Балка рукояті екскаватора ЕКГ-8И

Таблиця 21.

Таким чином при використанні такого сполучення захисного газу і зварювального дроту, зварений шов утворюється доброї якості і є рівноцінним основному металу.

Таблиця 22.

Механічні властивості зварного шву.

Механічні властивості металу залежать від його структури, яка визначається хімічним складом металу шву, при зварюванні сталі Ст3пс3 цим дротом хімічний склад шву є наступним.

Таблиця 23.

Хімічний склад металу шву, %

Хімічний склад металу шву незначно відрізняється від складу основного металу. Ця різниця зводиться до зниження вмісту в металі шву вуглецю для запобігання утворення структур-включень при підвищених швидкостях охолодження. Можливе зниження міцності металу шву, визване зменшенням в ньому вмісту вуглецю, компенсується лигуванням металу марганцем і кремнієм.

3.6 Розробка маршрутної технології збирання та зварювання

Розрахунок і вибір режимів зварювання.

Надходячи з заготівельної дільниці цеху заготовкиповинні бути виправлені, очищені, з обробленими кромками, т обто відповідати усім вимогам, що до них висуваються.

На першому робочому місці проводять збирання-зварювання основи плити з іншими елементами (ребрами і полкою).

На іншому робочому на плиту встановлюються нижня полка і два ребра.

На третьому робочому місці виконується збирання повздовжнього замикаючого стика обечайки.

На четвертому робочому місці виконується зварювання поздовжнього шву.

На пятому робочому місці виконується збирання зварювання окантовки.

На шостому робочому місці виконується збирання-зварювання обечайки хвостової.

Розраховуємо режими зварювання.

Режим зварювання для шву Т4.

Приймаємо Uд=27-31В.

Fн=

n=19; Fні=40,9 мм2.

Витрати дроту:

Не=Ge*Eш=6,4*0,498=3,19 кг;

Ge=Rр*mн=1,05*6,105=6,4:

mн=ф*Fн*10-3=7,85*777,75*10-3=6,105 (кгс/мм);

Витрати захисного газу:

Норма витрати захисного газу Н2(л);

H2=Q2Eш+Qдоп=144,5*0,498+1,1=73,07(л).

Q2=g2+t0=22*6,56=144,5;

t0=

g2=22л/хв;

Qдоп=tп.з.* g2=0,05*22=1,1;

Витрати електричної енергії:

Витрати електроенергії на 1 кг наплавленого металу:

Qe=

Ru - коефіцієнт, що враховує час горіння дуги в загальному часі на зварювання Ru=0,55-0,70.

Таблиця 24.

Режими зварювання.

С16 - автоматичне двостороннє зварювання

1 шов 1 проход 380-420А, 36-38В, Vсв=12-14 м/ч;

2 проход 350-400А, 35-38В, Vсв=16-18 м/ч;

2 шов ,3 проход 480-500А, 37-39В, Vсв=14-16 м/ч;

4 проход 350-400А, 36-38В, Vсв=15-18 м/ч.

3.7 Обгрунтування і вибір зварювального обладнання

Зварювальне обладнання повинно відповідати наступним вимогам:

бути найновішої сучасної конструкції;

забезпечувати необхідну за технологією продуктивність;

забезпечувати надійність та безвідказність у роботі, бути за можливістю максимально автоматизованим.

Усім цим вимогам відповідають напівавтомат ПДГ-515 та випрямляч ВДУ-506.

Параметри напівавтомата наведені в табл.25.

Таблиця 25.

До основи напівавтоматів нової серії ПДГ-515, ПДГ-516 покладені наступні знову розроблені уніфіковані вузли; електронний блок керування зварювальним процесом БУСП-1, зварювальні пальники нової серії ГДПГ-201, ГДПГ-304, ГДПГ-502, редукторний привод подавання електродного дроту і серійно випускаємі гальмуючі пристрої і касети для електродного дроту.

Використання в напівавтоматах БУСП-1 забезпечує плавне регулювання і стабільність швидкості подавання електродного дроту, дозволяє здійснювати зварювання не лише довгими, але й переривчатими швами, а також зварювання електродуговими точками.

Конструкція зварювальних пальників ГДПГ-201, ГДПГ-304, ГДПГ-502 розроблена на основі порожнього кабеля КПЄС(ТУ16.505.842-78), який містить у гумовій оболонці спіраль, оплетену мідними струмопідводячими жилами і трьома проводами керування. Мідні жили кабеля можуть мати сумарний перетин 25,35,50 і 70 мм2, перетин проводів управління - 1,00 мм2. В середину порожнього кабеля встановлена змінна спіраль, що підвищує довговічність пальників до 2,5 років, попередня модель пальника ГДПГ-301-8 з спрямовуючим каналом КН-2,5 і струмопідводом, виконаним проводом ПЩ у гумовій медичній трубці мала термін служби 6 місяців.

Таблиця 26. Параметри пальників.

З цих трьох типів пальників нам підходить ГДПГ-502.

Випрямляч ВДУ-506 є однопостовим зварювальним випрямлячем з жорсткими зовнішніми характеристиками і подаючими. Він побудований на тірісторах і забезпечує плавне регулювання робочої напруги і струму в одному двапазоні, може бути використаний для сумістної роботи з роботами і автоматичними маніпуляторами. Підвищення стабільності зварювання і безступінчасте регулювання індуктивності у зварювальному колі виконується дроселем L.

Дросель L має повітряний зазор і має основну робочу обмотку І, ввімкнену у зварювальне коло, і дві допоміжні обмотки управління ІІ і ІІІ, підключені до позитивного зажиму випрямляча через тірістори VS1 i VS2. Загальна точка допоміжних обмоток підключена до від”єммного затискувача. Під час роботи на спадаючих зовнішніх харкетристиках обмотки ІІ і ІІІ, відімкнені, індуктивність дроселя 500 мкГн.

