Как сделать стапель для сварки металлоконструкций

Обновлено: 06.07.2024

Проработав более 12 лет жестянщиком я могу поделиться своим опытом в деле тяжёлого труда под названием “кузовной ремонт”. Я работал на различных стапелях, практически всех существующих типов. Так же изготавливал стапели собственных конструкций, чем и занимаюсь сейчас, только на более высоком уровне. И теперь мне хотелось бы предложить Вашему вниманию краткий обзор рихтовочных стендов для кузовного ремонта.

Современные производители кузовного оборудования делят свою продукцию на несколько типов.

Рассмотрим достоинства и недостатки всех конструкций.

Почти все купившие выпрямляющие устройства (они же подкатные стапели) сильно удивляются, когда начинают тянуть. Всё дело в том, что зона максимальной нагрузки в такой конструкции ни к чему не прикреплена, в то время как изворачивающая сила гидравлики в 10 тонн так же как и на других конструкциях стремится вывернуть силовое устройство вверх.

При покупке и дальнейшей установке автомобиля на подкатной стапель его изъян не так заметен, но стоит начать подавать давление на гидравлику и башня устремляется вверх! Кстати, усилия на ручке помпы так и не будет.

Вид сверху. Наличие раздвижных задних лап на это положение практически не влияет т.к. зона максимальной нагрузки находится на поперечной проставке с зажимами, которая, при небольшом усилии, легко проворачивается вокруг своей оси.

На этих устройствах можно работать только создав дополнительную опору на кузов автомобиля.

Наиболее популярный сейчас тип стапеля, среди владельцев крупных и развивающихся автосервисов, так же обременён недостатками.

Установка\снятие машины:

Платформа наклоняется одной стороной и машина втягивается на неё лебёдкой.
Платформа опускается вся и машина въезжает на неё сама.
Платформа с ножничным подъёмником

Каждый из представленных вариантов подразумевает исправность подвески или наличной установочной перекатной системы. Для ремонта автомобиля на втором и третьем примере платформенного стапеля потребуется так же исправный двигатель, лебёдка или группа поддержки.

Силовые устройства:

Ключевой плюс современных платформ – это башни. Катаются на роликах по всему периметру, фиксируются в любом месте поворотом рычага или штырем, обладают постоянным 10 тонным усилием на любой высоте. Правда непонятно кому нужно такое усилие в случае правки крыши.

Недостатки:

Габариты платформенного стапеля минимально требует помещения размеров 4х7 метра.
Нет возможности заниматься ремонтом подвески.
Нет возможности работать под машиной.
Высота платформы 500-800мм (Для тех, кто только собирается купить себе платформенный стапель: При ремонте прийдётся стоять раком и тянутся к машине находящейся на расстоянии полуметра, а так же периодически зашагивать на высоту стола. Приятного пользования.)
Ширина рабочей зоны на самой платформе 300-500мм.
Платформенный стапель не используется ни одним ОД в России.
Минимальная цена платформенного стапеля 300000 р.

Очень хороший вариант, для тех у кого есть собственное помещение и ножничный подъёмник убирающийся в пол. Отличный доступ к любой точке автомобиля, комфортная высота. При отсутствии работы – ровная площадка. Напольный стапель так же как и платформенный имеет несколько разновидностей. Я приведу в пример две.

Заливная напольная конструкция (рельсы)
Анкерная напольная конструкция

Установка\снятие машины:

Ничего сложного. Машина въезжает на ремонтную площадку и поднимается домкратом. Наиболее удобная высота при работе на таком типе стапеля от 600мм. В таком положении авто нет необходимости обходить гуськом место вытяжки. Конечно, задрать машину на такую высоту проблематично, но этот конструкторский просчёт легко исправляет ножничный подъёмник.

Силовые устройства:

Как правило башенного типа, оснащённые колёсиками. Башня стапеля перемещается на колёсах, для изменения вектора тяги отсоединяется в двух-трёх местах. Ключевой отличии башни напольного стапеля от платформенного – отсутствие роликов.

Недостатки:

Рельсы.

Габариты напольного стапеля минимально требует помещения размеров 5х8 метра.
Наличие собственного помещения.
Строительные работы.
Неудобства при перестановке башни.
Неудобства при установке машины без ножничного подъёмника.

Анкера.

Габариты напольного стапеля с анкерным креплением минимально требует помещения размеров 5х8 метра.
При установке стапеля, особо не заморачиваясь, сверлим 100 отверстий под анкера.
Отсутствие ровной площадки, за исключением полного разбора стапеля по окончанию ремонта.
Неудобства при перестановке башни.
Неудобства при установке машины без ножничного подъёмника.

