12.1.Рамы

12.1.1.Конструирование рамы

В качестве несущих элементов в конструкциях сварных рам применяют стальные горячекатанные швеллеры (ГОСТ 8240-89). Такие профили как угловая равнополочная сталь (ГОСТ 8509-93), угловая неравнополочная сталь (ГОСТ 8510-86), а также балки двутавровые (ГОСТ 8239-72) применяются значительно реже. При выборе номера швеллера необходимо вначале установить требуемую ширину полки. Этот параметр определяется главным образом размерами отверстий большего из болтов диаметром d_э или d_р (таблица 12.3).

Высота профиля (швеллера, уголка, двутавра) должна быть больше или равной, предварительно вычисленной высоте рамы (таблицы 12.4–12.7).

3. –

Размеры отверстий в швеллерах

	№ швеллера		d	D	a	Amax	a1
	мм
	5		9	—	20	—	–
	6,5		9	—	20	—	–
	8		11	—	25	—	–
	10		13	9	30	34	33
	12		15	13	30	44	38
	14		17	15	35	56	42
	16		20	17	35	60	50
	16а		20	17	40	60	50
	18		22	20	40	70	55
	18а		22	23,5	45	70	55
	20		24	23,5	45	80	60
	22		26	26	50	90	65
	24		26	26	50	110	65
	27		26	26	60	130	70
	30		26	26	60	160	70
	33		26	26	60	190	70
	36		26	26	70	210	75
	40		30	26	70	250	75
Двутавры стальные горячекатанные ГОСТ 8239–89
Продолжение табл. 12.4

Швеллеры стальные горячекатанные ГОСТ 8240–89

Уголки стальные равнополочные ГОСТ 8509–93

Продолжение табл. 6

Уголки неравнополочные ГОСТ 8510–86

Продолжение табл. 12.7

Раму обычно конструируют из двух продольных швеллеров 1 и приваренных к ним трех – четырех поперечных швеллеров 2 (рис. 12.3). Швеллеры, образующие продольный и поперечный набор следует, по возможности, располагать так, чтобы торец одной детали примыкал к стенке другой (рис. 12.4). На рисунке 12.5 показаны различные варианты соединения профилей сварных.

Рис. 12.3

Рис. 12.4

Рис. 12.5

Механизмы привода могут быть закреплены на раме как с помощью болтовых соединений (рис. 12.6), так и посредством шпилек или винтов, непосредственно ввинчиваемых в ответные резьбовые отверстия (рис. 12.7). В первом случае в конструкции болтового соединения следует использовать косые шайбы по ГОСТ 10906-78. Основные размеры этих шайб представлены в таблице 12.8. Второй способ крепления обеспечивает возможность быстрого демонтажа отдельных механизмов привода при необходимости ремонта или замены последних. Поэтому для удобства монтажа швеллеры располагают, как правило, полками наружу (рис. 12.8 б).

Рис. 12.6

Рис. 12.7

а

б

Рис. 12.8 Сварные рамы приводов: а) линейной формы; б) ''Г''-образной формы

Шайбы косые ГОСТ 10906–66

Диаметр болта, мм	d, мм	В, мм	Н1, мм	№ швеллера (ГОСТ 8240-89)	№ двутавра (ГОСТ 8239-89)
8	8,4	16	4,9	5	—
10	10,5	20	5,1	8	14
12	12,5	30	5,7	12	20а
14	14,5	30	5,7
16	16,5	40	6,2	16	24а
18	18,5	40	6,2
20	21,0	40	6,2	18а	27а
22	23,0	50	6,8
24	25,0	50	6,8	22	50
27	28,0	50	6,8		60

Лапы механизмов привода обычно устанавливают на специальные платики или пластины, приваренные к наружной поверхности несущего каркаса (позиции 3 и 4 рис. 12.3).

Платики, как правило, имеют прямоугольную форму в плане (рис. 12.8). Размеры платика по контуру в плане должны быть на 3...5 мм больше соответствующих paзмеров лапы.

Раму при сварке сильно коробит, поэтому все базовые поверхности обрабатывают после сварки, отжига и правки (рихтовки). Толщину платиков определяют по формуле

h = (5...6) + , мм,

где  – припуск на последующую механическую обработку по базовым поверхностям  = ±1..8 (мм).

Окончательно толщина выбирается из ближайшего большего размера по таблице 12.9.

Платики выполняют из листового проката и приваривают к раме тонким швом. Опорная поверхность платика должна контактировать с достаточно жестким элементом конструкции рамы. При необходимости жесткость опорного элемента увеличивают посредством установки дополнительных ребер.

Сварные рамы рекомендуется крепить к фундаменту цеха посредством болтов специальной формы (рис. 12.9).

Рис. 12.9 – Варианты установки в раме фундаментных болтов

Полоса стальная горячекатанная, мм ГОСТ 103–76

Ширина	Толщина*	Ширина	Толщина*
12; 14	4...8	50	4...40
16	4...10; 12	56	4...36
18	4...10	60	4...45
20	4...12; 16	63	4...50
22	4...12	65; 70; 75	4...45
25	4...16; 20	80	4...56
28	4...16	85; 90; 95
30	4...20	100; 105;110
32	4...20; 25	120; 125; 130	4...60
36	4...20	140; 150; 160
40	4...28; 32	170; 180; 190
45	4...36	200

* Толщина полос, мм: 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10; 11; 12; 13; 14; 16; 18; 20; 22;25; 28;30;32; 36; 40; 45; 50; 56; 60.

Примечания: 1. Длину полос принимают в зависимости от массы участка:

Масса участка длиной 1 м, кг	До 19	Свыше 19 до 60	Свыше 60
Длина полосы, м	3...9	3...7	3...5

2.Пример обозначения полосовой стали 45 толщиной 36 мм, шириной 90 мм, 4-й категории, с диаметром заготовки, подвергаемой термической обработке, равным 60 мм, подгруппы б", термически обработанной Т.

Фундаментные болты проектируются проходящими через отверстия в одной (нижней) или обеих (верхней и нижней) полках швеллера (рис. 12.9). Последний способ крепления обычно применяется для рам с небольшой высотой несущего швеллера или для конструкций, у которых верхние и нижние полки швеллеров в указанных местах связаны ребрами, трубами или уголками. Это увеличивает жесткость рамы, которая воспринимает внешние нагрузки по всей высоте или по половине высоты швеллера, а не только нижними нежесткими полками.

При крепеже только через нижнюю полку швеллера в местах установки фундаментных болтов её усиливают специальными бобышками (косыми шайбами). Одна из плоскостей этих бобышек, контактирующая с внутренней поверхностью полки швеллера, выполняется с уклоном 10%. Бобышки приваривают к швеллеру тонким швом по замкнутому контуру. Во втором случае поперечную жёсткость швеллера увеличивают за счёт дополнительных рёбер, а полку проверяют на прочность по эмпирической зависимости

(МПа)

здесь F_зат — усилие затяжки фундаментного болта (Н); t — толщина полки в основании (мм)