Випрямляч зібраний за подвійною трифазною схемою випрямляння з урівнюючим реактором.

Таблиця 27. Характеристика випрямляча ВДУ-506

3.8 Пректування і вибір технологічної оснастки процесу збирання і зварювання і її опис

Проектування оснастки виконується на основі креслення виробу і технологічного процесу збирання-зварювання.

Під час проектування необхідно розрахунковим шляхом визначити потрібні зусилля затискнення деталей з умови утримання виробу в зварювальному пристрої в заданому просторовому положенні з урахуванням коефіцієнта запасу.ї

Вихядячи з отриманих зусиль затиску і кінематичних схем передавальних механізмів виконується силовий розрахунок затискних пристроїв, з урахуванням розрахунку і підбору виконуючих органів.

В процесі розробки можливих варіантів кінематичних схем рухомих упорів і прижимів до основи пристрою були покладені 4 пневмопритискувача і рама.

Схеми пневмопритискувачів відрізняються одна від одної габаритними розмірами речагів. Вони зображені на кресленні.

Механізм А призначений для закріплення основи, а при збиранні всього виробу призначений для спирання великих ребер плити верхньої. Цей механізм складається із двох важилів і двох пневмоциліндрів, які спрацьовують одночасно з пневмоциліндрами механізму типу Б.

Механізм притискувача складається з: пневмоциліндра, засобів кріплення виконуючого органу до штоку циліндра, самого важіля притискувача і магніта, приєднаного до нього.

Притискувач Б також виконує дві функції: закріплення плити і фіксування малих ребер. Фіксування великих ребер верхньої плити, окрім пневмопритискувача, здійснюється да допомогою спеціальних упорів з вмонтованими в них постійними магнітами, розмір яких 70х40, вони є стандартними.

Колони пристрою виконані зі швелеру №16, а стіл з швелеру №14.

Для забезпечення утримання заготовки для пневмоприжимів призначаємо пневмоциліндри з діаметром 63 і довжиною штока L=100 мм.

Розрахуємо силу притягнення магнітами заготовки. Вона залежить від матеріалу, габаритних розмірів і жорсткості поверхні опорної заготовки і від характеристики магнітної плити. При закріпленні тонкостінних заготовок величина сили притягнення залежить від товщини заготовок. Це пов”язане з тим, що при малій товщині заготовки не увесь магнітний потік замикається крізь неї, частина його розсіюється у навколишній простір.

При збільшенні товщини заготовки сила тяжіння теж підвищується, а при товщинах більших за ширину полюсників - стабілізується. Зі збільшенням височини мікронерувностей базової поверхні заготовки, збільшується повітряний зазор між заготовкою і полюсниками і сила притяжіння зменшується.

Сили, що розвивають магніти - невеликі, тому їх використовують для фіксування легких деталей.

Ця сила знаходиться в межах 30-40 Н/см2. Отже сила притиску дорівнює

Q=7*5*40=1400H;

Вага ребра (7) 3,1 кг*9,8 м/с2=30,38 Н<1400 H;

Вага ребра (3) 6 кг*9,8 м/с2=58,8 Н<1400 H;

Таким чином використані магнітні притискувачі витримають ребра у заданому положенні.

3.9 Опис технологічного процесу виготовлення виробу

В даному курсовому проекті розглядаються технологічний процес виготовлення обечайки хвостової, яка є складовою частиною балки рукояті екскаватора ЕКГ-8І.

Очищення металу проводять для видалення окалини, іржі, жирових та інших плям і забруднень у дробеметних, дробеструменевих машинах, або хімічним шляхом.

Розкрій є важливою операцією, він забезпечує раціональне використання металу і скорочення витрат на відходи.

Правлення листового і фасонного прокату виконується на листоплавильних і сортоправильних машинах. Прокат отримує деформації внаслідок нерівномірного охолодження, також при багаторазових розвантаженнях і завантаженнях в процесі транспортування від прокатного цеху до заводу-споживача. Для запуску металу у виробництво усі ці види деформацій повинні бути усунуті чи доведені до мінімально допустимих розмірів. Ці всі операції проводяться при правленні.

Різання - процесс отримання заготівок з листового і фасонного прокату. Для вирізки деталей використовуємо газо-різальну машину “Омнімат-С”. Газове різання засноване на інтенсивному окисленні металу в струмені кисню. Процес різання починається з нагріву металу в початковій крапці різу після досягнення температури для початку інтенсивного протікання реакції. Ця температура близька до температури плавлення сталі. Кисень подається у центр каналу мунштука, його функціональне призначення - спалення металу і видалення окислів. При використанні на машинах однорізакових блоків виконується вирізка фігурних деталей і прямолінійне різання, при використанні трирізакових блоків можуть бути отримані різноманітні профілі кромок.

Після різки заготовки потрапряють на місце обробки кромок чи зачистки, тут проводиться зачищення кромок пневмоточилом від окалини і грату.

Потім виконується строжка. Вона застосовується для виконання фасок і проводиться на кромко стругальному станку. Деталі вкладаються на стіл кромкостругального станку, притискуються пневмопритискувачами і каретка, з супортами і ріжучим інструментом, рухаючись, оброблює кромки заготовок.

Після всіх операцій виконується контроль заготовок за допомогою вимірювальних інструментів - штангенциркулей, лінійок, рулеток, шаблонів та ін.