Первый вариант.

Силовое устройство (С.У.) крепится к раме в одной точке и работает используя прочность рамы в этом месте. Рама имеет длинну 3,5-5м, а С.У. 0.7-1.3м. Длиннее делать нежелательно т.к. возрастает изворачивающая нагрузка. Длинная рама нужна для того, чтобы уменьшить длину С.У. и крепить его в одной точке на раме. Это влечёт за собой увеличение толщины труб, из которых сделана рама и, как следствие, массы стапеля. Однако, при этом появляется возможность установить стапель на подъёмник. Классический пример тому – стапель MARK 6 фирмы CAR-O-LINER. Я некоторое время работал на таком стапеле и скажу, что штука довольно удобная. Особенно при наличии подъёмника. При ремонте переставлять трёхшарнирное С.У. на раме требуется редко.

При наличии подъёмника есть возможность так же заниматься слесарными, арматурными, малярными работами. Рамный стапель с подъёмником можно опустить в приямник на полу и получается ровная площадка. Сегодня выпускаются стапели с подъёмником имеющие в сложенном виде высоту 100-120мм, т.е. над ним проезжает практически любая машина, это серьёзно экономит время установки и снятия автомобиля, а так же позволяет использовать стапель как простой подъёмник, с высотой подъёма 800-1200мм. Несколько европейских, американских и, разумеется, китайских фирм выпускают подобные стапели – эти модели наиболее удобные сегодня из всех стапелей, а при ограниченной площади сервиса – это вообще находка. Имея такой инструмент, Вы, практически на одном месте можете делать с машиной любые работы:

Те, кто работал в кузовном цеху, поймут о чём я говорю. Насколько удобнее работать, если машину можно поднять на специальном подъёмнике. На современных станциях ножничные подъёмники обязательно есть в малярных цехах.

Единственное что сдерживает массовое применение этих стапелей – это их цена. Даже слабые китайские изделия начинаются с 250т.р., не говоря уже о европейских CAR-O-LINER SPEED от 650т.р.

Более года я разрабатывал, делал модели, испытывал отдельные элементы, подбирал комплектующие и наконец родил Vector NZ! Стапель, относящийся к описываемому типу, но оборудованный ножничным подъёмником с высотой подъёма 1м. NZ обладает очень прочной рамой. На испытаниях работал с 20 тонной гидравликой. Подъёмник поднимал длинный гружёный Ford Transit (2,8 тонны) см.фото по

Второй вариант.

Силовое устройство крепится к раме в двух точках разнесённых друг от друга. При такой схеме изворачивающая нагрузка распределяется более рационально и можно сделать стапель легче. Рама стапеля имеет длину 1,5-2,5м, С.У. так же 2-2,5м. Поскольку все силовые элементы кузова автомобиля находятся по его краям, то целесообразно размещать базовые точки крепления С.У. не по центру рамы, а сбоку. С.У. размещённое напротив лонжерона может развить больше усилия.

На стапеле Vector S, рама и силовое устройство сделаны таким же образом. Но помимо равномерного распрделения нагрузки по раме, С.У. сохраняет возможность быть закреплённым в любом месте и под любым углом. Так же на базе S создано целое семейство стапелей, отличающихся длинной рамы, С.У. (двух и трёхшарнирные), зажимами за отбортовку и т.д.

Теперь о силовых устройствах. Для начала немного теории.

Каждый автомобиль имеет силовой каркас, страдающий во время аварии и, выпрямление которого основная задача кузовного ремонта на стапеле. Чем ближе повреждения к капсуле безопасности, тем сложнее будет ремонт и тем большие усилия потребуются на стапеле. Посмотрим как будут распределятся нагрузки при вытяжке лобового удара и как различные конструкции стапелей будут воспринимать эти нагрузки.

При вытяжке лонжерона вперёд на раму и силовое устройство (С.У.) закреплённое на ней действуют две основные силы. F1 – Стремиться согнуть раму назад, а сила F2 – будет закручивать её вверх. И чем расстояние A больше, тем больше F2.

Вид спереди. Если тянуть лонжерон с откосом цепи, то появляется ещё одна сила, которая стремиться повалить руку вбок. Для того, чтобы этого избежать руку надо заранее отклонить в сторону. Или переставить с.у. целиком напротив лонжерона.

Если представить себе, что вертикальная и горизонтальная части с.у. образуют плоскость, то цепь при вытяжке должна находится в этой плоскости. Если этого не происходит, то при нагрузке появляется сила, валящая руку вбок.

