機械連接范例6篇

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機械連接

機械連接范文1

【關鍵詞】預應力;混凝土;鋼筋;機械連接;技術

我國于20世紀80年代后期,開始發展粗直徑鋼筋的機械連接技術。1987年,405m高的北京電視塔率先采用套筒冷擠壓連接,隨后在全國很多省市開始推廣應用。20世紀90年代初,國內一些工程開始采用錐螺紋連接,并較快地獲得推廣應用。由于焊接連接受多種因素的影響,存在一些不穩定因素。例如工地電容量不足,電壓不穩會影響焊接質量,某些地區氣候潮濕或氣溫過低或鋼材化學成分不穩定等因素也影響接頭質量,尤其是建筑隊伍中人員的技術水平和管理素質普遍較差,常常成為焊接技術推廣應用的一種障礙。此外水平鋼筋的現場連接還沒有一種較好的焊接方法。

我國于1996年正式公布實施了《鋼筋機械連接通用技術規程》JGn07―96、《帶肋鋼筋套筒擠壓連接技術規程》JGn08―96和《鋼筋錐螺紋接頭技術規程》JGn09―96。這三本規程的公布實施,大大促進了鋼筋機械連接技術的發展,促進了鋼筋機械連接接頭質量和技術水準的提高?!朵摻顧C械連接通用技術規程》JGJl07―96(以下簡稱《通用規程》)對各種類型的鋼筋機械連接接頭規定了統一的基本性能要求,適用范圍和使用要求,以及型式檢驗和現場檢驗方法。經過近兩年的實施,積累了更豐富的工程應用經驗,鋼筋機械連接新技術不斷涌現。為了適應工程應用和技術進步的需要,1999年又對《鋼筋機械連接通用技術規程))JGJl07―96進行了局部修訂。同時編制了《鐓粗直螺紋鋼筋接頭》JG/T3057―1999行業標準。下面分別介紹《通用規程》1999年局部修訂內容和幾種常用機械連接技術。

1 修改接頭性能分級

《通用規程》將原來的接頭性能等級A、B、C修改為SA級、A級和B級三個等級修改分級的主要目的是適應生產應用和技術進步的需要。

近年來鋼筋機械連接技術發展迅速,國內外均已開發出能充分發揮鋼筋母材強度的等強級機械連接接頭,而接頭成本則增加不多,從而為混凝土結構工程提高鋼筋連接工程質量,加快施工進度創造了條件。國際上也在逐步提高對鋼筋連接的質量要求,如美國主編的2000年國際建筑法規(草案)IBC(InternationalBuildingCode)規定將鋼筋接頭按性能分為1型和2型,1型機械接頭要求接頭強度大于1.25 ƒyk, 2型機械接頭要求接頭抗拉強度大于95%鋼筋實際抗拉強度或1.60 ƒyk。并容許2型機械接頭在結構中的任何部位包括塑性鉸區應用,接頭百分率也不再限制。這就大大方便施工和節約鋼材,帶來很好的經濟效益。德國DINl045規定鐓粗直螺紋接頭可以在同一截面連接。工程中不少場合非常需要高質量接頭,以滿足在同一截面連接的要求,如裝配式結構的連接,滑?;蚺滥J┕さ乃戒摻钸B接,新老結構連接,溫度收縮縫的鋼筋連接以及地下連續墻與板筋的連接等。鑒于我國鋼筋機械連接技術的發展,已能為土建工程提供鐓粗直螺紋鋼筋接頭等高質量接頭。這一次局部修訂中增加了SA級接頭,以滿足工程界的迫切需要,同時體現優質優用,鼓勵I、Ⅱ級抗震結構和重大結構工程采用更好的鋼筋接頭,提高工程質量,改善結構的防災能力。

SA級接頭的強度指標定為ƒ0mst或ƒ0st≥1.15(ƒ0st――鋼筋母材實際抗拉強度,ƒtk――鋼筋母材抗拉強度標準值)。其目的是提高接頭的可靠性,保證有85%左右的概率,接頭試件能斷于鋼筋母材而不斷在接頭處。對少量實際強度大于1.15 ƒtk的超強鋼筋,則容許斷于接頭部位。因為從經濟角度出發,接頭強度不再追求與其等強,根據《混凝土結構設計規范》課題組對全國建筑鋼筋混合統計結果16Mn、25MnSil級鋼筋抗拉強度的變異系數Cv為5.63%,據此可求得國產Ⅱ級鋼筋的實際強度大于1.15倍ƒtk的概率大約為15.39%。也就是說對于SA級鋼筋接頭,其平均強度已超過鋼筋母材的平均強度。絕大部分鋼筋接頭試件均能斷于鋼筋母材。從而大大提高了接頭的可靠性,為放寬接頭應用方面的限制創造了條件。

2 調整接頭變形性能指標

鋼筋機械連接的一個特點是連接件與鋼筋在機械咬合部位受力后會發生不可恢復的非彈性變形。原有的彈性模量指標和殘余變形指標都是為了控制這種變形量不超過容許值,但《通用規程》中單向拉伸時的變形模量指標與殘余變形指標不相協調,故局部修訂中將變形模量指標取消。同時將殘余變形υ值從0.9 ƒyk 時的0.3mm,修改為0.6 ƒyk時的0.1mm,使這項指標更能代表結構在使用階段的工況,并能與國際上先進國家的規范規定相一致。

