Методы контроля геометрических параметров металлоконструкций кранов

Геометрические параметры крупных узлов металлоконструкций или всей металлической конструкции проверяют в заводских условиях в процессе технологической или контрольной сборки.

Рис 68. Схема контроля геометрических параметров мостовых кранов

а) 1 — струна; 2 — балка; б) 1 — квадранты; 2 — уровень; 3 — мерные прокладки, 4 — балка;

в) 1 — балка; 2 — отвес; г) 1 — балка; 2 — струна; 3 — угольник; д) 1 — платики;

2— угольник; г) 1 — скобы; 2 — винты; 3 — призмы; 4 — струна; з) 1 — мост; 2 — плита;

3 — швеллер; 4 — рейка; u) 1 — рельсы; 2 — главные балки; к) 1 — струна; 2 — стойки;

3 — контрольная линейка; 4 — лист

В зависимости от размеров и конструктивных особенностей металлоконструкций применяют следующие приспособления для контроля геометрических параметров:

простейшие средства — рулетки и линейки, угольники, струны, отвесы, уровни и др.;

геодезические приборы — теодолиты, нивелиры, оптические струны и др.;

приборы на базе лазеров непрерывного излучения.

В качестве примера на рис. 68 приведены схемы контроля геометрических размеров металлоконструкции мостового крана. Кривизну в плане каждой балки моста измеряют струной 1 (рис. 68, а), натягиваемой между двумя крайними точками балки 2, кривизну балки / — мерительной линейкой, перекос (поперечный уклон) балки 4 (рис. 68, б) — уровнем 2 или квадрантом 1 и мерными прокладками 3. Величину отклонения а боковых стенок балок / (рис. 68, в) от вертикали (при строго горизонтальном положении >алки) проверяют отвесом 2 и мерительной линейкой (а = А — В). Волнистость и грибовидность балок 1 проверяют струной 2 и уголь­ником 3 (рис. 68, г). Угольником 2 и набором щупов проверяют перпендикулярность опорных поверхностей платиков 1 (рис. 68, д).

При сборке и монтаже кранов весьма важно устранить или сделать возможно меньшим перекос ходовых колес в плане, так как именно он является одной из главных причин быстрого износа реборд ходовых колес. При измерении перекоса колес (рис. 68, е) призмы 3 устанавливают на скобах 1, закрепляемых на колесах при помощи винтов 2. После натяжения струны 4 измеряют размеры С', С", С¹₁ и С¹¹₁ и по ним судят о величине перекоса колес, который относительно рельсов может создаваться за счет непрямоугольности (перекоса) моста крана. Прямоугольность моста проверяют или за­мером пролета диагоналей моста (рис. 68, ж), или измерением величин а, в и в_г относительно линий АБ и АС, определяемых при помощи теодолита, установленного в точке А. Мост крана нивели­руется с целью определения величин и правильности строитель­ного подъема балок и их плоскости (отсутствия скручивания). Для этого мост 1 устанавливают на стенд или плиты 2 (рис. 68, з) и при помощи нивелира 3 и рейки 4, устанавливаемой на балке через 1—1,5 м, определяют отметки моста или подтележечных рельсов в различных сечениях. По этим отметкам вычерчивают графики строительного подъема для каждой балки.

Положение подтележечных рельсов 1 относительно оси симмет­рии главных балок 2 (рис. 68, и) контролируется шаблоном или мерной линейкой. Величина смещения рельса с определяется как разность размеров а и в. Параллельность подтележечных рельсов (изменение величины колеи L) определяется при помощи катучего шаблона или линейки.

Плоскость верхнего листа 4 тележки (рис. 68, к), на который устанавливают ее основные механизмы, можно проверить также при помощи струн 1, натягиваемых на стойках 2, контрольной линейки 3, уровней и других приспособлений путем измерения величин

(f ' ^I ₁ f ' ^I ₂ в различных точках листа.

Рассмотренные методы недостаточно совершенны для кон­троля металлоконструкций кранов больших пролетов. В этих усло­виях целесообразно применять средства и методы разметки и кон­троля с использованием лазеров (оптических квантовых генера­торов) непрерывного излучения, которые разработаны Краматор­ским НИИПТМашем и применены на заводе «Сибтяжмаш».