Башенные.

Gрименяются, в основном, на платформенных и напольных стапелях. Применение этих устройств на рамных стапелях крайне редко. Башенные с.у. отличает самая большая масса. Но главным отличием является то, что несмотря на высоту и направление вектора тяги усилие будет постоянным.

Рычажные.

Наиболее распространены. Они применяются практически на всех рамных и подкатных стапелях, и ограничено на напольных. Отличаются простотой устройства и малой массой. Чем выше закреплена цепь на рычаге, тем меньшее усилие развивает.

Векторные.

Самые простые по устройству, но, в то же время, позволяющие не только тянуть, но и толкать, поднимать и опускать кузовные элементы. Правда, при этом являются самыми сложными по использованию.

Практически все производители стапелей выпускают зажимы оснащённые сменными губками со специальной насечкой. Зажимы различаются шириной от 80 до 250мм. Узкие зажимы не самый лучший вариант, если ремонт затянулся. Машина от долгого висения на стапеле может “надеться” на узкие зажимы (деформируется порог). С широкими зажимами таких проблем нет. Отдельные производители вместо губок ставят стальные штыри (обрезанные дюбеля), которые протыкая металл отбортовки очень надёжно фиксируют машину, но после снятия со стапеля в пороге остаётся 48 дырок. Одно лечим – другое калечим. Какие бы кузовные зажимы Вы не применяли, при больших усилиях вытяжки рекомендуется использовать цепь прикреплённую к раме стапеля и силовой точке кузова напротив тягового зажима. Например при вытягивании лонжерона за болт крепления подрамника.

что какой бы стапель Вы не выбрали, твёрдо помните одно: СТАПЕЛЬ – ЭТО ИНСТРУМЕНТ. О того как Вы будете им пользоваться зависит не только его успешная работа, но и Ваш заработок (микроскопом тоже можно гвозди забивать). Желаю успешной работы и правильного выбора оборудования!

Конструируем стапель

В связи с корректировкой нашего законодательства продолжил розвивать тему создания мото.

Определился более-менее с конструкцией рамы и начал думать над стапелем. Как говорил Ром-Ромыч лучше для этого тела монтажная плита или стол большого фрезера. Однако получается дороговато и масивно в виду двух факторов: заниматся проффесионально постройкой рам я не планирую; железяку, в разобраном состоянии, должен свободно двигать один человек и она должна быть как можно меньше по габаритам.

Поработав какое то время сварщиком и получив небольшой опыт по усадкам метала при сварке я отбросил простые и легкие варианты конструкций стапелей которые встречаются в просторах интернета. И начал колхозить чтото свое. Пока только в электронном виде, в реальном — дорогие эксперементы.

Картинки прилагаются.
Изменено 26 июля, 2011 пользователем рационалист

За период существования сварочной технологии было разработано множество методов соединения. Основным параметром, на который обращают внимание, является взаимное расположение свариваемых элементов после окончания работ. Встречаются следующие виды соединений металлоконструкций:

встык,
внахлест,
угловое,
тавровое,

Помимо типа соединения, важными факторами являются применяемое сварочное оборудование, толщина элементов, а также вид основного металла.

Преимущества сварки

Помимо того, что сварка металлоконструкций значительно экономит время проведения всех работ, а шов получается качественным, процесс обладает и другими характеристиками:

Масса готовой спайки не изменяется, поскольку используются только две основных детали, что позволяет сэкономить материал.
Отсутствие ограничений по толщине металла.
Возможность контроля и корректировки форм металлоконструкций.
Доступность сварочного оборудования.
Возможность применять сварку для ремонта и реконструкции.
Высокая герметичность и прочность стыков.

Сварные металлоконструкции используются гораздо чаще, чем металлопрокат на болтовом крепеже. К ним предъявляются требования, согласно СНиПов, которые действуют на конкретном производственном участке. Например, надежность узла при строительстве мостов должна быть более высокой, чем при монтажных работах на печной трубе котельной.

На стадии разработки плана организации работ, инженеры составляют технологическую карту на сварочные работы металлоконструкций, в котором указан оптимальный способ стыковки отдельных элементов. При этом необходимо руководствоваться требованиями ГОСТов. В смету заносится уже чистовой вариант. Идеальными условиями для сварки являются следующие факторы:

Подавляющее большинство швов выполняются в горизонтальном положении.
Сварка выполняется специальными роботами с функцией контроля рабочих параметров. Процент выполнения ручных работ минимален.
При соединении отдельных элементов преобладает стыковой или угловой методы сварки.