3 補充、修改接頭應用和檢驗方面某些規定

接頭的應用方面,補充了“鋼筋的機械連接宜優先選用SA級和A級接頭;抗震結構中的重要部位應選用SA級;鋼筋受力較小或對延性要求不高的部位,可采用B級接頭?!痹黾舆@條內容是為鼓勵設計人員根據工程結構的重要性及接頭在結構中所處的部位,選用SA級鋼筋接頭或A級與B級接頭,體現優質優用,充分發揮技術經濟效益。

SA級接頭與鋼筋母材性能基本一致,較高的檢驗指標確保了質量的高保證率,因此可以放寬接頭百分率,達到方便施工、節約鋼材、提高綜合經濟效益的目的。為此《通用規程》修訂了一個條款“受力鋼筋接頭百分率不宜超過50%,SA級接頭可不受限制?!?/p>

此外《通用規程》還對型式試驗中試件變形測量標距由原來的接頭以外各20mm改為各2d,將單向拉伸試件數量由6個改為3個?!锻ㄓ靡幊獭愤€在條文及說明中補充了現場抽檢接頭試件后“允許采用同等規格的鋼筋進行搭接連接,或采用焊接及其他機械連接方法進行補接”的條款,以及抽檢不合格時的處理方法。

4 結束語

總之,《通用規程》的局部修訂進一步提高了鋼筋機械連接接頭的質量要求,為高質量接頭的應用和方便施工創造了更為寬松的環境。

參考文獻:

機械連接范文2

關鍵詞:鋼筋;機械連接;質量問題

一、鋼筋機械連接技術概述

鋼筋機械連接技術是一項新型鋼筋連接工藝,被稱為繼綁扎、電焊之后的“第三代鋼筋接頭”,具有接頭強度高于鋼筋母材、速度比電焊快5倍、無污染、節省鋼材等優點。

圖紙結構設計總說明中列出“鋼筋連接可采用機械連接、綁扎搭接或焊接,當鋼筋直徑≥22時,應采用機械連接。鋼筋的機械連接、綁扎搭接及焊接,應符合國家現行有關標準的規定”。本工程中,筏板鋼筋選用直徑為22的鋼筋,應采用機械連接。

現場采用滾扎直螺紋連接:其工藝是先將鋼筋端部的橫肋和縱肋進行剝切處理后,使鋼筋滾絲前的柱體直徑達到同一尺寸,然后再進行螺紋滾壓成型。其基本原理是僅在金屬表層發生塑變、冷作硬化,金屬內部仍保持原金屬的性能,因而使鋼筋接頭與母材達到等強。

二、現場工程檢查情況

檢查情況如下:

套筒長65mm

接頭長度62mm

絲扣外露約3P

從圖中可清楚看到,兩鋼筋接頭未切平、連接間隙約3mm(1.2p),絲扣外露約3p。不符合以下規定:

(一)《鋼筋機械連接技術規程》JGJ 107-2010第6.1.2條直螺紋接頭的現場加工應符合下列規定:

1.鋼筋端部應切平或鐓平后加工螺紋。

(二)《鋼筋機械連接技術規程》JGJ 107-2010第6.2.1條直螺紋鋼筋接頭的安裝質量應符合下列要求:

2.安裝接頭時可用管鉗扳手擰緊,應使鋼筋絲頭在套筒中央位置相互頂緊。標準型接頭安裝后的外露螺紋不宜超過2p。

三、鋼筋連接接頭未切平、連接間隙大的影響

(一)直螺紋鋼筋接頭的加工應保持絲頭端面的基本平整,使安裝扭矩能有效形成絲頭的相互對頂力,消除或減少鋼筋受拉時因螺紋間隙造成的變形,鋼筋絲頭未切平,將造成接觸端面間相互卡位而消耗大部分擰緊扭矩和減少螺紋有效扣數,造成鋼筋螺絲與套筒螺絲連接的數量減少,增大殘余變形,抗拉強度偏低,達不到持力效果。

(二)鋼筋絲頭在套筒中央位置應相互頂緊,這是減少接頭殘余應變的最有效措施,是保證直螺紋鋼筋接頭安裝質量的重要環節;本案例中外露螺紋約3P,則說明絲頭沒有完全擰入套筒,接頭殘余變形大,鋼筋抗拉性能低。

殘余應變是材料或結構經冷、熱加工后或承受超過比例極限的應力σ后在其內部殘留的未能自動消除的應變ε。彈性模量 E=σ/ε,E反映鋼材的剛度,是計算結構變形的重要指標,在比例極限外,應力基本不變,而應變逐漸增大,則結構剛度減小、變形增大、安全性降低。

四、改進措施

通過對該施工過程進行現場調查,從“人、機、料、法、環”各個方面進行分析研究,最終查找到造成機械連接不合格的主要原因有以下幾個:

1.施工人員素質低。施工單位未對鋼筋螺紋套絲機操作工人進行相關規范、規程的學習及機械操作培訓,使得操作人員對鋼筋螺紋套絲機操作相關規范、規程的要求、要領掌握不夠,質量意識差。

2.機器保養不及時。鋼筋螺紋套絲機施工時間過長,保護措施不到位,滾絲頭銹跡斑斑。

3.加工方法不正確。(1)鋼筋接頭的切割使用電焊切割,未采用切割機。(2)螺紋加工時,鋼筋頭沒有磨平,出現斜面。

針對以上問題,監督工程師要求施工單位在現場隨機截取3個接頭試件作抗拉強度試驗,按設計要求的接頭等級進行評定,并對上述工程質量問題,要求施工單位立即整改。要求其在施工前應認真了解機械連接要求,及時對操作人員進行培訓、加強規范學習,并做好施工方案,保證鋼筋接頭強度符合設計要求,避免出現工程質量問題。

參考文獻:

機械連接范文3

隨著建筑業的發展,高層建筑,大跨度、特種結構日益增多,建筑鋼筋的應用向大直徑、密度布置、高強度方向發展,單純采用傳統的鋼筋連接工藝,如搭接綁扎、搭接電弧焊、閃光對焊、氣壓焊等方式已難以滿足需要。90年代初,我國開始推廣使用鋼筋機械連接技術,主要代表方式有套筒擠壓連接和錐螺紋連接。近20年來,鋼筋機械連接技術的應用得到迅猛發展。目前,鋼筋套筒擠壓連接和錐螺紋連接技術被建筑部列為“九五”期間建筑業重點推廣的10項新技術之一,納入國家重點推廣項目。近年來,我市許多人型工程項目也都使用了套筒擠壓連接和錐螺紋連接技術。本文介紹鋼筋套筒擠壓和錐螺紋連接技術在建筑工程中的應用概況并對接頭的質量檢驗問題進行探討,以使該技術在建筑工程中得到更好的應用。

1、 鋼筋機械連接技術應用概況

1.1、鋼筋套筒擠壓連接技術

套筒擠壓連接是把兩根待接鋼筋的端頭先插入一個優質鋼套筒,然后用擠壓在側向加壓數道,套筒強度高,質量穩定可靠;操作安全,無明火,不受氣候影響;連接方式適應性強,可用于垂直、水平、傾斜、高空、水下等各方位的鋼筋連接,主要用于直徑為20~40mm帶肋鋼筋的連接。目前,該技術已廣泛應用于建筑工程,取得了良好的技術經濟效益。

套筒擠壓連接技術在應用初期,由于鋼套筒都是由外地生產廠家供應以及現場操作人員操作水平較差等原因,套筒擠壓接頭的質量較不穩定,推廣應用受到一定限制。1998年初,開始有了自己的鋼套筒生產基地、套筒接頭施工設備和施工人員培訓等基本配套,使套筒擠壓接頭質量檢驗合格率得到顯著提高,質量穩定性得到有效保證,該技術在建筑工程中得以推廣應用。建筑工程檢測中心站對套筒擠壓接頭的檢測數據表明,目前建筑工程使用的套筒擠壓接頭絕大部分強度均能達到鋼筋母材強度,質量穩定性較好。但該技術還需降低套管材料耗量和成本,減輕壓接器整機質量和克服易漏油現象,才能更好的推廣應用。

1.2 鋼筋錐螺紋連接技術

錐螺紋連接時用錐形螺紋套筒將四根鋼筋端頭對接在一起,利用螺紋的機械咬合力傳遞拉力或壓力。所用的設備主要是套絲機,通常安放在現場對鋼筋端頭進行套絲。套筒一般在工廠內加工。連接鋼筋對利用側力板手擰緊套筒至規定的力矩值即可完成改進的對破壞大都發生在接頭處,接頭強度偏低,達不到于母材完全等強?,F場加工的錐螺紋質量不易保證,漏擰或扭緊力矩不準,絲扣松動等對接頭強度和變形有很大影響,錐螺紋接頭質量穩定性較差。

目前,錐螺紋接頭成本雖較套筒擠壓接頭低,但在建筑工程的使用程度不如套筒擠壓接頭范圍廣。針對錐螺紋接頭強度偏低,穩定性較差,國際新動向是發展等強螺紋連接。目前內已開發出GK型等強鋼筋錐螺紋接頭成套技術。該技術部改變普通錐螺紋接頭工藝中的任何參數和設備、工具、連接件等,僅在車削鋼筋錐螺紋頭之前增加一道預壓工序,使鋼筋端頭發生塑性變形而提高強度。彌補了因車削錐螺紋使鋼筋母材截面尺寸減小而造成的接頭承載能力下降的缺陷,從而使接頭強度大于相應鋼筋母材強度,質量穩定性得到保證。建筑工程上特引進和開發等強鋼筋錐螺紋連接技術,以提高建筑工程質量和錐螺紋接頭檢驗合格率。

2、 鋼筋機械連接接頭的質量檢驗

2.1 鋼筋機械連接的質量標準和規范

建設部和治金部分別頒布過鋼筋機械連接的行業標準,其中包括建標lgj107―96(鋼筋機械連接通用技術規程)、JGJ107―93(帶肋鋼筋套筒擠壓連接技術規程)、JGJ109―96(鋼筋錐螺紋接頭技術規程)和治標YB―9250―93(帶肋鋼筋擠壓連接技術及驗收規程)。目前,錐螺紋接頭執行建設部標準,套筒擠壓接頭執行建設部和治金部兩種標準。在標準選擇上,套筒擠壓連接技術提供單位和絕大多數施工單位更愿意執行治金部標準。建設部標準和治金部標準對接頭的技術要求程度不同。接頭等級劃分:對套筒擠壓接頭,治金部沒有性能等級劃分,建表則劃為A、B兩個等級。等級有利于根據不同的應用場合合理選用接頭類型,在某些情況下還有利于根據不同的應用場合合理選用接頭類型,在某些情況下 還有利于降低成本。

對型式檢驗的拉伸試驗:治標要求套筒擠壓接頭每種規格取3個試件,其實側抗拉強度均不應小于該級別鋼筋抗拉強度標準的1.05倍或該試件鋼筋母材的抗拉強度。建標要求每種形式、級別、規格、材料、工藝的連接接頭各取不少于6個試件,對A級接頭其實測抗拉強度均應達到或超過母材抗拉強度標準值,對B級接頭其實測抗拉強度均應達到或超過母材屈服強度標準值的1.35倍,但對其所用鋼筋母材屈服強度及抗拉強度實測值要求不宜大于相應標準值的1.10倍。當大于1.10倍時,對A級接頭,試件的抗拉強度尚應大于等于0.9倍鋼筋實際抗拉強度(應用重量法按鋼筋的實際橫截面面積計算),以避免鋼筋超強過于影響對接頭性能的評定。

接頭檢驗于治標相比,建標還強調施工現場連接工程開始前及施工過程中,應對每批鋼筋進行接頭工藝檢測。其目的是檢驗接頭技術提供單位所確定的工藝參數是否與本工程中的進場鋼筋相適應。建標對接頭的設計、應用和檢驗更加合理和完善。因此筆者建議的擠壓套筒設計生產廠家、施工監理單位和質量檢測機構積極向建標靠攏,促進套筒擠壓連接技術在建筑施工方面有更好的發展。

2.2 鋼筋機械連接接頭的質量檢測

鋼筋機械連接接頭質量檢驗分為型式檢驗和現場檢測。按建標要求,型式檢驗應對接頭的單位拉伸性能、高應力反復拉壓性能以及大變形反復拉壓性能進行試驗,其中套筒擠壓接頭和錐螺紋接頭根據接頭性能指標的差界分為A、B兩個性能等級,其性能指標均應符合JGJ107―96標3.0.5的規定。型式檢驗比較復雜、工作量大,因此,經型式檢驗確定某一接頭產品的性能等級后,在產生工藝及主要原料不發生重大改變的情況下,在工地現場只需進行現場檢驗。但要求該技術提供單位提交有效地型式檢驗報告,并且在鋼筋連接工程開始前及施工中。對每批鋼筋進行接頭工藝檢驗。

現場檢驗也叫施工檢驗,一般是只進行外觀質量和拉伸強度試驗。同一施工條件下采用同一批材料的同等級、同型式、同規格接頭,以500個作為一個驗收批?,F場連接檢驗10個驗收批,全部單位拉伸試驗一次抽樣均合格,驗收接頭數量可擴大一倍。外觀質量檢測時,套筒擠壓接頭從沒一驗收批中隨機抽取10%,錐螺紋接頭從同規格接頭中隨機抽取10%進行。拉伸強度試驗時。對接頭的每一驗收批,必須在工程結構中隨機截取30試件進行。

目前,建筑工程在鋼筋機械接頭現場檢驗所用的拉伸試件,大部分沒有在工程中隨機抽取,主要的由施工單位或技術提供單位送樣或只在制作車間抽樣。國內工程經驗表明這樣或在車間抽樣和在工程中隨機抽樣兩種方法的接頭抗拉試驗結果合格率有不少差異。機械連接接頭的質量在很大程度上有賴于現場的管理及操作水平,特別是錐螺紋連接技術,因此堅持在工程中隨機抽樣可以大大促進施工人員操作的責任心,提高接頭質量。錐螺紋接頭在現場切割后不能再制作接頭時,容許用焊接、搭接或其它類型接頭替代割去的接頭,因為被割去后接頭的鋼筋占構件中鋼筋總數的比例通常很小,因而局部替代不會造成對結構總體強度的損害。堅持在工程中隨機抽樣會給施工帶來一定麻煩,但工程質量事關人民生命財產安全,因此必須堅持。

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關鍵詞:鋼筋直螺紋;機械連接;應用要點;質量檢驗

引言

鋼筋機械連接是隨著工程建設水平逐步提升而衍生出的新型技術,其兼具套筒擠壓和錐螺紋連接的各項應用優勢,具有接頭強度高、施工便捷、安全可靠等特性,在現代工程中取得廣泛的應用。

1工程概況

某橋梁工程總長2856m,主橋采取74.6m+6×120m+74.6m預應力混凝土變截面剛構連續組合箱型梁橋,并設有南岸引橋和北岸引橋。橋梁工程建設中,各類粗鋼筋均采取直螺紋接頭連接的方式。主橋施工中,基礎部分采用鉆孔灌注樁高樁承臺結構,承臺主筋材料為Φ32mmⅡ級螺紋鋼,為直螺紋連接形式。引橋基礎結構形式為Φ1.8m鉆孔灌注樁,以Φ25mmⅡ級螺紋鋼為基礎材料,直螺紋接頭總量約25000個。

2鋼筋直螺紋機械連接技術的應用優勢

(1)強度高。連接接頭通常具有較高的強度,在具備此特點后,能夠給連接作業創設良好條件,從而提高連接精度。(2)施工便捷。直螺紋機械連接的方式對現場作業條件未提出特定的要求,在鋼筋堆放密集區或是狹窄區域均能夠快速完成連接作業,且各類配件及鋼絲頭均根據施工需求提前預制成型,給鋼筋機械連接創設了良好條件。(3)使用范圍廣。無論鋼筋連接的方向如何,或是各鋼筋的直徑存在何種變化,均可快速將鋼筋連接到位。(4)環保效益顯著。鋼筋連接期間無明顯的環境污染問題,材料得到充分的利用。(5)穩定性強。自然因素以及人為因素對鋼筋直螺紋機械連接作業的干擾相對較小。直螺紋機械連接是現階段工程建設領域較為主流的螺紋連接方式[1],其工作思路在于先將鋼筋端部墩粗,經切削處理后使其呈直螺紋狀,若無誤則通過套筒實行鋼筋對接。相比于鋼筋原截面的面積,經墩粗、切削處理后,所得鋼筋的凈截面的面積相對較大,接頭強度顯著高于母材強度。通過應用鋼筋直螺紋的方式,可有效保證接頭質量,同時施工較為便捷,適用范圍較廣,綜合應用效果良好[2-3]。

3鋼筋直螺紋機械連接技術的應用要點

3.1準備工作

配套1臺墩粗機和1臺套絲機,規劃鋼筋加工場地,于該處完成各鋼筋絲頭的加工作業。墩粗機安裝時應檢測其夾具中心線的位置,該部分必須與套絲機主軸中心線維持相同的高度,且必須與待加工鋼筋的中心線重合。各連接套筒的各項指標均要滿足要求,需附帶出廠合格證等相關具有質量證明性質的資料。墩粗直螺紋的技術細節較多,對工藝水平提出較高的要求,因此參與作業的人員必須經過技術培訓,落實持證上崗制度。根據經驗,每班操作人員以6~8名為宜,油泵及鋼筋墩粗由1~2人完成,套絲機由1人操作,剩余人員負責現場鋼筋搬運、質檢等相關工作。

3.2鋼筋下料

以砂輪切割機為主要設備,根據設計要求合理下料,嚴格控制鋼筋切割端面的位置,切割面與鋼筋軸線垂直,端面偏角應≤4°,若不滿足要求則需及時調整切割機工作狀態。

3.3鋼筋端部墩粗

鋼筋墩粗所用設備為墩頭機,具體涉及到對中、夾緊、墩頭等工序,操作前應保證墩粗機退回零位,將待處理的鋼筋從前端插入。各批次鋼筋均需要經過墩粗試驗,以所得的墩粗量為基本依據,合理調整墩粗壓力和縮短量的最終值,保證施工工藝的合理性。

3.4切削直螺紋

以鋼筋螺紋套絲機為主要設備,合理切斜直螺紋,正常工況下單臺設備每班加工的絲頭總量可達到400~600個。按照要求合理加工直螺紋接頭后,需隨即配套保護套。鋼筋籠主筋的兩端分別設置標準型絲頭和加長型絲頭,以便后續施工中能夠根據需求及時接長鋼筋籠。嚴格控制螺紋加工長度,具體要求見表1。

3.5鋼筋連接

鋼筋連接前需做好準備工作,全面檢查鋼筋的規格,分析其是否與套筒形成相配套的關系;檢查螺紋絲扣,不可存在缺陷、附著雜物等異常狀況。根據接頭的類型采取相適應的連接方式。(1)標準型絲頭接頭。設置好連接套筒后,將其中的一端鋼筋擰至被連接鋼筋上,利用小管鉗擰緊,以保證穩定性;通過2根鋼筋對頂緊固,嚴格控制好套筒兩端絲扣的外露量,不宜超過1個完整扣。此方法主要被應用于承臺鋼筋連接中。(2)加長型絲頭接頭。根據要求選擇合適規格的套筒,將其擰至加長絲頭鋼筋的一側,再將套筒擰回至標準絲頭一側,利用管鉗緊固。此方法主要被應用于鋼筋籠主筋連接中。

3.6質量檢驗

(1)端頭墩粗。鋼筋端頭經過墩粗處理后,需全面檢查其外觀質量,允許存在少量的縱向裂縫,但存在任何橫向裂紋時均被視為不合格。(2)絲頭。直螺紋連接全流程中,絲頭加工質量的控制為重點環節,必須保證絲頭的質量達到設計要求,具體的檢查項目、方法及標準見表2。(3)刀具。裝刀或調刀時均要詳細檢查前5個絲頭,后續按照10%自檢,施工完成后質檢人員按5%抽檢,期間的各項數據均要得到完整的記錄。絲頭滿足要求后,在其一端戴上塑料保護帽,再選擇同規格的套筒,將其穩定在另一端。若絲頭質量不滿足要求,需及時標記,將該部分切除后再重新制作。(4)接頭抽檢。按照每500個一批的方式依次組織抽檢作業,各批次檢測數量以3個為宜。以檢驗結果為依據,若接頭存在質量問題,需及時處理到位。(5)工藝性檢驗。以JGJ107—2016《鋼筋機械連接通用技術規程》為主要依據,在加工連接前組織檢驗,根據需求配備相應設備、量具等相關工具,在各類規格的鋼筋中分別選取3根試件,經靜力拉伸試驗后分析結果,若滿足要求即可投入使用。(6)經濟效益分析。在施工速度及人工消耗方面:與搭接焊相比直螺紋連接速度提高3~5倍,人工消耗降低40%~50%。在材料消耗方面:直螺紋連接更加節約鋼材,成本降低率達10%~30%。鋼筋連接接頭產生的綜合效益計算(均按信息價定額價與實際施工成本價計算):本工程應用直螺紋連接技術與傳統的鋼筋搭接相比,經測平均每個接頭節約成本約4元,共節約成本10萬元(2.5萬個接頭,4元/個)。

4直螺紋鋼筋機械連接作業注意事項

4.1施工方案

以現場情況為準,編制科學的施工方案,保證接頭性能等級、材料品質、接頭截面面積、質量驗收標準等方面均符合規范。

4.2保護措施

鋼筋直螺紋機械連接時需采取接地保護措施,以便給作業人員的安全提供保障。若施工期間存在異常狀況,需及時暫停作業,關閉總電源開關,明確具體故障類型及成因,采取針對性的處理措施。

4.3拐筋和防護

絲頭加工過程中若遇到拐筋,則必須優先加工絲頭,在此基礎上進行鋼筋彎曲。若未按照該流程有序操作,則容易損壞設備。鋼筋搬運期間需加強防護,不可出現碰壞絲頭等異常狀況;若絲頭不滿足質量要求,則必須重新切斷滾絲。

4.4混凝土保護層

鋼筋連接套施工中應充分考慮到混凝土保護層的厚度情況,具體可參照GB50010—2010《混凝土結構設計規范》的相關規定,應滿足保護層最小厚度的相關要求,且理論上至少需達到15mm,否則難以發揮出有效的防護作用。連接套筒安裝時,要求橫向凈距至少達到25mm。4.5力矩扳手鋼筋連接時,鋼筋規格與連接套筒規格應一致,并檢查絲頭和套筒的絲扣是否潔凈、無損?,F場連接時使用力矩扳手安裝擰緊。連接前,應檢查力矩扳手顯示力矩值和鋼筋型號是否與現場實際相對應,連接時鋼筋應對正軸線。兩把力矩扳手配合使用,一把力矩扳手固定一端,另一把扳手旋進,直至力矩扳手達到調定的力矩值并發出響聲。

4.6驗收

連接完畢后隨手畫上油漆標記,以防有的鋼筋接頭漏擰。擰緊后套筒兩側外露的完整絲扣不得超過1絲。施工時注意安裝的接頭百分率不得超過規范規定要求,對已擰緊的接頭要做好標記。力學性能檢驗按JGJ107—2016《鋼筋機械連接通用技術規程》的規定,同一批材料的同等級、同型式、同規格接頭,以500個接頭為一個驗收批,不足500個也作為一個驗收批,現場隨機截取不少于3個接頭試件進行抗拉強度試驗。Ⅰ級接頭抗拉強度應大于鋼筋實際抗拉強度或1.1倍鋼筋抗拉強度標準值,Ⅱ級接頭抗拉強度應大于鋼筋抗拉強度標準值。

機械連接范文5

關鍵詞:預應力坎合連接 重型機械領域 應用

中圖分類號:TH 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914x(2014)26-01-01

前言:在科學技術不斷發展的帶動下,新的設備和技術不斷得到應用,在很大程度上推動了社會經濟的發展。而反過來,社會需求的增長又促進了科學技術的進步。在當前的社會發展過程中,各種工程項目不斷增加,對于施工機械也提出了更高的要求,設備向著大型化和重型化的方向發展,設備零件的連接也成為技術人員研究的重點。

一.預應力坎合連接原理

坎合連接,是指通過固態物體表面某個尺度結構之間的直接接觸,從而在物體表面產生機械阻擋和高接觸應力,使得同尺度接觸的雙方在接觸表面的局部區域,產生相應的理化性態變化,形成多尺度機械阻擋和粘著效應,使得雙方緊密結合在一起,產生相應的抗側移能力。例如,自然界中的爬山虎,就是坎合連接的代表。對于重型機械領域而言,為了確保零件連接的緊密性,坎合連接需要在兩個接觸物體的接觸區域內,產生極大的接觸應力,使得材料發生較大的塑性變形,形成兩級尺度結構的機械阻擋效應和部分粘著效應,從而確保機械設備的穩定和安全。

二.預應力坎合連接在重型機械領域中的應用

1.必然性

隨著社會的進步和發展,重型機械領域也得到了巨大的發展,各種大型、超大型設備應運而生,單個的設備零件就可以達到數百噸甚至數千噸的重量。這些零件的生產難度大,對于技術和設備條件要求較高,雖然已經實現了國產化,但是如果采用整體制造的方式,不僅需要高超的鑄鍛技巧,還可能出現質量問題,而且生產和運輸的成本也相對較高。因此,在對超重、超大型零件進行制造時,一般采用剖分-組合的設計方法,對零件進行拆分鍛造,可以有效保證質量。傳統重型構件的連接,主要是采用機械連接和焊接。但是這兩種方法都存在一定的缺陷,前者對于加工精度要求較高,而后者在多個方面均需要進行完善。針對這種情況,預應力坎合連接得到了發展和應用,有效解決了重型機械的制造問題,可以說是重型機械發展的必然趨勢。

2.可行性

預應力坎合連接在自然界中廣泛存在,這種連接方式連接緊密、構件契合性強、適用范圍廣、可以有效保證零件質量等優點,因此在重型機械領域可以發揮出巨大的作用。同時,為了得到雙尺度結構的粘著效應和機械阻擋效應,需要在接觸面形成較大的應力,并產生局部的塑性變形。這樣的要求可以通過對接觸面的多峰處理來實現,通過對構件表面的適當加工,形成連續性的半球狀或圓錐狀峰結構,在相互之間產生巨大的抗錯移抗剪能力,一方面可以提高連接構件的抗疲勞性,另一方面也可以確保連接的緊密性,以滿足實際需求。因此,預應力坎合連接原理在重型機械領域中具有良好的可行性。

3.實際應用

預應力坎合連接技術在重型機械領域的應用,最早出現在鋼絲纏繞壓力機設備上,只需要坎合系數達到0.6以上,就可以滿足實際應用的需求。在應用過程中,要保持結構斷面的清潔度,同時對氧化膜等影響摩擦因數的因素進行處理,確保連接的穩定性和可靠性。下面以實際事例,對預應力坎合連接原理在重型機械領域中的應用進行分析。

某水利工程兼顧防洪、排澇、發電等多項功能,為周邊多個城鎮地區提供生產生活所需的電力資源。隨著社會經濟的發展,電力的需求日益增大,為了確保供電的可靠性,對水利工程中的水輪機進行了更換,發電量大大增加,但是轉輪的質量也達到500噸,不僅制造困難,而且運輸不便,成本較高。經過相關技術人員的研究和分析,決定采用預應力坎合連接技術,對轉輪進行剖分-組合的制造方法,將轉輪分割為多個子塊進行分別加工,并在運到現場后,使用坎合連接的方式進行組合,這樣,一方面降低了制造的難度,使用現有工藝和設備就可以輕松制造出來,同時也使得轉輪的質量得到了保證;另一方面,降低了運輸的難度和成本,提高了機組改造的效率。在施工現場,結合相應的模擬數據,建立了轉輪模型,對相關的數據和參數進行了計算,對組裝過程進行模擬,為實際施工提供良好的指導和參考,切實保證了機組改造的順利實施。

三.結語

預應力坎合連接技術在重型機械領域中的應用,主要是采用多峰坎合的方式,其本質是利用仿生學原理,在物質接觸面產生強大的接觸應力,產生理化性態變化,進而確保連接的緊密性和穩定性。多峰接觸的形式,是一種彈塑性接觸問題,需要進行相應的理論分析和試驗,確保不同材料之間的坎合參數,保證坎合連接的緊密性。在實際應用中,技術人員不僅要對相關的參數進行計算,還必須確保接觸構件表面的潔凈度,避免灰塵或臟污對于連接質量的影響。

參考文獻:

機械連接范文6

關鍵詞:卸卷小車;升降結構;球面桿結構

卸卷小車是應用于帶鋼熱連軋生產線的重要設備,因其工作狀態直接影響著熱連軋機生產力的發揮,所以卸卷小車的結構穩定性至關重要[1-3]。本文以某1450mm熱連軋機卸卷小車為例,介紹了卸卷小車的功能特點及其升降結構部件的改進設計。

1 卸卷小車的功能特點

卸卷小車本體主要包括托輥、車輪、車架、抬升架體、升降液壓缸等。卸卷小車工作時,由升降液壓缸、抬升架體和托輥等部件構成的升降裝置將鋼卷從卷筒移出,行走裝置提供動力控制卸卷小車的水平運動,鋼卷被運送至打捆機固定臺架。綜上可以知道卸卷小車的執行功能包括升降功能和行走功能。

2 升降結構部件改進設計

卸卷小車的抬升架體和升降液壓缸活塞桿頭之間采用銷軸連接的結構這在以往項目的設計制造中得到了廣泛應用,但現場用戶反映曾出現過銷軸斷裂的情況,針對此問題,某1450mm熱連軋機卸卷小車對銷軸結構進行了改進設計,采用球面桿結構替代銷軸結構。

2.1 銷軸結構

銷軸可以固定零件之間的相對位置并用于連接,具有拆裝方便、定位準確、承載能力大等特點,鑒于以上特點,銷軸結構被應用于卸卷小車抬升架體與升降液壓缸活塞桿頭的連接中,進而通過液壓缸活塞桿的伸縮運動實現抬升架體豎直方向的升降動作。銷軸尾端由墊片套住,同時設計一通孔并貫穿安裝長度大于尾端直徑的銷,銷與墊片共同配合作用,防止銷軸產生軸向竄動。

在一些項目中,銷軸結構采用的是連接段等徑銷軸,但在實際使用中出現過設備維修拆卸困難、裝配插入難以一次對正等問題。為了解決上述問題,某1780mm熱連軋機卸卷小車在設計升降結構的過程中借鑒了階梯軸的特點,將桿頭與抬升架體連接段設計加工為三段階梯結構變徑銷軸,變徑銷軸連接結構架體如圖1所示。在設備運行中,桿頭和銷軸由接觸壓力會產生塑性變形,但是各階梯面間因銷軸外表面與桿頭內環面的配合面外徑尺寸不同而不會彼此影響,所以連接段變徑銷軸的設計更為合理。

2.2 球面桿結構

徑銷軸結構雖然優化了等徑銷軸的一些不足,但是根據用戶反饋,實際生產出現過銷軸斷裂的情況。分析其原因,鋼卷卷取結束時,理論上帶尾應該停留在5點鐘位置,繼而處于等待位置的卸卷小車將鋼卷卸下。而實際操作中,由于電控不準確等原因,經常會發生最后一圈帶尾卷取不完全而打到卸卷小車托輥的現象。把托輥和抬升架體整體視為剛體結構,當帶尾對托輥的瞬間擊打時,力的傳遞使銷軸的連接結構受到了瞬間較大的沖擊力,因此是有可能發生銷軸斷裂的情況。

鑒于以上問題,在某1450mm熱連軋機卸卷小車升降結構的設計中,將銷軸結構改為球面桿結構,如圖2所示。升降液壓缸活塞桿頭通過螺紋連接的球面桿代替銷軸孔結構,液壓缸活塞桿帶動球面桿頭與抬升架體中部鋼板相切接觸進而控制抬升架體的升降動作。同時,為了避免抬升架體在下降過程中無法依靠自重回復到預定位置等情況的出現,設計了一塊加工有直徑小于球面桿直徑的擋板,擋板焊接在抬升架體中部鋼板上,利用球面桿不等徑的特點,抬升架體可以隨球面桿一同下降。

球面桿結構相比銷軸結構具有如下優點:(1)當抬升架體的外側和車架體內側滑板磨損較小時,忽略滑板間隙,瞬間的沖擊力會造成銷軸受到的外力過大以至發生斷裂破壞。同樣的情況下,當沖擊力過大時,球面接觸點會因為塑性變形壓縮成一個小直徑平面進而從點接觸變為面接觸,縮減的豎直方向上的尺寸可以通過增加升降液壓缸連桿伸出量彌補。從理論上分析,升降液壓缸活塞桿頭與抬升架體的銷軸連接結構,在鋼卷和抬升架體的自重等外力F的作用下,銷軸中段相對于左右兩段具有反向的錯動,所以可視為雙剪切問題進而計算其截面的平均切應力。實際上,橫截面上的切應力分布并不均勻,截面最大切應力τmax的值為平均剪切應力τ的4/3倍[4],即τmax=■?■=■?■?燮[τ],式中:F為外力;A為銷軸的截面面積;[τ]為許用切應力。將球面桿結構簡化為等徑圓柱體長桿結構,當升降液壓缸連桿伸出并帶動球面桿頂起抬升架體時,近似取桿的直徑與銷軸相同,則桿的截面面積與銷軸截面面積相同均為A,當受到相同外力F時,球面桿受到的壓應力大小為?滓=■?燮[?滓],式中:[?滓]為許用應力。按照第三強度理論,許用切應力和許用應力的關系為[τ]≈0.5[?滓]。從以上計算結果分析可知,相比而言剪應力的破壞是更容易發生的,因此球面桿結構更具有安全性。(2)當抬升架體的外側和車架體內側滑板有較大磨損時,滑板間出現了一定量的間隙,此時如果托卷輥受到鋼卷帶尾的擊打,由于間隙的存在,抬升架體會出現小幅度晃動,銷軸結構在瞬間的沖擊力的影響下,不僅受到的剪切力增大,而且由于升降液壓缸活塞桿與抬升架體之間通過銷軸連接,抬升架體的晃動會帶動液壓缸活塞桿產生彎曲,嚴重的情況下會使得液壓缸報廢。同樣的情況下,由于球面桿結構與抬升架體之間并不是連接結構,即使發生抬升架體的晃動,球面桿頭與抬升架體接觸的鋼板間僅會產生微小的相對滑動,不會影響到液壓缸。(3)球面桿結構的設計更有利于裝配、維修等,同時能夠降低設備故障的可能性。

3 結束語

通過對卸卷小車升降結構的設計改進,使其工作性能更加可靠,方便了設備的安裝維護,生產現場使用效果良好,有效保障了生產的穩定性。

參考文獻

[1]劉海濤.熱連卷取機卸卷困難故障分析及排除[J].天津冶金,2016(6):33.

[2]王忠臣.武鋼2250mm熱連軋機卸卷小車質量檢驗[J].一重技術,2003(3):109-110.

[3]朱洪波.卷取機卸卷小車的設計改進及應用[J].一重技術,2008(4):9-10.

[4]成大仙.機械設計手冊[M].北京:化學工業出版社,2004.

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