Отримані деталі вкладаються за допомогою крана (або возиків) на проміжне складське місце, звідки їх беріть по мірі потреби для збиральних і зварювальних операцій.

Технологічний процес збирання - зварювання плити верхньої починається з встановлення основи на кришку стола по постійним упорам.

Після встановлення плити її фіксують пневмопритискувачами, що приводиться до руху пневмоциліндрами подачаю стиснутого повітря через пневморозподілювач. При цьому плита притискається до кришки стола.

Далі на основу встановлюємо велику ребра. Вони фіксуються пневмопритискувачами і постійним упором з магнітним фіксатором. Коли ребра гарно зафіксовані накладаються прихватки.

Потім на основу встановлюється полка разом з малими ребрами. Їх закріплення в заданому положенні здійснюється за допомогою пневмопритискувачів і постійних упорів. Після закріплення накладаються прихватки.

Прихватки накладаються за допомогоюнапівавтомата ПДГ-515, з використанням джерела живлення ВДУ-506, дротом Св-08Г2С, 16 мм, на струмі 400 А і напрузі 34 В. Потім виконують зварювання.

Технологічний процес збирання зварювання плити нижньої такий же самий, як і для верхньої плити, але на неї не встановлюються верхні ребра.

Потім плити передаються на наступне робоче місце де на них приваоюються ще планка нижня і два нижні ребра на кожну.

Зварювання обечайки. Одною з трудомістких операцій при збиранні обесайок є вирівнювання кромок при стикуванні, тому обечайку, зняту за допомогою крану з листогибочних валець, встановлюють на спеціальний стенд. На цьому стенді виконують вирівнювання кромок, у поздовжньому напрямку для вирівнювання використовуються спеціальні упори з однієї сторони обечайки і пневмоприжимами - з іншої сторони. Неспівпадання кромок по височині усувається також спеціальними притискувачами, що притягують стикуємі кромки до опорної площини.

Для встановлення необхідного зазору між стикуємими кромками застосовуються, встановлені на пневмоциліндрах, фіксуючі ножі, що дозволяють прибирати фіксатори після встановлення прихопок.

Для усунення недовальцовки і витримки зазору по фіксаторам застосовуються два бокових пневмопритискувача. Вирівняні кромки прихвачуються за допомогою напівавтомата ПДГ-515, з використанням джерела ВДУ-506, дротом Св-08Г2С.На струмі 500 А і напрузі 39 В (див.табл.24).

Потім обечайку за допомогою крану знімають зі збирального стенда і передають на зварювальний стенд. Обечайку встановлюють на ролико-опорах. Зварювання ведеться несамохідною зварювальною головкою АБС, закріпленою на велисипедному возику ВТ-1. Шов зварюється при переміщенні возика з робочою швидкістю по рельсовомі шляху. При цьому зварені шви розташовуються паралельно рельсовому шляху.

Збирання-зварювання окантовки.. На зварювальну плиту вкладається зігнуте півколом ребро і до нього з обох боків вкладається ще два ребра. Виставляються розміри і накладаються прихопки. Потім зварюються шви.

ПІСЛЯ того, як зварені усі складальні одиниці, вони потрапляють на місце збирання-зварювання обечайки хвостової. Для цього обечайку встановлюють у горизонтальне положення на плиті, закріплюють, потім всередину вкладають плиту верхню і нижню, забезпечують їх паралельність за допомогою розпорок, прихватити, встановити окантовку і теж прихватити. Зачистити місця під зварені шви. Варити напівавтоматичним зварюванням у СО2. Зварювання ведеться зварювальним напівавтоматом ПДГ-515, з використанням джерела живлення ВДУ-506, дротом св-08Г2С, 1,6 мм, на струмі який вказано в табл.24.

3.10 Заходи по зменшенню збирально-зварювальних напруг та деформацій

Для зменшення збирально-зварювальних напруг та деформацій при виготовленні обечайки хвостової застосовуються такі заходи:

а) раціональне конструювання. Воно полягає у виборі розмірів та розташування зварних швів, таким чином, щоб зменшити короблення конструкції. Для цього розташовуються мінімальні катети зварних швів, виходячи з розрахунку на міцність, також шви розташовуються симетрично для взаэмної компенсації переміщень від окремих швів;

б) раціональна технологія збирання-зварювання.

Зменшення залишкових напруз досягається за рахунок збирання у жорсткому пристрої за допомогою прихопок, а накладання зварювальних швів ведеться наступним чином: довгі шви варяться зворотньо-сходчатим способом, а багатошарові каскадним способом, або гіркою. Також зменшення зварювальних напруг та деформацій можна досягти за рахунок використання режиму зварювання з мінімальною погонною енергією.

3.11 Обгрунтування та опис контроля якості та виправлення дефектів

На якість отримуємих під час зварювання з”єднань впливають багато чинників. Найбільш істотний вплив на якість зварних з”єднань чинять наступні чинники: якість вихідних матеріалів; відповідність операторів кваліфікації, що необхідна для виконання робіт; полагодженість обладнання, якість збирання і зварювання.

В залежності від виду вихідного матеріалу, необхідно контролювати ті чи інші їх параметри.У наведеному виробничому процесі вихідними матеріалами є наступні:

-горячекатана листова сталь;

-зварювальний дріт;

-захистний газ.

У випадку горячеканої листової сталі необхідно контролювати відповідність марки сталі, її хімічного складу і механічних властивостей заданим. Також необхідно перевірити наявність розшарувань і нерівномірність розподілення домішок, особливо сірки по перетину проката. Ділянки металу, що містять вказані дефекти, необхідно видалити за допомогою механічного чи термічного різання.