Сварные узлы в металлоконструкциях

Все конструкции, выполненные из металла, держатся на основе из сварных узлов, являющихся основой стыковых соединений. При разработке проекта инженеры должны учитывать удобные условия для качественного проведения работ в этих узлах. К ним относятся:

Условие на то, чтобы узлы были сварены угловым ли стыковочным соединением.
Нижнее положение сварки является приоритетным.
В основном использовать механизированную или полностью роботизированную сварку, дабы гарантировать качество выполненной работы.

Среди соединительных узлов есть много подвидов, к большинству из которых заявлены различные требования. Как хороший пример послужит — балочный узел. В нем самое большое внимание сконцентрировано на расстоянии между сварочными швами, так как оно не должно быть короче толщины самого толстого стального элемента деленного на 10, входящего в состав данного узла.

Вспомогательное оборудование

Сварить конструкции значительных габаритов невозможно без использования вспомогательных приспособлений, с помощью которых выполняют фиксацию сборочных элементов, а также их подачу к месту монтажа.

Основными подсобными приспособлениями для сварки металлоконструкций являются:

Кондуктор. Обеспечивает неподвижное положение металлопроката при его монтаже. Существуют различные способы исполнения данных приспособлений. Как правило, их внешний вид напоминает стенд или станину. Простейшая конструкция для домашних работ представляет собой устройство для стыковки свариваемых элементов под прямым углом.
Стапель. Представляет собой грузоподъемное приспособление, выполняющее роль опорного механизма в строительно-монтажных работах. Применение стапелей позволяет увеличить производительность работы со сборными конструкциями.

Требования

К рассматриваемым работам допускают только профессиональных сварщиков. Их уровень квалификации регулируется требованиям нормативно-правовых документов, в зависимости от сложности объекта.

Качество применяемых материалов должно соответствовать ГОСТу 27772-88. В данном межгосударственном стандарте классифицирован стальной прокат, который разрешено использовать при монтажных работах.

На сварочных чертежах металлоконструкций необходимо выполнять полную расшифровку, которая включает в себя:

тип применяемого металла,
габаритные размеры,
способ стыковки элементов,
применяемое сварочное оборудование

Согласно действующему законодательству, сборка металлоконструкций на всех объектах выполняется под контролем государственных органов технического надзора.

Виды сварки для сборки

Сталь – основной материал для металлоконструкций. Как правило, при монтаже используются обычные марки. Нержавеющую сталь применяют только в случае особых требований технологического процесса, например, на объектах пищевой промышленности.

На конечный результат решающее влияние оказывает режим сварки.

На крупных сборочных предприятиях используют автоматические установки для работы под слоем флюса или защитным газом. В последнем случае используют аргон, азот, гелий и прочие технические газы, а также смеси на их основе. Специфика использования флюса заключается в том, что работы невозможно выполнять под углом. Например, сборку и сварку конструкций из листового и профильного металла можно выполнять с использованием сварочного флюса, а при работе с круглым профилем необходимо использовать защитный газ.

При незначительных объемах работ целесообразнее использовать ручной труд с применением полуавтоматов и прочих аппаратов для ручной дуговой сварки.

Температурный режим процесса

Опытные сварщики знают, какое влияние на рабочий процесс оказывает температура окружающей среды. При отрицательных показателях зону соединения подвергают дополнительной термообработке, для облегчения работ.

При сварке разнородных материалов обрабатывается только термостойкий элемент.

Производство и монтаж металлоконструкций от Завода Ограждающих Конструкций

Покраска металлоконструкций является эффективным способом защиты металла от действия неблагоприятных атмосферных факторов. Ее производят как вручную, так и при помощи специальных приспособлений: пульверизаторов, аппаратов высокого давления. Процессу покраски предшествует предварительная подготовка, включающая в себя очищение деталей от пыли и грязи, удаление ржавчины и коррозии, обезжиривание поверхности и грунтовку изделия.

Главной целью подготовки поверхности к покраске является достижение хорошего сцепления краски с металлом.

Перед покраской конструкции освобождают от ржавчины при помощи крупнозернистой наждачной бумаги, проволочной щетки, скребка или пламени кислородно-ацетиленовой горелки (для массивных конструкций). Также возможно применение специальных химических средств, растворяющих ржавчину.

