Чтобы выяснить возможность смещения платиков в бетоне и величину этого смещения, был проведен ряд опытов [10].

Были испытаны бетонные образцы размером 20x20x20 см, с заделанными в них платиками, различных типов анкеровки, которые подвергались обработке сверлением. При сверлении отверстий в опытных образцах выбирали самые тяжелые режимы резания. Диаметр спирального сверла - 48 мм, число оборотов сверла в минуту - 54, подача - 0,1 мм1об.

В процессе сверления на образцы действовали усилие подачи f о = 540 кГ и крутящий момент = 560 кГсм.

В результате испытаний было установлено, что металлические закладные части образцов всех вышеуказанных серий не получили предполагаемого смещения (в пределах чувствительности приборов). Даже платик, лишенный анкеровки, не сместился. Силам резания в этом случае противостояли силы склеивания металла с бетоном.

Таким образом, сверление как один из видов механической обработки при изготовлении железобетонных деталей машин не представляет опасности для прочности и жесткости анкеровки металлических закладных частей в бетоне и может производиться на любых режимах.

Закаленные с применением нагрева токами высокой частоты чугунные направляющие железобетонных станин шлифуют при черновых проходах (в количестве 12-15) со скоростью продольной подачи стола 9-10 м/мин и глубиной шлифования 0,02- 0,03 мм/дв. ход; при чистовых проходах (в количестве 4-5) скорость продольной подачи 2-3 м/мин и глубина 0,01 мм/дв. ход. Припуск под шлифование закаленных направляющих 0,10-0,15 мм.

Наиболее важной технологической особенностью является то, что механическая обработка железобетонных деталей машин может производиться только после нанесения на бетонные поверхности защитных покрытий (лакокрасочных или других) для предохранения бетонных поверхностей от масел и эмульсий. Чаще всего производится огрунтовка поверхностей.

Транспортируют железобетонные детали так же, как и металлические. В их конструкциях предусматривают транспортировочные отверстия или окна. В некоторых железобетонных деталях, преимущественно небольших размеров (подмоторные, под-моторно-подредукторные плиты и др.), для строповки предусматриваются рымные пуговицы. Выбор способа транспортирования обусловливается в значительной мере местными условиями и наличием кранового оборудования и транспорта. Для строповки применяют канаты и стандартные стальные валики, которыми пользуются при транспортировании чугунных станин станков того же типа.

В крупногабаритных, тяжеловесных и в особенности длинномерных железобетонных деталях, типа станин тяжелых станков, 160

число и взаимное расположение точек подвески выбирают из условия их расчета на транспортирование. Размеры транспортировочных валиков и штырей, а также диаметры канатов должны соответствовать характеру изделия и его весу.

ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ДЕТАЛЕЙ

Предварительно напряженные конструкции различают по виду арматуры, типу ее анкеровки и способу соединения с бетоном, а также при применяемым способам и устройствам для натяжения арматуры и передачи сил предварительного натяжения на бетон.

Рис. 98. Способы создания предварительного натяжения арматуры:

а - натяжение арматуры на упоры; б - то же, на бетон; I-до обжатия бетона; II-после обжатия бетона

По способам и устройствам для натяжения арматуры различают; системы с арматурой, натянутой на бетон после его твердения (случай анкеровки на концах элемента) (рис. 98, б); системы с арматурой, натянутой на упоры до бетонирования (стержни со сцеплением) (рис. 98, с); другие системы предварительного напряжения (применение расширяющего цемента, системы с самообжатием) .

Изготовление напряженных конструкций, выполняемых с натяжением арматуры на бетон, рекомендуется при производстве крупноразмерных базовых деталей машин. Процесс изготовления напряженных элементов с арматурой, натянутой после твердения бетона, состоит из: бетонирования конструкции с образованием каналов для арматурных элементов; установки арматурных

и А. И. дрыга 1138 161

элементов; крепления анкерных устройств к арматуре; натяжения арматуры и защемления натянутой арматуры в анкерных устройствах; заполнения каналов цементным раствором.

Каналы для размещения арматурных элементов получают либо путем установки металлических трубок или кожухов, остающихся в конструкции, либо с помощью формовочных приспособлений - каналообразователей. Применяемые для каналов металлические трубки монтируют на арматурный элемент и устанавливают вместе с ним в опалубку или форму до бетонирования изделия.

Трубка соединяется с анкерной обоймой при помощи патрубка и место стыка герметически заделывается, что предотвращает проникновение раствора.

