Հիդրավլիկ Գավանիզացված պողպատե հատակի տախտակամած ափսեի սառը գլորում ձևավորող մեքենայի գնանշումներ

Չիկագոյի Հազարամյակի զբոսայգում Անիշ Կապուրի «Ամպ դարպասի» քանդակի տեսլականը նման է հեղուկ սնդիկի՝ օրգանապես արտացոլելով շրջակա քաղաքը: Այս ամբողջականության հասնելը սիրո աշխատանք է:
«Այն, ինչ ես ուզում էի անել Հազարամյակի այգու հետ, այն էր, որ ինչ-որ բան անեմ, որը նմանեցնում է Չիկագոյի երկնքի գիծը… որպեսզի մարդիկ կարողանան տեսնել, թե ինչպես են ամպերը շարժվում, և այս շատ բարձր շենքերը արտացոլվում են աշխատանքում: Եվ հետո, քանի որ դա դարպասի մոտ է: Ձևը, մասնակիցը, հանդիսատեսը կկարողանա մտնել այս շատ խորը սենյակ, որը ինչ-որ կերպ մարդու արտացոլանքի հետ անում է այն, ինչ գործի արտաքին տեսքն է անում շրջակա քաղաքի արտացոլմանը։ Անիշ Կապուր, Cloud Gate քանդակագործ
Հսկա չժանգոտվող պողպատից քանդակի հարթ մակերեսից դժվար կլինի կռահել, թե որքան մետաղ և աղիքներ են թաքնված մակերեսի տակ: Cloud Gate-ը պարունակում է ավելի քան 100 մետաղագործների, կտրողների, եռակցողների, հարդարիչների, ինժեներների, տեխնիկների, մոնտաժողների, տեղադրողների և մենեջերների պատմությունները, որոնք պատրաստվում են ավելի քան հինգ տարի:
Շատերն աշխատում էին երկար ժամեր, աշխատում էին արհեստանոցներում կեսգիշերին, ճամբարում էին շինհրապարակներում և աշխատում էին 110 աստիճան շոգի պայմաններում՝ հագնելով Tyvek® hazmat-ի ամբողջական կոստյումներ և կիսա-դիմակ ռեսպիրատորներ: Ոմանք աշխատում են հակածանրության դիրքերում, ամրագոտիներից կախված գործիքներով և աշխատում են սայթաքուն լանջերին: Ամեն ինչ գնում է մի փոքր (և շատ ավելին) անհնարինը հնարավոր դարձնելու համար:
110 տոննա քաշով, 66 ֆուտ երկարությամբ և 33 ոտնաչափ բարձրությամբ չժանգոտվող պողպատից քանդակը, որը մարմնավորում է քանդակագործ Անիշ Կապուրի՝ ճախրող ամպերի եթերային գաղափարը, Performance Structures Inc. արտադրական ընկերության աշխատանքն է: (PSI), Օքլենդ, Կալիֆորնիա և MTH: Առաքելություն, Villa Park, Իլինոյս: Իր 120-ամյակի կապակցությամբ MTH-ը Չիկագոյի տարածքում պողպատի և ապակու կառուցվածքային ամենահին կապալառուներից մեկն է:
Նախագծի պահանջների իրագործումը կպահանջի երկու ընկերությունների գեղարվեստական ​​կատարում, հնարամտություն, մեխանիկական գիտելիքներ և արտադրական նոու-հաու: Նրանք պատվերով պատրաստեցին և նույնիսկ սարքավորում ստեղծեցին նախագծի համար։
Նախագծի որոշ խնդիրներ կապված էին դրա տարօրինակ կոր ձևի հետ՝ պորտալար կամ շրջված անոթ, իսկ որոշները՝ հսկայական չափսերի: Քանդակը, որը կառուցվել է երկու տարբեր ընկերությունների կողմից հազարավոր կիլոմետրեր հեռավորության վրա գտնվող տարբեր վայրերում, ստեղծել է երթևեկության և ոճի խնդիրներ: Շատ գործընթացներ, որոնք պետք է կատարվեն դաշտում, դժվար է անել խանութի հատակին, էլ չեմ խոսում դաշտում: Շատ դժվարություններ առաջանում են պարզապես այն պատճառով, որ նման կառույցներ երբեք չեն ստեղծվել, ուստի չկան հղումներ, գծագրեր, ճանապարհային քարտեզներ:
PSI-ից Իթան Սիլվան մեծ փորձ ունի շրջանակների, սկզբում նավերի, իսկ ավելի ուշ՝ արվեստի այլ նախագծերի համար, և բացառիկ որակավորում ունի շրջանակներ ստեղծելու համար: Անիշ Կապուրը ֆիզիկայի և արվեստի շրջանավարտներից մեկին խնդրեց փոքրիկ մոդել տրամադրել:
«Այսպիսով, ես պատրաստեցի 2 մ 3 մ չափսի կտոր, իսկապես հարթ կոր, փայլեցված կտոր, և նա ասաց. «Օ՜, դու դա արեցիր, դու միակն ես, ով դա արեց», քանի որ նա փնտրում էր երկու տարի: Արի, ինչ-որ մեկին խնդրիր, որ դա անի»,- ասաց Սիլվան։
Նախնական պլանն այն էր, որ PSI-ն ամբողջությամբ ստեղծեր և կառուցեր քանդակը, այնուհետև այն ամբողջությամբ ուղարկեր Խաղաղ օվկիանոս Հարավային Օվկիանոս, Պանամայի ջրանցքով, հյուսիսից դեպի Ատլանտյան օվկիանոս և Սուրբ Լոուրենս ծովային ճանապարհով մինչև լճի նավահանգիստ: Միչիգանը, ըստ գործադիր տնօրենի. Edward's Millennium Park Corporation-ը, հատուկ նախագծված փոխակրիչ համակարգը նրան կտանի Հազարամյակի այգի, ասաց Ուլիելը: Ժամանակի սահմանափակումները և գործնականությունը ստիպեցին փոփոխություններ կատարել այս պլաններում: Այսպիսով, կոր պանելները պետք է պատրաստվեին տրանսպորտի համար, այնուհետև բեռնատարով տեղափոխվեին Չիկագո, որտեղ MTH-ը հավաքեց ենթակառուցվածքն ու վերնաշենքը և միացրեց վահանակները վերնաշենքին:
Cloud Gate-ի եռակցման ավարտը և փայլեցումը` դրանց անթերի տեսք հաղորդելու համար տեղում տեղադրման և հավաքման ամենադժվար ասպեկտներից մեկն էր: 12 քայլից բաղկացած գործընթացը ավարտվում է ոսկերչական լաքի նման փայլեցնող կարմրաներկի կիրառմամբ:
«Հիմնականում, մենք աշխատել ենք այս նախագծի վրա՝ պատրաստելով այս մասերը մոտ երեք տարի», - ասաց Սիլվան: «Սա լուրջ ձեռնարկում է։ Շատ ժամանակ է պահանջվում պարզելու, թե ինչպես դա անել և մշակել մանրամասները; գիտեք, պարզապես կատարյալ: Մեր մոտեցումը, որն օգտագործում է համակարգչային տեխնոլոգիաներ և հին լավ մետաղների մշակում, դարբնագործության և օդատիեզերական տեխնոլոգիաների համադրություն է»:
Նրա խոսքով, դժվար է այդքան մեծ և ծանր բան պատրաստել բարձր ճշգրտությամբ։ Ամենամեծ սալերը միջինում ունեին 7 ոտնաչափ լայնություն և 11 ոտնաչափ երկարություն և կշռում էին 1500 ֆունտ:
«CAD-ի բոլոր աշխատանքները կատարելը և այս ապրանքի խանութի իրական նկարները ստեղծելն ինքնին մեծ նախագիծ էր», - ասում է Սիլվան: «Մենք օգտագործում ենք համակարգչային տեխնոլոգիա՝ թիթեղները չափելու և դրանց ձևն ու կորությունը ճշգրիտ գնահատելու համար, որպեսզի դրանք ճիշտ տեղավորվեն:
«Մենք համակարգչային սիմուլյացիա արեցինք, այնուհետև այն բաժանեցինք», - ասաց Սիլվան: «Ես օգտագործեցի պատյանների կառուցման իմ փորձը և հասկացա, թե ինչպես պետք է բաժանել կաղապարն այնպես, որ կարի գծերը աշխատեն, որպեսզի մենք կարողանանք ստանալ լավագույն որակի արդյունքներ»:
Որոշ ափսեներ քառակուսի են, իսկ որոշները՝ կարկանդակ: Որքան ավելի մոտ են դրանք կտրուկ անցմանը, այնքան ավելի շատ են դրանք կարկանդակի տեսքով և ավելի մեծ է ճառագայթային անցման շառավիղը: Վերևում դրանք ավելի հարթ և մեծ են:
1/4-ից 3/8 դյույմ հաստությամբ 316L չժանգոտվող պողպատից պլազմայի կտրումը բավականաչափ կոշտ է, ասում է Սիլվան: «Իրական մարտահրավերը հսկայական թիթեղներին բավականին ճշգրիտ կորություն տալն էր: Դա արվել է յուրաքանչյուր ափսեի կողային համակարգի շատ ճշգրիտ ձևավորման և արտադրության միջոցով: Սա մեզ թույլ տվեց ճշգրիտ որոշել յուրաքանչյուր ափսեի ձևը»։
Թերթերը գլորվում են 3D գլանափաթեթների վրա, որոնք նախագծված և արտադրված են PSI-ի կողմից հատուկ այս թերթերը գլորելու համար (տես նկ. 1): «Դա անգլիական սառցադաշտի զարմիկն է: Մենք դրանք գլորում ենք՝ օգտագործելով թեւեր պատրաստելու տեխնիկան»,- ասում է Սիլվան։ Յուրաքանչյուր թերթիկ թեքեք՝ այն ետ ու առաջ շարժելով գլանափաթեթների վրա՝ կարգավորելով ճնշումը գլանափաթեթների վրա, մինչև թերթիկը լինի ցանկալի չափից 0,01 դյույմ: Նրա խոսքով, պահանջվող բարձր ճշգրտությունը դժվարացնում է թիթեղների սահուն ձևավորումը։
Եռակցողները այնուհետև եռակցում են թեքված թիթեղը շերտավոր համակարգի ներքին կառուցվածքին՝ օգտագործելով հոսքային միջուկներ: «Իմ կարծիքով, հոսքի կլանումը իսկապես հիանալի միջոց է չժանգոտվող պողպատից կառուցվածքային զոդում ստեղծելու համար», - բացատրում է Սիլվան: «Այն ապահովում է բարձրորակ եռակցումներ, շատ արտադրական կողմնորոշված ​​է և հիանալի տեսք ունի»:
Տախտակների ամբողջ մակերեսը ձեռքով հղկվում է և մշակվում, որպեսզի դրանք կտրվեն անհրաժեշտ հազարերորդական դյույմի ճշգրտությամբ, որպեսզի դրանք հիանալի տեղավորվեն միմյանց հետ (տես նկար 2): Ստուգեք չափերը ճշգրիտ չափման և լազերային սկանավորման սարքավորումների միջոցով: Ի վերջո, տախտակը փայլեցվում է մինչև հայելային ծածկույթ և ծածկված պաշտպանիչ թաղանթով:
Վահանակների մոտ մեկ երրորդը, հիմքի և ներքին կառուցվածքի հետ միասին, տեղադրվել են փորձնական հավաքման մեջ, նախքան վահանակները Օքլենդից առաքվելը (տես նկարներ 3 և 4): Պլանավորվել էր թիթեղների կախման պրոցեդուրան, և որոշ փոքր թիթեղների վրա զոդում են արվել՝ դրանք միասին պահելու համար: «Այսպիսով, երբ մենք այն հավաքեցինք Չիկագոյում, մենք գիտեինք, որ այն կտեղավորվի», - ասաց Սիլվան:
Ջերմաստիճանը, ժամանակը և տրոլեյբուսի թրթռումը կարող են հանգեցնել գլանվածքի թուլացմանը: Շերտավոր ցանցը նախատեսված է ոչ միայն տախտակի կոշտությունը բարձրացնելու, այլև տրանսպորտի ընթացքում տախտակի ձևը պահպանելու համար։