Зварювальний дріт необхідно перевірити на чистоту поверхні, наявність покриттів, небажаних для данного технологічного процесу, розшарувань і закатів на її поверхні. В останньому випадку дефект є невиправним і тому необхідно усунути його шляхом видалення неякісної ділянки дроту. У випадку наявності на поверхні дроту яких-небудь порушинь необхідно дріт зачистити від них.

Захистний газ необхідно контролювати на наявніість шкідливих домішок та вологості.

Вологість усувається за допомогою востановлення в живильну мережу підсушувач газу. Для якісного виконання технологічного процесу необхідно контролювати на всіх його етапах кваліфікацію операторів. Для цього слід вести періодичну атестацію та паспортизацію збиральників і зварювальників. Для того, щоб отримати якісні заготовки, якісно виконати збирання і зварювання, необхідно, щоб обладнання було полагодженим.

У зварювальних машинах та апаратах необхідно перевіряти виправленість регулюючих механізмів, приборів, стан електричних приладів, стан електричних контактів та струмоведучих мундштуків. На установках для зварювання в середовищі захистних газів необхідно перевіряти полагодженість газових редукторів, шланг.

Після того, як деталі будуть виготовлені з листового прокату, необхідно проконтролювати усі їх геометричні розміри шляхом замірів чи порівнянь з шаблоном, а також виконання вимог, що висуваються до виготовлення деталей.

Після збирання вибору слід проконтролювати його вірність і точність згідно зі збиральним кресленням та техничними умовами. У випадку знаходження будь-якихдефектів їх слід виправити, якщо це можливо, без попереднього розбирання виробу на складаючі.У протележному випадку виріб потрібно розібрати і знову зібрати з урахуванням знайдених бефектів.

Під час контролю зварних швів необхідно, щоб вони відповідали вимогам, що до них висуваються в п У випадку знаходження недопустимих дефектів ділянка шва, де цей дефект знайдено, видаляється вирубкою. Після цього знову його зварити і знову проконтролювати зовнішнім оглядом.

4. ОРГАНІЗАЦІЙНА ЧАСТИНА

4.1 Виробничий зв”язок проектуємої дільниці

Цех металоконструкцій, в якому виконуються збирання і зварювання балки рукояті пов”язаний з наступними цехами та службами заводу:

а) метал отримують з заводського складу мметалів, куди він потрапляє з металургійних підприємств Донбасу;

б) допомміжні матеріали: електроний дріт поступає із заводського складу в бухтах з біркою і сертифікатом; зварювальний газ постачається з заводської підстанції, кисень - з кисневої підстанції; стиснуте повітря потрапляє в цех з компресорної станції; природний газ - зцентрального заводського розподільника;

в) електроенергія постачається з центральної заводської підстанції;

г) теплоносій для опалення дільниці поступає з ТЕЦ;

д) вода постачається з центрального заводського розподілювача.

У цеху металоконструкцій знаходяться як основні дільниці і відділення, які безпосередньо зв”язані з виготовленням зварних конструкцій,так і допоміжні відділення.

До основних ділянок і відділень належать: відділ підготовки матеріалу, заготівельних операцій, збирання - зварювання конструкції, відділ контролю і після зварювальної обробки, відділ механичної обробки, термообробки, відділ нанесення покриття.

До допоміжних ділянок і відділень відносять: склад металу, складові місця біля робочих місць, проміжні склади між заготівельним і збирально - зварювальним, склад готової продукції. Склад приладів, інструментів, механічні майстерні та інші відділення.

Виробничий зв”язок збирально - зварювального цеху зобразимо схемою:

4.2 Нормування процесу збирання і зварювання

Для технічного нормування смосарно-складальних операцій на машинобудівних підпиємствах в умовах серійного та одиничного виробництва рекомендується збірник ”Нормативи часу наскладання металоконструкцій під зварювання”.

В нормативах приведені штучний час і час на операцію. Штучний час (Тшт) включає до себе оперативний час, час організаційно-технологічного обслуговування рабочого місця і час на особисті потреби.

Де t об -організаційно-технічного обслуговування.

Tво -час на особисті потреби і відпочинок у % до Топ.

Топ -оперативний час на складання, хвил. Він включає: 1) Доставку і комплекстування деталей, вузлів в межах робочої зони ( до 10 м від місця складання); 2) зовнішній огляд і промір деталей; 3) розмітку і намітку місць установки деталей; 4) установка деталей на місце складання, кантування в процесі виконання роботи; 5) пригінку і підтиск деталей за сполученними кромками із застосуванням технологічних стяжок, розпорок, клинів, домкратів,та ін.,прихоплення деталей дуговим зварюванням.

Підготовчо-заключний час при розрахунках норм часу на операцію в залежності від складності виконуваємих робіт, а також від типу виробництва включає до себе такі частини: 1) на отримання змінного завдання, наряду, креслення, промислового інструктажу; 2) на отримання інструменту та пристроїв; 3) на ознайомлення з кресленням і отримання вказівок від майстра; 4) на підготовку робочого місця; 5)на здачу технологічної документації, інструменту, престроїв; 6)на здачу роботи.

Таблиця. Норми часу на збирання вузла.

Топ=9,57

Для плити верхньої

для плити нижньої

для окантовки

Штучно-калькуляційний час (Тшт.к) - норма часу на складання металоконструкцій під зварювання при використанні штучного часу, визначається за формулою:

Де Тшт=Т1+Т2+..+Тn; Т1+Т2+..+Тn - штучний час з виконанням окремих переходів, беремо з нормативних карт, хвил.

Кс - коефіцієнт, враховуючий серійність виробництва;

К - коефіцієнт, враховуючий зміни роботи;

n - кількість виробів у партії, шт.

Розрахунок штучного та штічно-калькуляційного часу наведений в таблиці.

Нормування зварювальних робіт.

Важливе місце при розрахуванні штучного часу займає основний (технологічний) час, чкий визначають шляхом розрахунку, виходячи з технологічного режиму роботи, або беруть з нормативів. Так при розрахунках часу на ручне дугове та механізоване зварювання в середовищі СО2 його можна визначити за формулою:

- шов багатопрохідний.

- шов багатопрохідний.

Де - густина електродного дроту, г/см3.

F - площа поперечного перетину наплавленого металу одного проходу, мм2.

FH - площа поперечного перерізу наплавленого металу будь-якого шва, мм2.

н- коефіціент наплавлення, г/(А*год).

Ізв - струм зварювання, А.

При автоматичному зварюванні під флюсом розрахунок основного часу:

- однопрохідний шов.

- шов багатопрохідний.

Vзв - швидкість зварювання, м/год.

Площа поперечного перерізу наплавленого металу одного проходу визначається за формулою:

Де Fe - площа поперечного перерізу електродного дроту, мм2;

Vе - швидкість подачі електродного дроту, м/год;

Vзв - швидкість зварювання шва данного розміру, м/год;

Допоміжний час зварювання складається з двох частин:

Тд=tдш + tду;

де tдш - допоміжний час, що залежить від довжини шва і витрачається на:

зачищення зварного шва від окисної плувки після кожного проходу та шлаку;

огляд і примірку шва;

підтягування проводу, відшукування і усунення залишків дроту, подачу дроту в головку автоммату або напівавтомату і зміну касети;

зміну присаджувального дроту;

перевірку вірності встановлення головки автомата;

обмазку розчином поверхні металу навколошовної зони;

зачищення навколошовної зони від бризок наплавленого металу;

зачищення кромок перед зварюбванням від нальоту, іржі, та окисної плувки;

зачищення та знежирення присаджувального дроту перед зварюванням;

tду - допоміжний час, що залежить від зварної конструкції, а також типу застосованого устаткування, який витрачається на: - клеймування шва;

встановлення та зняття щитків для захисту від зварювальної дуги;

закріплення та розкріплення виробу на столі, стенді, пристрої;

перемцщення виробу вантажно под”ймним механізмом.

встановлення, знімання та поворот виробу вручну;

поворот виробів в механізованому пристрої в процесі виконання зварювальних робіт;

намотку зварювального дроту в касету.

Час обслуговування робочого місця визначається у відсотках до оперативного часу. Він становить при виконанні складальних робіт 2..3% оперативного часу, а при виконанні зварювальних робіт 3..4% оперативного часу.

Час перерв на відпочинок і особисті потреби визначають у відсотках до оперативного часу (3..4% tоп).

Tоп= t0+ t д.

При розрахунках яачу, який витрачається на зварювальні роботи, користуються таким виразом:

Тшт=(Тшт + tду) К;

де Тшт - неповний штучний час, хвил.

- довжина шва, м;

tду - допоміжний час, що залежить від зварної конструкції та устаткування.

К - коефіцієнт, яким враховується час обслуговування робочого місця tобс та час на відпочинок і особисті потреби tв.о

Неповний штучний час

Тшт=(to + tдш) Кn;

де to - основний час, який визначається шляхом розрахунків чи з нормативів.

tдш - допоміжний час, залежить від довжини шва;

Кn -поправочний коефіцієнт, визначається з таблиці.

Технічно обгрунтована норма часу:

де tпз - підготовчо-заключний час, який включає витрати часу на: отримання завдання, документації, інструктажу; ознайомлення з роботою; встановлення, настроювання та перевірку режиму зварювання; підготовку робочого місця на початку зміни та при її закінченні.

Для плити нижньої:

Шов Т4, зварювання в СО2.

tдш=0,36+0,3+0,25+0,08+0,46+0,15+0,62+0,8=2,87

tду=0,32+1,19+0,45+5,76+0,12+0,28+13,7=21,82

Тд= tдш+ tду=2,87+21,82=24,69;

Тнш=( to+ tдш+ Кn=(2255+2,87)*1=2257,87 хвил.;

Тшт=(Тнш + tду) К=(2257,87*0,498+21,82)*2,37=2716,587 хв.;

tоп= to+ tд=2255+24,69=2279,69;

tоб=

t во=68,39;

Шов Т3-15, в СО2 L=1,53 м.

tо=

tдш=2,87; tду=21,82;

tд= tдш+ tду=24,69;

Тнш=(384,6+2,87)*1=387,5 хвил;

Тшт=(387,6*1,53+24,69)*1,246=769,7 хвил.

tоп=384,6+24,69=409,29;

tоб=12,28; t во=12,28;

Шов Т7, в СО2 L=0,5.

tо=

Тшт=(387,6*0,5+24,69)*1,246=272,238 хвил.

Шов Т1-6, в СО2 L=0,8 м.

Тшт=(387,6*0,8+24,69)*1,246=417,123 хвил.

4.3 Розрахунок необхідної кількості збирально-зварювального обладнання, оснастки і робочих місць

Потрібну для виконання заданої виробничої програми кількість складально-зварювальних робіт робочих місць або стендів (Пм, Пс) і верстатного устаткування або зварювальних установок (Пу) кожного типу визначають відповідно за формулами:

де Тшт.к - штучний калькуляційний час виконання конкретних операцій, год;

П - річна програма випуску зварювальної продукції, шт;

Тм - кількість місце-годин, необхідних на річну програму;

Тn - кількість медико-годин трудомісткості робіт на річну програму, закріплених за складально-зварювальним робочим місцем або верстатним устаткуванням кожного данного типу;

Фм - дійсний річний фонд часу робочого місця, місце-год.;

Фоб - дійсний річний фонд часу устаткування, верстато-год;

р - щільність робіт, людина (робоче місце);

1, 2 - середні коефіцієнти виконання норм. Для робіт, які виконуються за допомогою збирально-зварювального обладнання =1,0..1,2;

1, 2 = коефіцієнт завантаження збирально-зварювального обладнання (приймається від 0,7..0,9).

Приймаємо n=2;

 Приймаємо n=2;

Приймаємо n=1;

Приймаємо n=2;

4.4 Визначення необхідної кількості основних і допоміжних матеріалів

До основних матеріалів відносять прокат різного сортаменту, комплектуючі деталі, напівпрокати, електроди, зварювальний дріт, метизи і т.ін., до допоміжних - флюси, захисні заги, паливо, горючі матеріали і т.ін.

Річну потребу в прокаті (листовому, штабовому, квадратному, кутовому матеріалі, швелерах, двотаврах, трубах та ін.) визначають одиниці, прокату кожного профілю, минімальних відходів металу після розкрою й максимального використання їх в процесі виготовлення інших дрібних деталей виробничої програми заводу, їх розрахунок проводять за формулою:

де Q - вихідна маса прокату кожного профілю і кожного сортаменту, кг;

П - річна програма випуску виробів, шт.;

Рот - кількість відходів прокату, % Рот=4-8%;

,

Розрахунок потреби в електродах кожної марки;

де Qн - маса наплавленого металу на одну вироблену зібрану одиницю, кг;

П - річна програма випуску виробів, шт;

Ке - коефіцієнт відношення електродного покриття до маси електродного дроту при загальних розрахунках приймається Кс=0,4.

Кn- коефіцієнт переходу металу з електродного дроту в шов, ураховуючий витрати на угар та розбризгування, на невикористані відходи.

4.5 Вибір та обгрунтування внутрішньоцехового транспорту

Переміщення матеріалів, деталей, збиральних одиниць та виробів у межах проектуємої дільниці цеху в залежності від необхідних під”ємно-транспортних операцій може здійснюватись різним внутрішньоцеховим транспортом.

Вибір найбільш доцільних під”ємно-транспортнихзасобів та ефективне їх використання у проектуємому виробництві гинить вплив на трудомісткість, тривалість виготовлення виробу, а також на його собівартість.

За допомогою рольганів листи транспортуються від листоправильної машини термічного різання.

Невеликі середньої ваги вироби та вузли можна транспортувати за допомогою місцевих консольних поворотних кранів вантажопід”ємністю 3,2 т, з висотою піднімання вантажу 6,0 м. Цим же видом транспорту можна перемішувати прокат і фасонний профіль, якщо потрібно.

Мостовий кран - є більш універсальним під”ємно-транспортним обладнанням, він обслуговує майже всю площу, міжцехового простору.

Мостові крани спираються чотирма колесами на підкранові шляхи на колонах цеху і пересуваються вздовж всього прольоту. Вони можуть мативід 8 до 16 коліс у важких кранів. Двобалочні мостові крани мають широкий діапазон вантажо-під”ємності від 3 до 320 т. Їх випускають з розміром від 10,5 м до 32 м. Крани з вантажопід”ємністю 15 т і більше оснащені незалежними механізмами підйому. Вантажопід”ємність допоміжного механізму в декілька разів менше ніж головного.

4.6 План дільниці цеху і опис технологічного потоку

Цех металоконструкцій включає до свого складу заготівельні відділення і ділянки, які спеціалізуються на обробці різних видів прокату, а також по видам обробки ( ділянки механообробки, дільниці термічного різання); відділення збирання та зварювання дрібних металоконструкцій; відділдення і ділянки збирання-зварювання великих металоконструкцій.

Планування і розміщення обладнання в цеху виконані в наступній послідовності:

а) нанесені лінії магістральних проїздів по прольотам;

б) розміщене усе основне та допоміжне обладнання:

в) цех оснащений мостовими кранами і консольно-поворотними кранами, також рольгангами;

г) випрямлячі зварювальних автоматів розташовані по вісі колон.

Складальне місце розташоване одразу після закінчення заготівельної дільниці цеху, вироби і деталі з одного робочого місця на інше передаються консольно-поворотним краном.

Після складальних місць для плит розташоване складальне і зварювальне місце для обечайки і окантовки, потім встановлене місце збирання-зварювання обечайки хвостової. Великогабаритні вироби транспортуються мостовим краном.

5. ОХОРОНА ПРАЦІ

Аналіз небезпечних і шкідливих виробничих чинників.

При виконанні зварювальних робіт, термічної різки металів на працюючих можуть впливати різноманітні шкідливі і небезпечні чинники.

У проектуємій збирально-зварювальній дільниці для виконання робіт застосовується напівавтоматичне зварювання в середовищу СО2 і автоматичне зварювання. Данний вид зварювання відмічається тим, що зона плавлення і дуга захищені від впливу атмосферного повітря струменем СО2, і не взаємодіє з розплавленим металом, що перещкоджає окисленню й азотуванню металу шву, а також випаровуванню лигуючих елементів.

Основними шкідливими речовинами, що виділяються під час зварювання в середовищі СО2, що утворюється при високій температурі у зоні дуги, а також значні виділення пилу.

Щоб попередити викид пилу у атмосферу, необхідно встановити місцеву вентиляцію, що знижує концентрацію пилу і різних шкідливих длмішок до гранично допустимих концентрацій. За данними Київського інституту Гігієни і профзахворювань при зварюванні дротом Св-08Г2С концентрація азоту складає 0,1 мл/м3. Горіння зварювальної дуги супроводжується виділенням осліплюючих світлових променей, а також ультрафіолетових та інфракрасних променей. Найбільш пот ужне випромінювання буде в середовищі СО2. Теплова радіація може досягати 6 ккал/см2 хв.

На зварювальника діє також розсіяна радіація, відбита від оточуючих поверхонь. Тому, на ділянці застосовуємо захисні щити, переносні ширми, пофарбовані у матові тона і поглинаючі ультрафіолетові промені.

У відповідності з характером виконуємих робіт зварювальникам на проектуємій дільниці видається спеціальний одяг і спеціальне взуття для захисту від бризок розплавленого металу і шлаку, а також від теплового і механічного впливу. Одяг виконується з брезентової чи спеціальної тканини. Спеціальні башмаки захищені металевими пластинами з боковою застежкою, що виключають потраплення бризок, крапель розплавленого металу, іскор. Рукавиці однопальні.

Інтенсивність теплового випромінювання у оптичному діапазоні (ультрафіолетове, видиме, інфрачервоне) на постійних робочих місцях не повинна перевищувати допустимих величин, що наведені нижче. Так, в ультрафіолетовій області спектра при довжині хвилі 0,28-0,32 мкм допустима інтенсивність теплового опромінювання складає 0,05 Вт/м2, в інфрачервоній області при довжині хвилі 1,4-3 мкм допустима інтенсивність складає 120 Вт/м2. Захист робочих від інфрачервоного випромінювання може бути забезпечена скороченням часу перебуття у зоні впливу джерела теплового випромінювання у відповідності з данними, приведеними у таблиці.

Також застосовуються наступні захисні заходи: екранування джерела випромінювання, використання теплозахисних килимків, взуття, спец. костюмів.

У теперішній час розроблені світлофільтри серії “С”, що значить “сварочний” по ГОСТ124080-79 ССБП. Вони забезпечують захист шкіри обличчя і очей від випромінювання в ультрафіолетовій, видимій та інфрачервоній областях спектру дуги при зварюванні на струмах 20..1000 А.

Для захисту обличчя і очей від розплавленого металу і променевої енергії робітники забезпечуються щитками захисними за ГОСТ12.4035-78 зі світлофільтрами Є-2, Є-3, Є-4 за ГОСТ 9497-60. З зовнішньої сторони світлофільтри зачиняють прозорим склом, яке змінюється по мірі забруднення.

При напівавтоматичному зварюванні у середовищі СО2 має місце статичне навантаження на руки, у результаті чого можуть виникати захворювання нервовом”язкового апарату плечового поясу.

У збирально зваювального цеху джерелом підвищеного шуму є пневмоприводи і генератори, а також внутрішньоцеховий транспорт, що приводить до ослаблення уваги, втомлюваності. У якості індивідуальних засобів захисту від шуму використовуються навушники, вкладиші, шоломи, дія яких основана на ізоляції і поглинанні звуку. Ефективність індивідуальних засобів захисту від шуму залежить від їх конструкції, фізичних властивостей, застосовуємих матеріалів, вірного врахування фізіологічних властивостей органів слуху.

У процесі горіння зварювальних матеріалів утворюються аерозолі (пил і гази), до складу яких у найбільшій кількості залізо входить, яке є малонебезпечним (4 клас небезпеки), і речовини, надзвичайно небезпечні (1 клас): аерозолі конденсату марганцю і хрому, озон, а також речовини високонебезпечні (2 клас): аерозолі конденсату нікеля, окисли азоту, фтористий водень. Так при зварюванні у СО2 на 1 кг витраченого дроту Св-08Г2С з діаметром 2 мм виділяється 0,4 г/кг марганцю, 0,5 г/кг окисі кремнія, 4,2 г/кг окислів заліза. Їз газів виділяється 2,9 г/кг окисі вуглецю, 0,7г/кг окислів азоту, 1,2 г/кг СО2. Концентрація шкідливих речовин на відстані 200-500 мм від зварювальноїдуги значно перевищує норми ПДК.

Для їх розведення до ГДК необхідна кількість приточного повітря Lпр. Складає 10000 м3/кг.

При виконанні внутрі приміщення системи опалення, вентиляції і кондиційонування повітря повинні забезпечувати визначніметереологічні умови (мікроклімат), отже допустиму температуру, відносну вологість, швидкість руху повітря і його чистоту. У зварювальних цехах на стаціонарних місцях, а також, де це можливо на нестаціонарних постах слід устаювати місцеві відсмоктувачі.

У спеціальних приміщеннях чи мождивих шафах для зберігання балонів з стиснутим газом повинна бути передбачена природня вентиляція через верхню чи нижню частини приміщень і шаф. Швидкість руху повітря, що утворюється місцевими відсмоктіваччами у джерел виділення шкідливих речовин, повинна бути наступна: для РДЗ - більше 0,6 м/с, для зварювання в середовищі СО2 - не більше 0,5 м/с.

При неможливості здійснення місцевої вентиляції (витяжки чи звичайного вентилювання) всередині виробу слід передбачати примусове подавання чистого повітря під маску зварювальника.

В усіх виробничих приміщеннях, в яких перебувають люди, повинно бути передбачено природнє освітлення. Для збирально-зварювальних цехів і дільниць можна застосовувати загальне чи комбіноване (т.е. загальне і місцеве) освітлення. Загальне освітлення може бути рівномірним чи локалізованим. Світлові фонарі, вікна і світильники повинні підлягати очищенню, регулярність якої визначається нормами в залежності від ступеню забруднення повітря пилом і кіптявою.