Существует способ образования каналов в теле бетона при помощи формующих приспособлений. Однако в таких каналах потери на трение стержней о бетон выше, чем в каналах, облицованных металлом. Применяют также каналообразователи в виде толстостенных резиновых трубок с металлическим сердечником или без него. Сердечник (стержень или пучок проволок), смазанный жидким мылом, вводят в трубку до ее установки в опалубку. После затвердения бетона извлекают сердечник, а затем трубку.

Наиболее простым и удобным является каналообразователь из стальных труб. Трубы, уложенные и забетонированные в конструкции, извлекают лебедкой вскоре после бетонирования.

Для фиксации проектного положения арматурных элементов и каналообразователей, устанавливаемых в опалубку до бетонирования, в составе арматурного каркаса должны быть предусмотрены фиксирующие детали в виде рамок, сеток штырей, скоб, которые надежно связаны с жесткой конструкцией опалубки или с жестким арматурным каркасом.

Арматура, натягиваемая на бетон, применяется в виде пучков проволок и отдельных стержней. Арматурные пучки изготавливают из стальной круглой углеродистой проволоки. Для закрепления пучков высокопрочной проволоки следует применять анкеры в виде стальных цилиндрических колодок и конусных пробок, запрессованных в колодки домкратами двойного действия после натяжения арматуры, и гильзовые анкеры, закрепляемые на бетоне гайками после натяжения пучка.

Для закрепления напрягаемой стержневой арматуры применяют анкеры в виде концевых элементов с винтовой резьбой и гайкой (см. рис. 31 и 32).

Натягивать арматуру по этому способу можно не раньше чем бетон достигнет прочности, указанной в проекте конструкции. Натяжение производится в два этапа: первый этап - выпрямление арматуры в канале (свободная вытяжка), второй этап - натяжение арматуры. Арматуру необходимо натягивать одновременно двумя домкратами с двух концов железобетонной конструкции. Допу-162

скается натяжение прямых пучков и стержней с одной стороны при длине канала не более 18 м.

Заключительной операцией является заполнение каналов цементным тестом или раствором под давлением. Цементное тесто или раствор защиш,ают арматурные пучки и стержни от ржавления и обеспечивают сцепление их с бетоном конструкции. Приготовленный раствор нагнетается в каналы механическим или ручным растворонасосом через наконечник резинового шланга.

Кроме линейного натяжения, при изготовлении железобетонных деталей машин получил распространение способ непрерывной намотки напряженной проволоки на затвердевший бетон детали. Этот способ успешно применен НИИЖБом при изготовлении железобетонных станин прессов различной мощности.

Изготовление предварительно напряженных конструкций с натяжением арматуры на упоры до бетонирования разделяется на три вида.

Первый - это армирование высокопрочной проволокой диаметром от 2,5 до 6 мм. периодического профиля. Совместная работа проволочной арматуры с бетоном обеспечивается за счет надежного сцепления проволоки с бетоном по всей длине изделия. Высокопрочную проволоку натягивают на упоры форм или поддонов с помощью гидродомкратов или электронагрева.

Второй вид - армирование непрерывной обмоткой. Непрерывная обмотка выполняется машинами путем обмотки натянутой проволоки по штырям или упорам поддонов, формы контуров и стендов. При этом места перегиба напрягаемой проволоки могут располагаться в теле конструкции или за ее пределами.

Третий - армирование стержневой горячекатаной арматурой, натягиваемой до бетонирования на упоры стенда, формы или матрицы и работающей совместно с бетоном за счет надежного сцепления с ним по всей длине изделия. Стержневую арматуру натягивают на упоры с помощью гидравлических домкратов или электронагрева.

Выбор оборудования для натяжения арматуры (по способам натяжения арматуры на упоры и на бетон) производится в соответствии с проектами предварительно напряженных деталей. Натягивать арматуру можно механическим способом с помощью натяжных машин или гидравлических и винтовых домкратов, системы блоков, рычагов и подвешиваемого к ним груза, приводных гайковертов или динамометрических тарированных гаечных ключей при навинчивании гаек на резьбу захватного устройства или арматуры.

Гидравлические домкраты двойного действия применяют для натяжения пучковой арматуры и закрепления ее в напряженном состоянии при помощи конической стальной пробки.

Однопоршневыми домкратами натягивают стержневую арматуру и пучки проволоки с гильзовыми анкерами. И* 163

Термическое натяжение арматуры основано hi линейном расширении стали при нагреве арматуры электрическим током. Существует несколько вариантов термического натяжения арматуры.

Например, концы удлинившейся при нагреве арматуры закрепляют в захватах упоров (при натяжении на упоры) или в анкерах (при натяжении на затвердевший бетон). С охлаждением арматура натягивается. После этого конструкцию бетонируют (при натяжении на упоры). Нагревают арматуру с помощью специальных установок.

Можно покрывать арматуру слоем термопластического материала, после чего бетонировать деталь. С нагревбм арматуры термопластик размягчается. Он не препятствует перемещению удлиняющийся арматуры, концы которой закрепляются в захватах, опирающихся на бетон, и в таком положении арматура остывает. При охлаждении арматуры термопластическое покрытие твердеет, в результате чего создается сцепление между арматурой и бетоном.

Кроме натяжения арматуры на бетон и на упоры, существуют другие способы предварительного напряжения.

Химическое предварительное напряжение производится посредством применения бетона на расширяющемся цементе.

В процессе твердения бетон расширяется и происходит удлинение связанной с ним арматуры.

Растягивающие усилия, возникающие в арматуре, передаются на бетон, обжимая его. Расширяющийся цемент дает возможность без применения дополнительного оборудования получить заданное натяжение арматуры за счет энергии расширяющегося бетона.

Для измерения усилий, действующих в напрягаемой арматуре, используют ряд приемов и соответствующих измерительных приборов и приспособлений.

Наиболее распространенным приемом является измерение концевого усилия. Для этого используют гидравлический натяжной домкрат. Величину силы натяжения контролируют по показателям гидравлического манометра, присоединенного к гидравлическому цилиндру домкрата.

При измерении концевого усилия необходимо учитывать и исключать потери натяжения, возникающие после окончания операции натяжения из-за обмятия шайб и гаек анкерного устройства и проскальзывания проволоки в анкере при заталкивании клина.

Величину натяжения также определяют, измеряя общее удлинение арматурного элемента путем замера перемещения подвижного захвата натяжной машины, домкрата или перемещением меток, нанесенных на концах стержней арматурного элемента относительно торца конструкции. Этот прием в основном используют при электротермическом натяжении арматуры. 164

При натяжении арматуры на форму удобно пользоваться обычным индикатором часового типа с ценой делений 0,01 мм, снабженным удлинительной штангой и устройством для закрепления прибора к проволоке.

СТАНИНА ТЯЖЕЛОГО ТОКАРНОГО СТАНКА МОДЕЛИ 1660

Железобетонная станина изготовлена Краматорским НИИПТМАШем с участием Краматорского завода тяжелого станкостроения.

Изготовление станины производилось на стенде, установленном в пропарочной камере ямного типа.

Чугунные направляющие сделаны в виде длинномерных отливок (длиной до 9 м) из чугуна марки СЧ 21-40. Вес широкой направляющей -2,5 т, узкой - 1,5 т. После отливки направляющие подвергали термической обработке - отжигу.

Опорную стальную плиту под переднюю бабку изготовляли из листового проката и уголков. После сварки плиту подвергали отжигу для снятия внутренних напряжений и деформаций.

Металлический каркас станины собирали следующим образом. Металлические сварные опорные узлы своей опорной поверхностью укладывали на стенд таким образом, чтобы их фасадные вертикальные плоскости совместились в одну плоскость, проходящую через базисную линию. Чтобы уменьшить деформацию при сварке и предохранить от смещений, опорные узлы крепили к стенду струбцинами. Затем укладывали в проектное положение на промежуточные платики опорных узлов выправленные и очищенные рабочие арматурные стержни и после тщательной проверки геометрических размеров приваривали эти стержни к опорным узлам. Все стержни плоского каркаса приваривали параллельно от узла к узлу. При таком способе приварки деформации почти полностью устраняются. После этого плоский каркас нижнего пояса станины был снят со стенда и была проведена установка и выверка чугунных направляющих и плиты под переднюю бабку. На стенд укладывали деревянные бруски, на которые устанавливали обе направляющие и плиту зеркалом вниз и тщательно выверяли их с помощью уровня и нивелира. При установке направляющих и стальной плиты точно соблюдались размеры, заданные проектом, так как закладные детали могут при сборке получить значительные смещения и величина припуска на окончательную механическую обработку может оказаться недостаточной.

После окончательной выверки положения направляющих и плиты выполнялась их стыковка путем сварки арматурных стержней, заделанных в торцы направляющих при отливке, со стальной плитой.

Следующей технологической операцией была сборка пространственного арматурного каркаса. Для установки плоских горизонтальных каркасов с опорными платиками в проектное положе-"38