Հետևաբար, թիթեղները ենթարկվում են ջերմային մշակման և հովացման, որպեսզի նյութական սթրեսները թուլացնեն ցանցը ներսից ամրացնելով: Առաքման ժամանակ վնասները հետագայում կանխելու համար յուրաքանչյուր տախտակի համար փակագծեր են պատրաստվել և բեռնվել մոտ չորս տարաների մեջ:
Այնուհետև բեռնարկղերը բեռնվեցին կիսակցորդների վրա՝ մոտ չորս անգամ, և ուղարկվեցին Չիկագո PSI անձնակազմի հետ՝ MTH անձնակազմի հետ տեղադրելու համար: Մեկը լոգիստիկ է, որը համակարգում է փոխադրումները, իսկ մյուսը՝ կայքի տեխնիկական ղեկավարը։ Նա ամեն օր աշխատում է MTH անձնակազմի հետ և անհրաժեշտության դեպքում օգնում է նոր տեխնոլոգիաների մշակմանը: «Իհարկե, նա գործընթացի շատ կարևոր մասն էր», - ասաց Սիլվան:
MTH-ի նախագահ Լայլ Հիլն ասում է, որ MTH Industries-ին ի սկզբանե հանձնարարվել էր խարսխել եթերային քանդակը գետնին և տեղադրել վերնաշենքը, այնուհետև թիթեղները զոդել դրա վրա և կատարել վերջնական հղկում և փայլեցում, իսկ PSI-ն տրամադրում էր տեխնիկական ուղեցույց: Քանդակն ավարտելը նշանակում էր արվեստ. Հավասարակշռություն պրակտիկայի հետ, տեսությունը պրակտիկայի, պահանջվող ժամանակի և պլանավորված ժամանակի հետ:
MTH-ի ճարտարագիտության գծով փոխնախագահ և ծրագրի ղեկավար Լու Չեռնին ասաց, որ հիացած է նախագծի յուրահատկությամբ: «Մեր տեղեկություններով, այս կոնկրետ նախագծում մի քանի բան է տեղի ունեցել, որոնք նախկինում չեն արվել կամ դիտարկվել», - ասել է Չեռնին:
Բայց իր տեսակի մեջ առաջինը զարգացնելը պահանջում է տեղում հնարամտություն՝ չնախատեսված խնդիրներին արձագանքելու և ճանապարհին ծագած հարցերին պատասխանելու համար.
Ինչպե՞ս եք խնամքով տեղադրում մեքենայի չափի 128 չժանգոտվող պողպատից պանելներ մշտական ​​վերնաշենքի վրա: Ինչպե՞ս զոդել հսկա ֆլեքսբիները՝ առանց դրա վրա հենվելու: Ինչպե՞ս մտնել եռակցման մեջ՝ առանց ներսից զոդելու հնարավորության: Ինչպե՞ս հասնել դաշտում չժանգոտվող պողպատի եռակցման կատարյալ հայելային հարդարման: Ի՞նչ կլինի, եթե կայծակը հարվածի նրան:
Չեռնին ասաց, որ առաջին նշանն այն մասին, որ սա բացառիկ դժվար նախագիծ է լինելու, այն էր, երբ սկսվեց 30,000 ֆունտանոց հարթակի կառուցումն ու տեղադրումը: Պողպատե կառույց, որն աջակցում է քանդակին:
Թեև ենթակառուցվածքի հիմքը հավաքելու համար PSI-ի կողմից մատակարարվող բարձր ցինկ կառուցվածքային պողպատի արտադրությունը համեմատաբար պարզ է, ենթակառուցվածքը գտնվում է ռեստորանի միջև և ավտոկայանատեղիի կես ճանապարհին, յուրաքանչյուրը տարբեր բարձրության վրա:
«Այսպիսով, բազան մի տեսակ հենասյուն է, մի կետում տատանվում է», - ասաց Չեռնին: «Այնտեղ, որտեղ մենք տեղադրեցինք շատ այս պողպատից, ներառյալ սալաքարի իրական աշխատանքի սկիզբը, մենք իրականում ստիպված էինք կռունկը քշել 5 ոտնաչափ խորությամբ անցքի մեջ»:
Չեռնին ասաց, որ իրենք օգտագործել են խարսխման շատ բարդ համակարգ, ներառյալ մեխանիկական նախահարձակման համակարգ, որը նման է ածխի արդյունահանման ժամանակ օգտագործվողին և որոշ քիմիական խարիսխներ: Երբ պողպատե ենթակառուցվածքը խարսխված է բետոնի մեջ, վերնաշենքը պետք է տեղադրվի, որին կցվի պատյանը:
«Մենք սկսել ենք 304 չժանգոտվող պողպատից երկու մեծ O-օղակներով ֆերմայի համակարգ տեղադրելով՝ մեկը կառույցի հյուսիսային ծայրում, մյուսը՝ հարավային ծայրում», - ասում է Չեռնին (տես Նկար 3): Օղակները ամրացվում են խաչվող խողովակավոր ֆերմաներով։ Օղակաձեւ միջուկի ենթաշրջանակը կտրված է և ամրացված տեղում՝ օգտագործելով GMAW և էլեկտրոդի եռակցման ամրացումներ:
«Ուրեմն կա այս հսկայական վերնաշենքը, որը ոչ ոք երբևէ չի տեսել. այս ամենը կառուցվածքային շրջանակի համար է»,- ասել է Չեռնին:
Չնայած Օքլենդի նախագծի համար անհրաժեշտ բոլոր բաղադրիչների նախագծման, ճարտարագիտության, պատրաստման և տեղադրման լավագույն ջանքերին, քանդակն աննախադեպ էր, և նոր ուղիները միշտ ուղեկցվում են փորվածքներով և քերծվածքներով: Նմանապես, մեկ ընկերության արտադրական գաղափարները մյուսի հետ զուգակցելն այնքան էլ հեշտ չէ, որքան էստաֆետը փոխանցելը: Բացի այդ, կայքերի միջև ֆիզիկական հեռավորությունը հանգեցնում է առաքման ուշացումների, ինչը տրամաբանական է դարձնում տեղում արտադրությունը:
«Չնայած հավաքման և եռակցման ընթացակարգերը նախապես մշակված էին Օքլենդում, կայքի իրական պայմանները պահանջում էին, որ բոլորը լինեն ստեղծագործ», - ասաց Սիլվան: «Եվ արհմիության անձնակազմն իսկապես հիանալի է»:
Առաջին մի քանի ամիսների ընթացքում MTH-ի հիմնական խնդիրն էր որոշել, թե ինչ է պահանջվում մեկ օրվա աշխատանքի համար և ինչպես լավագույնս պատրաստել ենթաշրջանակի կառուցման համար պահանջվող որոշ բաղադրիչներ, ինչպես նաև որոշ հենարաններ, «ցնցումներ», ձեռքեր, քորոցներ: , և, ինչպես Հիլն էր ասում, պոգոյի ձողիկներ: անհրաժեշտ էին ժամանակավոր երեսպատման համակարգ ստեղծելու համար:
«Դա շարունակական գործընթաց է՝ նախագծում և արտադրում է թռչում, որպեսզի ամեն ինչ շարժվի և արագ հասնի դաշտ: Մենք շատ ժամանակ ենք ծախսում մեր ունեցածը տեսակավորելու, որոշ դեպքերում վերադիզայնի և ձևավորման վրա, իսկ հետո պատրաստում ենք անհրաժեշտ մասերը։
«Հենց երեքշաբթի մենք կունենանք 10 բան, որ պետք է ունենանք չորեքշաբթի օրը խաղադաշտում», - ասաց Հիլը: «Մենք շատ արտաժամյա աշխատանք ունենք, և խանութի հատակի աշխատանքների մեծ մասը կատարվում է կեսգիշերին»:
«Սայդինգի հավաքների մոտավորապես 75 տոկոսը պատրաստվում կամ փոփոխվել է տեղում», - ասում է Չեռնին: «Մի քանի անգամ մենք դա անում էինք օրը 24 ժամ: Մինչեւ գիշերվա 2-3-ը խանութում էի ու առավոտյան ժամը 5:30-ին եկա տուն, լոգանք ընդունեցի, նյութը վերցրեցի, դեռ թաց: »
MTN-ի ժամանակավոր կասեցման համակարգը, որն օգտագործվում է կորպուսը հավաքելու համար, բաղկացած է աղբյուրներից, հենարաններից և մալուխներից: Թիթեղների միջև բոլոր հոդերը ժամանակավորապես ամրացվում են պտուտակներով: «Այսպիսով, ամբողջ կառույցը մեխանիկորեն միացված է, ներսից կախված է 304 ֆերմայով», - ասաց Չեռնին:
Մենք սկսեցինք գմբեթով, որը գտնվում է նավակի քանդակի հիմքում. Գմբեթը կախվել է ֆերմերներից՝ օգտագործելով ժամանակավոր չորս կետանոց կախովի զսպանակային աջակցության համակարգը, որը բաղկացած է կախիչներից, մալուխներից և աղբյուրներից: Քանի որ ավելի շատ տախտակներ են ավելացվում, աղբյուրները դառնում են «նվեր», - ասաց Չեռնին: Այնուհետև զսպանակները ճշգրտվում են յուրաքանչյուր ափսեի լրացուցիչ քաշի հիման վրա՝ ամբողջ քանդակը հավասարակշռելու համար:
168 տախտակներից յուրաքանչյուրն ունի իր չորս կետանոց կախոցը և զսպանակային համակարգը, ուստի դրանք առանձին ամրացվում են տեղում: «Գաղափարն այն է, որ հոդերից ոչ մեկը գերլարել, քանի որ դրանք կապված են 0/0 բացվածքի հետ», - ասում է Չեռնին: «Եթե տախտակը հարվածում է տակի տախտակին, դա կարող է հանգեցնել ծռմռման և այլ խնդիրների»:
PSI-ի ճշգրտության վկայությունն այն է, որ դրա գերազանց հարմարեցումն է՝ գործնականում ոչ մի հակազդեցություն: «PSI-ն ֆանտաստիկ աշխատանք է կատարել՝ պատրաստելով այս պլանշետները», - ասաց Չեռնին: «Ես նրանց հարգում եմ, քանի որ, ի վերջո, նա իսկապես տեղավորվեց: Հարմարավետությունն իսկապես լավն էր, ինչն ինձ համար ֆանտաստիկ է: Խոսքը բառացիորեն դյույմի հազարերորդականի մասին է։ »:
«Երբ նրանք ավարտեցին հավաքումը, շատերը մտածեցին, որ դա արված է», - ասում է Սիլվան, ոչ միայն ամուր կարերի պատճառով, այլև այն պատճառով, որ ամբողջությամբ հավաքված մասը և դրա խնամքով փայլեցված վահանակները խաբեցին: իր շրջապատը։ Բայց հետույքի կարը տեսանելի է, հեղուկ սնդիկը կարեր չունի։ Բացի այդ, քանդակը դեռ պետք է ամբողջությամբ եռակցվեր՝ ապագա սերունդների համար իր կառուցվածքային ամբողջականությունը պահպանելու համար, ասաց Սիլվան:
Cloud Gate-ի ավարտը պետք է հետաձգվեր 2004 թվականի աշնանը այգու հանդիսավոր բացման ժամանակ, ուստի օմֆալուսը GTAW բծ էր, ինչի պատճառով այն կպչում էր ամիսներով:
«Կառույցի շուրջը կարելի էր տեսնել փոքրիկ շագանակագույն կետեր, որոնք TIG-ի զոդում էին», - ասաց Չեռնին: «Հունվարից նորից վրաններ խփեցինք».
«Այս նախագծի հաջորդ մեծ արտադրական մարտահրավերը կարերի եռակցումն էր՝ առանց եռակցման կծկման պատճառով ձևի ճշգրտության կորստի», - ասաց Սիլվան:
Ըստ Czerny-ի, պլազմային եռակցումը ապահովել է անհրաժեշտ ամրություն և կոշտություն՝ նվազագույն ռիսկով թերթիկի համար: 98% արգոնի և 2% հելիումի խառնուրդը լավագույնս օգնում է նվազեցնել աղտոտումը և բարելավել հալեցումը:
Եռակցողները օգտագործել են առանցքային անցքով պլազմային եռակցման մեթոդ՝ օգտագործելով Thermal Arc® էներգիայի աղբյուրը և հատուկ տրակտորների և ջահերի հավաքումը, որը նախագծվել և օգտագործվում է PSI-ի կողմից: