, верхнюю 5 и нижнюю 10 палубы, продольные 9 и поперечные 7 перегородки, выполненные

из листовых элементов и соединенные герметичными швами. Общая и местная жесткость обеспечивается

приваркой различных прокатных и сварных балочных элементов: флор 8, шпангоутов 3, бортовых стрин-

геров 2, бимсов 4, вертикального киля 6.

ТЕХНОЛОГИЯ, МЕХАНИЗАЦИЯ И АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ (С.А.Куркин) - часть 66