Параметры мостов кранов закладываются при разметочных операциях, поэтому важно повысить точность их выполнения, осо­бенно при разметке отверстий под оси балансиров.

Обычно несоосность отверстий является результатом слишком сложной технологии разметки на наружном и внутреннем листах концевых балок, связанной с протягиванием струны через всю главную балку. Кроме того, невозможно добиться точной угловой ориентации шпинделя переносного расточного станка на двух близко расположенных стенках концевой балки (менее 1 м). Од­нако точность угловой ориентации шпинделя станка можно суще­ственно повысить, используя в качестве баз разметочные окруж­ности на противоположных концах крановой балки, что увеличи­вает базовое расстояние в 15—20 раз. Для этого необходимо закрепить в шпинделе станка лазер, луч которого совмещен с осью шпинделя.

Рис. 69. Схема установки и настройки прибора на базе лазера непрерывного

излучения:

1 — шпиндель; 2 — излучатель; 3 — каллимирующая насадка; 4 — ось луча; 5, 6 — мишени;

7 — установочный конус

Действие прибора основано на принципе использования оси луча лазера в качестве эталона прямой линии. Применение каллимирующих насадок позволяет получить ярко-красный тонкий луч с весьма малым углом расходимости (пятно на мишени, удален­ной на расстояние 50—60 м, имеет диаметр до 10 мм).

Излучатель 2 (рис. 69), представляющий собой лазер типа ОКГ—13 с каллимирующей насадкой 3, закрепляется внутри уста­новочного конуса 7 таким образом, чтобы ось луча 4 совпадала с осью конуса, вставляемого в конусное отверстие шпинделя 1 пе­ренесенного расточного станка. Мишени 5 и б устанавливают по разметке на наружных листах концевых балок. Луч лазера, пройдя через отверстие в мишени б, попадает на мишень 5. Шпиндель станка устанавливают таким образом, чтобы ось луча, пройдя через центр отверстия мишени б, совместилась с центром мишени 5. Сняв мишень, растачивают отверстия под ось балансира, для чего на место излучателя вставляется резец. Установив на место мишень и переместив станок на противоположную сторону, повторяют операции.

При таком методе точность разметки составляет 0,1 мм на 1000 мм.

Применение для проверки прямоугольности балок моста крана прибора, основанного на использовании луча лазера, позволяет получить результаты высокой точности, которых невозможно до­биться при использовании других методов, например «метода диагонали». Метод с использованием лазерного луча основан на определении отклонений углов между балками крана от прямого

угла. Эталоном прямого угла в приборе служат два взаимно перпендикулярных луча лазера, направление которых индици­руется на двух мишенях, фик­сируемых на рельсах главных балок.

По оси рельса 3 главной бал­ки 1 моста крана (рис. 70, а) откладывается расстояние L_K, равное величине пролета крана. Точки замеров засверливаются. По одной из точек базируется двухлучевой излучатель 2 таким образом, чтобы пересечение лу­чей совпадало с базовой засвер. ловкой на рельсе. По второму засверленному отверстию бази­руется мишень 4.

Поворотом излучателя 2 от­носительно базовой засверловки луч А совмещается с центром мишени 4. На втором рельсе 5 по центру луча Б устанавли­вается мишень 6, снабженная узлами керновки и перемещения мишени. Затем ее фиксируют и на рельсе выбивают базовую лунку узлом керновки. После этого излучатель и мишень 4 ме­няют местами (рис. 70, б), излу­чатель разворачивается вокруг вертикальной оси на 180°, и при помощи мишени 6 наносится четвертая точка.

При контрольном измерении (рис. 70, в) излучатель переносят на рельс 5, луч А совмещается с центром мишени 4, установленной по базовой точке, и по отклонению луча Б от центра мишени 6 оце­нивается непрямоугольность базовой разметки.

Приборы, устройство которых основано на базе лазеров непре­рывного излучения, используются также для контроля величины и формы кривой строительного подъема балок мостов кранов.

Рис. 70. Схема проверки прямоуголь­ности моста при помощи приборов на базе лазера непрерывного излучения:

1 — главная балка; 2 — излучатель; 3, 5 — рельсы; 4, 6 — мишени