Подготовленную поверхность обезжиривают с помощью неагрессивных моющих средств и просушивают, после чего переходят к грунтовке. Этот процесс обеспечивает лучшее сцепление финишного покрытия с поверхностью, а также защищает металл от коррозии, выступая в роли барьера между конструкцией и внешней средой. Выбор грунтовки зависит от вида металла. Так, черные металлы нуждаются в антикоррозийной защите, а цветные – в достижении хорошей адгезии. Грунтовку наносят при помощи кисти или валика, а также способом распыления, окунания или налива. При этом распыление под высоким давлением требует разбавления грунтовки растворителем до 5 % объема.

За грунтовкой следуют покрасочные работы. Их рекомендуется проводить при температуре окружающей среды, превышающей +5 градусов при относительной влажности воздуха не меньше 80 %. Для покраски металлов применяют современные эмали на алкидной и эпоксидной основе, а также специальные составы, содержащие антикоррозионные добавки. Так, черные металлы традиционно покрывают масляными и алкидными красками, содержащими соединения цинка, а цветные – эпоксидным или полиуретановым лаком.

Краску наносят при помощи кисти, валика или аэрозольного баллончика в зависимости от особенностей поверхности. Так, кистью окрашивают небольшие плоские поверхности и изделия со сложной конфигурацией. Валик применяют при окраске больших площадей. Аэрозольный распылитель сгодится при подкрашивании мелких деталей. Перед применением краску обычно разбавляют растворителем. Новый слой наносят после высыхания предыдущего так, чтобы общая толщина покрытия составляла не меньше 1 мм.

Классические методы для конструкций из металла

Независимо от метода соединения проката существует три режима выполнения работ:

автоматический,
полуавтоматический,
ручной.

Рассмотрим их подробнее.

Автоматический

Данный метод сводит участие человека в процессе к минимуму. Функция оператора заключается в контроле над производственным процессом, а также корректировке вводных параметров, в случае возникновения необходимости. Применяется на крупносерийных предприятиях.

Полуавтоматический

Задачей сварщика является определение оптимальной скорости движения дуги, а также регулировка направления. Подача присадочного материала осуществляется в автоматическом режиме, согласно предварительно настроенных параметров.

Ручной

В этом случае все операции выполняются руками сварщика. При этом существует несколько способов создания неразъемного соединения. Помимо электросварки, в ручном режиме можно выполнить пайку металла, а также работать газосварочным оборудованием.

Инновационные технологии

Времена, когда сварную конструкцию из металла изготавливали исключительно классическим способом позади. Инновационное оборудование прошло этап испытания прототипов и сейчас активно используется на передовых предприятиях.

К современным методам соединения относят:

трением,
лазерный,
ультразвуковой,
взрывом,
термитный,
плазменный.

Наибольший интерес представляет последний способ. Его особенность – использование ионизированного газа, который выполняет функции электрической дуги. При этом рабочие параметры плазменного генератора гораздо выше.

В случае необходимости, простой настройкой можно переориентировать сварочный аппарат под функции резака для металла.

Общие требования к сварке металлоконструкций

Общий перечень требований к сварке конструкций из металла состоит из нескольких разделов, а именно:

Требований к выбору деталей металлоконструкции, регулируемых СНИП II 23-81 и ГОСТ 27772-88. Этот раздел указывает на возможность использования того или иного сортамента металлопроката в процессе сборки конструкции. Причем в требованиях учитываются не только геометрические параметры и прочностные характеристики, но и такое понятие, как свариваемость металла.
Требований по схеме сварки конструкции. Этот раздел указывает на порядок наложения сварных швов, соблюдение которого удерживает конструкцию от возможной деформации. Ну а сама схема сварки зависит от прочностных характеристик, размеров и сложности (присутствия большого количества деталей) конструкции. Точную схему может просчитать только опытный проектировщик.
Требований к квалификации исполнителей сварных работ. Эти требования указаны в особых руководящих документах, издаваемых профильными министерствами. Например, указанные требования содержатся в РД 34 15.132—96 подготовленном Минтопэнерго РФ.
Требований к контролю качества сварочных работ. Сведения для этого раздела содержит любой ГОСТ на сварку металлоконструкций (8713-79, 5264-80, 15164-78 и так далее).

В итоге, решившись на соединение деталей металлоконструкции сваркой, вы должны решить: из чего вы будете собирать вашу конструкцию, как вы будете соединять детали, кто займется этой работой, и как будет осуществляться процесс контроля.

Словом, вам есть куда приложить свои знания и умения. Ну а если у вас недостает опыта, то просто наймите проектировщика. Впрочем, сейчас нас интересует только сварка, поэтому далее по тексту мы познакомим вас с классическими и современными технологиями сварочных работ.

Как обеспечить правильную сборку конструкции

Для получения надежной конструкции необходимо соблюдать следующие правила:

Читайте также: