В конструкциях тяжелого машиностроения используют различные балочные элементы.

Корпус стрелы экскаватора (лист 209, рис. 1) представляет собой коробчатую балку переменного по высоте сечения с внутренними диафрагмами, имеющую наружные поясные швы. Для сборки та­ких балок используют стенд, показанный на рис. 2.

На раме 1 установлены колонны 2 с параллелограммным механизмом крепления монорельса 3, по которому перемещаются подвесная зажимная скоба 4 и электроталь 5. С помощью пневмомеха­нического привода 6 монорельс можно отводить для удобства выполнения крановых операций. Кор­пус подвесной скобы (лист 210, рис. 4) подвешен к каретке 1 с помощью подвески 2. Прижатие верх­них и нижних листов к боковым стенкам балки осуществляют вертикальные пневмогидроусилители 3 благодаря тому, что скоба 7 с упорами 9 имеет свободу вертикального перемещения в пазах подвес­ки. Поджим двух вертикальных листов к диафрагмам обеспечивают два горизонтальных пневмогид­роусилителя 5, питаемых маслом из баков 4, через систему рычагов 6 и качалок 8.

После установки на стенде диафрагм и боковых вертикальных листов в проектное положение с помощью подвесной механизированной зажимной скобы 4 (лист 209, рис. 2) осуществляют их взаим­ное прижатие перед прихваткой. Затем монорельс 3 складывается, освобождая место для подачи и установки листов верхнего пояса, после чего снова возвращается на место; с помощью вертикальных пнев-могидроусилителей подвесной скобы 4 верхние листы поджимают к боковым и прихватывают. После этого собранную стрелу без нижнего пояса снимают со стенда и закрепляют в двустоечном кантователе (рис. 3) для сварки внутренних и наружных швов полуавтоматом в СО2. Затем стрела возвращается на сборочный стенд и укладывается верхним поясом вниз для установки листов ниж­него пояса и других деталей. С помощью подвесной скобы прижимают и прихватывают нижние по­ясные листы к вертикальным. Окончательно собранную стрелу снимают краном и снова устанавли­вают в кантователь. Здесь короткие швы выполняют поуавтоматами в СО2, а швы диагонального на­правления и поясные продольные — с помощью сварочной установки, показанной на рис. 5 (лист 210).

Сварочная установка состоит из двух консольных балок, каждая из которых выполнена из двух частей: коренной 4 и концевой 5, соединенных шарнирно. Привод правой балки поворачивает ко­ренную балку в горизонтальной плоскости, а концевую балку относительно коренной. Привод левой балки поворачивает только концевую балку. Концевые балки шарнирно соединены с направляющей балкой 2, по которой перемещается сварочная головка. Эта балка может перемещаться как в гори­зонтальной, так и в вертикальной плоскости по направляющим стоек 1 и.?. На рис. 5 показаны воз­можные положения балки 2 в горизонтальной плоскости.

Сварные соединения балок рукояти экскаватора выполняют под флюсом со скосом двух кромок (рис. 7, а) . При использовании замкового соединения (рис. 7, б) непроваренный участок является концентратором напряжений, что способствует образованию трещин в процессе эксплуатации, в особенности при использовании высокопрочных сталей типа 14Х2ГМР. В этом случае используют разделку кромок с малым притуплением (рис. 7, в) и корневые швы высотой 6 ... 8 мм выполняют с полным проваром механизированной сваркой в СО2 с предварительным подогревом кромок. Прогрев применяют и при сварке основных швов под флюсом. Для этого используют специальную установку, позволяющую кантовать свариваемую балку, не прекращая нагрева (рис. 6). Кантователь имеет ро­ликоопоры 1, на которые опираются разъемные барабаны 2, несущие свариваемую балку 3 и четыре газовые горелки 4 в виде труб с отверстиями, расположенными на длине, соответствующей длине на­греваемой балки. На роликоопоры 1 укладывают половины барабанов 2 и в их вырезах располагают две горелки 4 с поддерживающими их стойками 5. Далее устанавливают собранную балку 3 и на нее ставят стойки 5 с верхними горелками. Затем зажигают горелки, нагревают балку до требуемой тем­пературы и. не прекращая нагрева, выполняют швы с одной стороны балки. После постановки и за­крепления верхних половин барабанов балку кантуют на 180°, снимают верхние половины бараба­нов, оставляя горелки на месте, и выполняют швы со второй стороны балки.

На рис. 8 показана схема электрошлаковой сварки внутренних диафрагм 1 большой толщины с опорным кольцом 3 конвертора. Сварка осуществляется плавящимся электродом с формированием шва водоохлаждаемыми пластинами 2.

Рассмотренные выше примеры относятся к изготовлению деталей и узлов крупных машин в усло­виях мелкосерийного производства. Примером серийного производства сварных станин значитель­ных размеров может служить изготовление картера блока цилиндров транспортных дизелей.