Резервуар со стенкой, сооружаемой из отдельных листов,

имеет диаметр 60,7 м и высоту 17,9. Масса металлоконструкций без оборудования составляет 850 т, в том числе масса стенки 450 т. Днище резервуара состоит из центральной части толщиной 6 мм и 32 сегментных окрайков толщиной по 14 мм. Центральная часть днища поставляется в виде четыре полотнищ, свернутых в три руло­на. Стенка корпуса выполнена из девяти поясов, каждый из которых сварен на площадке из вальцованных листов размером 2000x8000 мм. Толщина стенки по поясам составляет 26, 24, 19, 17, 14 и далее по 12 мм. Каждый пояс состоит из 24 листов. Шесть нижних поясов и окрайки днища выполнены из низколегированной стали 09Г2С. Для восприятия ветровой нагрузки стенка резервуара усилена по верху кольцом жесткости, которое совмещает в себе также функции коль­цевой площадки с ограждением.

Замкнутое понтонное кольцо, состоящее из 32 герметично сва­ренных между собой коробов и центральной части толщиной 5 мм, В нижнем положении крыша опирается на «плавающие» стойки вы-

сотой 1,8 м. В центре плавающей крыши установлены водоприемни­ки дренажного устройства, соединенные с шарнирными водоотводящими трубами. Через дренажное устройство ливневые воды с по­верхности плавающей крыши отводятся наружу. Для спуска на пла­вающую крышу, в любом ее положении, служит катучая лестница, которая вверху шарнирно опирается на площадку, связанную с шахтной лестницей, а внизу опорными пиками опирается на направ­ляющую ферму. Кольцевой зазор (200 мм) между стенкой резервуа­ра и плавающей крышей герметизируется «мягким» уплотняющим затвором. В качестве направляющих для предотвращения поворотов крыши при движении используются кожух пробоотборника и труба ручного замера уровня.

По внутреннему краю понтонного кольца крыши установлена вертикальная стенка - пеноотбойник, предназначенная для удержания пены в кольцевом пространстве при пожаротушении. Кольцевой за­зор и уплотняющий затвор прикрыты от попадания атмосферных осадков съемными щитками, скользящими при движении по стенке резервуара.

2 Резервуар со стенкой из рулонных заготовок имеет такие же размеры как и резервуар со стенкой, сооружаемой из отдельных лис­тов. Конструкции днища и плавающей крыши также аналогичны. Различие заключается лишь в конструкции стенки резервуара. Стен­ка поставляется в шести рулонах. Масса стенки 360 т при обшей массе резервуара 760 т. В рассматриваемой конструкции резервуара стенка корпуса выполнена из 12 поясов, толщина металла по поясам составляет 17, 16, 14, 13, 11 и остальные пояса по 10 мм. Восемь нижних поясов изготовлены из высокопрочной стали 16Г2АФ, а че­тыре верхних на стали 18Гпс5.

Поскольку толщина поясов стенки ре­зервуара невелика, то для повышения ее устойчивости при монтаже и эксплуатации на пятом и восьмом поясах снаружи уста­новлены, кольца жесткости сварные, тав­рового сечения. Стойка тавра высотой 300 мм при толщине 8 мм, ширина полки 100 мм.

Для герметизации кольцевого зазора между плавающей крышей и стенкой в этой конструкции резервуара применен уплотняющий затвор жесткого типа, одна­ко можно применять затворы и других конструкций (рис.4. 20).

 

Рис. 4.20 Уплотняющий затвор жесткого типа:

1 — держатель: 2 — защитный лист; 3 — прижимное устройство; 4 — короб плава­ющей крыши; 5 — скребок; б — фартук; 7 — стенки резервуара; 8 — скользящий лист

 

Тема 4. 2 Сварные детали и узлы машин.

Рис. 4 21 Сварные конструкции палов

Рис. 4 22 Сварные штанги с проушинами

Для деталей машин применяют конструкции, свариваемые в основном из прокатного материала с использованием отдельных отливок и поковок или свариваемые из двух или нескольких отливок, а также из штампованных элементов (штампо-сварные конструкции). Конструкций, свариваемых из проката, весьма много. К ним относятся рамы, станины, барабаны, редукторы, зубчатые колеса и т. п. Примерами конструкций, изготовленных из поковок, служат коленчатые валы, штанги с проушинами (рис 4.21-22), тяги и (рис 4.23) другие машиностроительные детали. Применение составных поковок упрощает изготовление деталей машин по сравнению с целыми, нередко уменьшает объем механической отработки и способствует удешевлению процесса производства.

Рис.4.23 Сварные тяги

Соединения поковок небольших габаритов сваривают на контактных стыковых машинах или встык дуговым методом. В зависимости от формы детали (диаметра и т. п.) сварку производят на автоматах под слоем флюса или вручную. Сварку литых деталей применяют для упрощения технологического процесса литья. В промышленности непрерывно расширяется область применения штампо-сварных конструкций.