У примцщеннях з числим повітрям світильники чистять не рідше 1-го разу у три місяці, а у приміщеннях з сильно забрудненим повітрям - не рідше 2-х разів на місяць. Для ослаблення контакту між яркістю дуги, поверхня стін і обладнання слід окрашувати у світлі тона з дифузійним (розсіяним) відбиттям світла.

Рівні шуму у збирально-зварювальних цехах і приміщеннях плазмової обробки металу не повинні перевищувати величин, встановлених “санітарними нормами проектування промислових підприємств”.

Найбільш ефективні міри боротьби з шумом даж усунення шуму в його джерелі, але в збирально-зварювальних цехах найчастіше намагаються усунути шум на шляху його розповсюдження, застосовуючи для цього звукоізоляцію і звукоізоляційні пристрої. Обертаючися перетворювачі слід розташувати в окремих приміщеннях чи на спеціально відгорожених дільницях.

Усе електрообладнання зварювальних і збиральних цехів і дільниць повинно відповідати “Правилам побудови електроустановок” та діючим ГОСТам, а його електростанція - “Правилами технічної експлуатації електроустановок споживачем і правилам техніки безпеки при експлуатації електроустановок споживачем”. Крім того, слід виконувати вказівки по експлуатації і безпечному обслуговуванню електрозварювальних установок, що є в інструкціях заводів-виготовлювачів. Корпус будь-якого джерела живлення установки (зварювальний трансформатор, випрямляч, перетворювач і т.ін.) і корпус буль-якої зварювальної мчи установки необхідно надійно заземлити кабелем (електропроводка) електрозварювальних машин повинні розташовуватись від трубопроводів ацетилена та інших горючих газів на відстані не менш 1 м, а від трубопроводів кисню на відстані не менш 0,5 м. Ізоляція проводів повинна бути захищена від механічних ушкоджень.

Застосування зварювальних проводів з ушкодженим оплетенням та ізоляцієї забороняється. При ушкодженні оплетення дроту, його слід заключити в резиновий шланг. Зварювальні провода повинні з”єдніватись зварюванням, пайкою чи зі з”єднальних муфт з ізолюючою оболонкою. Місця зварних і паяних з”єднань проводів повинні бути ретельно заізольовані. У якості зворотнього провода, що з№єднує зварювальний вибір з джерелом взарювального струму можуть служити гнучкі провода, а також, де це можливо, сталеві шини будь-якого профілю достатнього перетину, зварювальні плити, стелажі і сама зварна конструкція. Використання у якості зворотнього проводу сеті заземлення, металевих будівельних конструкцій будівель, комунікацій і не зварювального технологічного обладнання забороняється. Затискувачі вторинної обмотки трансформатора, до якого підключається зворотній провід, а також осналогічні затискувачі зварювальних випрямлячів і генераторів, у яких обмотки збудження підключаються до розподільчої електричної мережі без розподільчого трансформатору, слід заземлити. Електродоутримувачі для РДЗ повинні бути як можливо меньшої маси і мати конструкцію, що забеспечить надійне затиснення і швидку зміну електродів. Рукоятка електроутримувача повинна бути зроблена з теплостійкістю, теплонепровідного ізоляційного матеріала, а температура її поверхні повинна відповідати вимогам технічних умов. Використовувати саморобні електроутримувачі забороняється. Зварювальні пости повинні бути забезпечені пристроями (штативами, і т.п.) для вкладання на них електроутримувачів при короткочасних перервах у роботі. При експлуатації газозварювальних установок безпека забезпечується дотриманням правил, зумовлених фізико-хімічними властивостями газів.

6. ОХОРОНА НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА

З метою захисту навколишнього середовища від шкідливих компонентів пилу і газовиділення розроблені місцеві відсмоктувачі зварного аерозоля, які забезпечують високу ступінь уловлювання і очистки у фільтрах запиленого повітря і утворення екологічно чистого виробництва виготовлення зварних конструкцій.

Установка “Атмосфера-1” - фільтро-вентиляційна установка, що призначена для місцевого відсмоктування зварювального аерозоля і його утилізації в фільтрі при зварюванні великогабаритних виробів (радіус зони обслуговування - 4 м). Вона дозволяє знизити концентрацію шкідливих домішок у зоні дихання. Ефективність очищення повітря від пилу 99,6%. Зварювальне обладнання повинно мати спеціальну побудову, з спеціальними пристроями, що захищають навколишне середовище від шкідливого електромагнітного випромінювання.

Шум утворений зврювальним обладнанням має бути мінімальним (рівень шуму у радіусі 3 м не повинен перевищувати 85 Дб для більшості джерел живлення зварювальної дуги).

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ

Методические указания по оформлению курсовых и дипломных проектов для студентов специальности «оборудование и технология сварочного производства» / М.Г.Лившиц, И.М.Гуменшаймер, В.А. Пресняков.- КИИ, 2003.- 66 с.

Николаев Г.А., Куркин С.А., Винокуров В.А. Сварочные конструкции: Технология изготовления, автоматизация производства и проектирования сварных конструкций, - М.: Высш.школа, 1993.- 540 с.

Акулов А.И., Бельчук Г.А., Демянцевич В.П. Технология и оборудование сварки плавлением. - М.: Машиностроение, 1997. - 432 с.

Технология электрической сварки металлов и сплавов плавлением / Под ред.Б.Е.Патона. - М.: Машиностроение, 1994.-768 с.

Сварка в машиностроении: Справочник / Под ред. А.И.Акулова.- М.: Машиностроение, 1978- Т.2,3,4.

Красовский А.И. Основы проектирования сварочных цехов.-М.: Машиностроение, 1990-319 с.

Страницы: 1, 2