Система ORTZ
Бассейн штаб-квартиры Средиземноморских игр
Наша структурная система ORTZ для строительства пространственных конструкций включает два основных типа компонентов: узлы и стержни.
Узел представляет собой сферический элемент с рядом резьбовых отверстий, ориентированных по направлениям стержней, сходящихся в этом узле. Возможные направления расположения стержней практически не ограничены и ограничиваются только минимальным углом, необходимым для предотвращения пересечения двух соседних стержней.
Стержни имеют трубчатую форму, а на их концах приварены конические втулки. Эти втулки имеют осевые отверстия, через которые проходят специально разработанные болты с двумя резьбовыми участками, направленными в противоположные стороны и разделёнными усечённой конической поверхностью. После сборки эта поверхность опирается на внешнюю сторону сфер. Двухрезьбовая конструкция позволяет одним движением закрепить как сферу на болте, так и болт в стержне с помощью гаек, расположенных в его расширенной части. Эти гайки обеспечивают работу болта через стопорный механизм, гарантируя надёжность соединения и устойчивость к вибрациям.
Такая система позволяет втягивать болт внутрь стержня, обеспечивая монтаж и демонтаж без изменения взаимного положения соединяемых сфер, даже если они находятся в окончательной позиции. Это обеспечивает исключительную гибкость при сборке сетчатой конструкции и облегчает замену повреждённых стержней.
Одной из ключевых целей проектирования было достижение высокой осевой жёсткости, минимизирующей поведенческие разрывы, присущие болтовым соединениям. Это реализовано благодаря особой конструкции болта и цельной кованой сфере.
Другой важной целью было создание конструкции с одинаковым поведением при растяжении и сжатии, сохраняя пропорциональность между нагрузками и деформациями в рабочем диапазоне. Это позволяет выполнять структурные расчёты в линейно-упругой области с высокой степенью надёжности.
Процесс производства
Процесс изготовления пространственных сеток по системе ORTZ включает следующие основные этапы:
- Изготовление стержней
- Обработка конических втулок.
- Сборка концов стержней.
- Резка труб.
- Сварка труб с коническими втулками.
- Покраска стержней методом полимеризации в печи (аутсорсинг).
- Маркировка и подготовка к отправке. - Изготовление сфер
- Механическая обработка: сверление и нарезка резьбы.
- Подготовка поверхности и покраска.
- Классификация и подготовка к отправке.
Уникальная особенность процесса изготовления стержней заключается в том, что сварка выполняется после позиционирования концов стержней на сварочном стенде. Расстояние между винтами определяется этим позиционированием, исключая размерные ошибки, которые могли бы возникнуть из-за промежуточных элементов, таких как винты, втулки или трубы. Такой подход обеспечивает очень строгие допуски, ограниченные лишь вариативностью сварочного процесса.
Сварка выполняется на автоматической установке в атмосфере защитного газа. Установка использует позиционирование с ЧПУ для определения точной длины стержня в соответствии с компьютерными расчётами.
Данная производственная система обеспечивает допуск по длине стержня 0,3 мм.
Обработка резьбовых отверстий в сферах выполняется на специальном станке с ЧПУ, интегрированном в системы CAD-CAM. Станок работает автоматически: сверлит, выполняет зенковку и нарезает резьбу, изменяя положение сферы для каждого отверстия. Операторы лишь загружают заготовки и вводят программы.
Защита поверхности
Защита стержней зависит от требований клиента: наиболее распространены покрытия из эпоксидных или полиэфирных смол. Эти покрытия наносятся электростатическим методом и полимеризуются в печи, обеспечивая прочный слой толщиной не менее 60 микрон. Подготовка поверхности включает обезжиривание и фосфатную очистку, а при наличии ржавчины — механическую зачистку и дробеструйную обработку для улучшения адгезии покрытия.
Для повышения уровня защиты стержни могут подвергаться электроцинкованию или другим видам обработки, предназначенным для коррозионно-активных сред, обеспечивая герметичность без потери гибкости.
Сферы, как правило, проходят аналогичную обработку, однако из-за большей толщины крупные сферы могут требовать альтернативных методов, включая дробеструйную обработку, нанесение грунтовки и финишных покрытий из хлоркаучуковых или эпоксидных красок.
Поверхностные обработки не являются неотъемлемой частью системы ORTZ и должны согласовываться с клиентом.
Контроль качества
Контроль качества компонентов системы ORTZ включает:
- Контроль поступающих материалов.
- Внутренний производственный контроль.
Контроль поступающих материалов подразделяется на:
- Размерный и визуальный контроль, выполняемый в наших мастерских, а также отдельные металлургические испытания, например проверка твёрдости.
- Более сложные металлургические проверки (металлографический анализ, рентгенография и др.), которые выполняются специализированными лабораториями, в основном центрами INASMET и CEIT.
Конкретные аспекты, связанные с характеристиками, контролируемыми в каждом компоненте, подсборке или готовом элементе системы, подробно описаны в стандартах контроля качества и специальных инструкциях, разработанных для данного производственного процесса.