Вес сварных стальных конструкций при одинаковой прочности к жесткости с чугунными часто бывает в 2 раза меньше. Таким образом, экономичноегь замены чугунных отливок сварными стальными конструкциями очевидна.

Стоимость стального литья и поковок на 25-50% выше тонны сварных металлоконструкций. Из-за специфических условий литейного производства масса отливок превышает массу сварных заготовок Таким образом, сварные конструкции оказываются дешевле не только чугунных, но и стальных литых конструкции.

В настоящее время в машиностроении переводят на сварные изделия металлургическое, в частности трубопрокатное, и другое оборудование, заменяют чугунные станины электродвигателей металлорежущих и других видов станков, редукторов, крановое оборудование, ковочные манипуляторы и др.

При производстве сварных конструкции рекомендуется применять листовой прокат, фасонные профили, в особенности тонкостенные, гнутые, прессованные, штампованные заготовки, обеспечивающие возможность применения легких сварных объектов повышенной жесткости и устойчивости.

Ряд примеров штампо-сварных изделий можно найти в авиационных конструкциях, автостроении, строительной промышленности и других отраслях.

На рис 4. 24 приведены сварные конструкции подшипниковых опор разных систем. Все они выполнены из листового проката с усилением корпусов приваркой ребер жесткости. Замена литых деталей машин сварными позволила получить экономию металла до 50%.

Рис. 4.24 Примеры сварных подшипниковых опор

При проектировании деталей машин следует учитывать следующие обстоятельства:

1 Диапазон применяемых марок сталей широк и не ограничивается малоуглеродистыми и низколегированными конструкционными сталями. Нередко применяют стали в термически обработанном состоянии, высоколегированные и т. п. К качеству сварки предъявляются высокие требования.

Целесообразнее применять автоматическую дуговую и контактную сварки, а при ручной сварке необходимо использовать электроды высшего качества (типа Э42А, Э50А и др.).

2. В деталях машин весьма часто рабочие размеры элементов
определяются условиями не прочности, а жесткости. Поэтому при
переводе машиностроительных конструкций с литья на сварку
нередко рабочие напряжения принимаются значительно ниже
допускаемых.

3. В деталях машин большое значение имеет точность
изготовления. Остаточные напряжения в сварных конструкциях,
находящихся в эксплуатации, с течением времени меняют свою
величину. Вследствие этого в конструкции появляются деформации.
Для устранения этого явления сварные изделия, изготовляемые и
обрабатываемые по высшим классам точности, необходимо после
сварки подвергать термической обработке (отпуску в термических
печах). Механическую обработку сварных деталей машин следует,
как правило, производить после отпуска, однако очень часто их
обрабатывают, не производя вовсе отпуска. Только при тщательной
отработке технологии сварки можно допускать горячий монтаж, т. е.
детали предварительно механически обрабатывать, а затем собирать
и сваривать между собой.

4. Детали машин часто имеют небольшие размеры, но
выпускаются в значительном количестве. Поэтому следует
рекомендовать высокопроизводительные методы сварки:
контактную, автоматическую под слоем флюса, в среде углекислого
газа и др.

Ручную и механизированную газовую резку широко используют на машиностроительных заводах для следующих операций: вырезки фигурных контуров; подготовки кромок под сварку; разрезания элементов толщиной до 1000 мм и более; обрезки прибылей стального литья толщиной 800 мм и более.

Применяют также поверхностную закалку кислородно-ацетиленовым пламенем. Этот процесс несколько труден, так как требует тщательной технологической отработки. Тем не менее, закалка кислородно-ацетиленовым пламенем находит разностороннее применение на машиностроительных заводах при обработке шестерен, бандажей, крановых бегунов и т. п.

Создание новых конструкций тяжелого машиностроения: турбин, котлов, металлургического и станочного оборудования и др., изготовление которых литьем, ковкой и штамповкой представляет большие, иногда непреодолимые трудности. Применение электрошлаковой сварки открыло путь к созданию комбинированных сварно-литых-ковано-прокатных изделий,

экономичных по массе, с минимальными припусками на механическую обработку, а главное, позволяющих изготовлять их на менее мощных литейном и кузнечном оборудованиях.

Электрошлаковой сваркой могут свариваться стыковые, угловые и тавровые соединения. Стыковые соединения в форме полых цилиндров при толщине стенок от 40 до 500 мм и выше успешно сваривают специальными многоэлектродными аппаратами. При этом аппарат остается неподвижным, а детали поворачиваются. Пластины шириной 200 - 1000 мм и более, толщиной 200 - 1500 мм сваривают встык неподвижными аппаратами с плавящимся мундштуком, а также подвижными с несколькими электродами в виде проволок.

Электрошлаковым способом хорошо сваривают многие углеродистые и легированные стали: Ст. 3, стали марок 20, 30, 40, 2К, 25JI, 20ГС и др. Разработана классификация толстостенных изделий, в которых особенно рекомендуется электрошлаковая сварка.