• RU
  • icon На проверке: 6
Меню

Проектирование технологического процесса сборки и сварки заданной сварной конструкции

  • Добавлен: 24.01.2023
  • Размер: 476 KB
  • Закачек: 1
Узнать, как скачать этот материал

Описание

Проектирование технологического процесса сборки и сварки заданной сварной конструкции

Состав проекта

icon
icon Variant_14.dwg
icon моя чуйка.docx

Дополнительная информация

Контент чертежей

icon Variant_14.dwg

Арматура - по ГОСТ 5781-82*
Предельные отклонения от размеров стержней и выпусков - 2мм.
Размеры даны по осям стержней.
по ул. Юрия Гагарина с устройством дополнительного входа
в нежилое помещение в Октябрьском районе г.Уфы
Проект реконструкции части первого этажа жилого дома №10
Ведомость отправочных элементов
Масса наплавленного металла:
Спецификация на один элемент
ГОСТ 14806-80-Т3-РИНп

icon моя чуйка.docx

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
«Уфимский государственный нефтяной технический университет»
Кафедра «Строительные конструкции»
по дисциплине: «Технология производства сварных металлических конструкций»
на тему: «Проектирование технологического процесса сборки и сварки заданной сварной конструкции»
Задания для расчетно-графической работы . .3
Технологический раздел ..5
1 Описание сварной конструкции и ее назначение 5
2 Обоснование материала сварной конструкции 6
3 Технические условия на изготовление сварной конструкции ..7
4 Определение типа производства .. ..12
5 Выбор и обоснование методов сборки и сварки . .13
6 Режим сварки . ..14
7 Выбор сварочных материалов 17
8 Выбор сварочного оборудования технологической оснастки инструмента 17
9 Определение технических норм времени на сборку и сварку . . .19
10 Расчет количества наплавленного металла расхода сварочных материалов электроэнергии .. 21
11 Расчёт количества оборудования и его загрузки . . .22
12 Расчёт количества работающих .. 24
13 Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования . .26
14 Методы борьбы со сварочными деформациями .. .27
15. Выбор методов контроля качества .28
16. Техника безопасности противопожарные мероприятия и охрана окружающей среды 29
Список использованной литературы . 33
Сварка — это технологический процесс получения неразъёмного соединения посредством установления межатомных и межмолекулярных связей между свариваемыми частями изделия при их нагреве (местном или общем) иили пластическом деформировании.
Качество проекта технологического процесса изготовления сварных конструкций в основном определяет их технико-экономические показатели такие как надежность экономичность в изготовлении и эксплуатации. В проекте технологии изготовления комплексно разрабатывают операции заготовки сборки сварки и контроля качества готового изделия. Рационально разработанный проект технологии должен обеспечить изготовление изделия при минимальной трудоемкости операций минимальном расходе сварочных материалов и электроэнергии с высоким качеством сварных соединений при наименьших остаточных деформациях конструкции и при полном соблюдении мер по технике безопасности.
Принципиальная технология производства предусматривает: последовательность технологических операций разбивку конструкции на отдельные технологические узлы или элементы проработку специальных приспособлений и оснастки расчеты режимов сварки основных сварочных операций расчеты ожидаемых сварочных деформаций технико-экономическую оценку технологии.
Технологический раздел
1. Описание сварной конструкции и ее назначение
Металлические колонны представляют собой элементы конструкций зданий которые предназначены для использования в качестве основного несущего элемента. Колонны которые служат опорой для наружных и внутренних частей здания образуют несущий каркас.
Все металлические колонны состоят из нескольких деталей: оголовкастержня и базы. Оголовок – верхняя часть которая воспринимает нагрузку от кровли и передает ее на стержень. При его расчете учитывается не только вес опирающихся балок ферм но и особенности их крепления.
В средней части колонны располагается стержень который передает нагрузку к основанию (базе). При его расчете важно учитывать равноустойчивость опоры то есть берется равная гибкость относительно осей сечения. Этот принцип позволяет сэкономить на материале и получить устойчивую конструкцию. Мощные изделия должны быть усилены ребрами жесткости.
База – основание конструкции которое передает всю нагрузку на фундамент. Также она нужна для крепления опоры. При расчете базы учитывается толщина и площадь опорной части а также материал фундамента.
В зависимости от конструктивного решения колонны могут иметь постоянное ступенчатое и составное сечение. Конструкция постоянного сечения представляет собой единый стержень который используется в бескаркасных постройках складах и ангарах.
Благодаря специальному сечению ступенчатых колонн повышается их жесткость на изгиб и улучшается устойчивость. Данная конструкция имеет две несущие ветви: основную и подкрановую.
Составные металлические колонны редко используются и могут воспринимать разную нагрузку (относительно оси). Они нужны для:
— установки кранов на небольшой высоте;
— монтажа кранов в несколько ярусов;
— реконструкции зданий.
Соединение металлических деталей Колонны К1выполняется методом сварки. В качестве заготовки используется двутавр стальной лист. Класс стали сварной конструкции 10ХНДП.
Габариты сварной колонны: 3856 x 500 x 360
2. Обоснование материала сварной конструкции
Обоснование материала сварной конструкции производится с учетом следующих основных требований:
-обеспечение прочности и жесткости при наименьших затратах ее изготовления с учетом максимальной экономии металла;
-гарантирования условий хорошей свариваемости при минимальном разупрочнении и снижении пластичности в зонах сварных соединений;
-обеспечение надежности эксплуатации конструкции при заданных нагрузках при переменных температурах в агрессивных средах. Указать механические свойства и химический состав свариваемого материала.
Химический состав стали
Таблица 1 – Химический состав некоторых сталей
Содержание элементов %
Таблица 2 – Механические свойства сталей
Временное сопротивление разрыву МПа
Предел текучести Мпа
Относительное удлинение %
Ударная вязкость Джсм2
Рассчитаем эквивалентное значение хрома:
Экв Cr = %Cr + %Mo + 2%Ti + 2%Al + %Nb + 15%Si + %V=065+15*027=1055
Рассчитаем эквивалентное значение никеля:
Экв Ni = %Ni + 30%C + 30%N + 05Mn= 045+30*012+05*045=4275
Определение структуры стали осуществляется по диаграмме Шеффлера.
Сталь 10ХНДП имеет феррито –мартенситовую структуру.
3 Технические условия на изготовление сварной конструкции
Технические условия изготовления сварной конструкции предусматривают технические условия на основные материалы сварочные материалы а также требования предъявляемые к заготовкам под сборку и сварку к сварке и к контролю качества сварки.
В качестве основных материалов применяемых для изготовления ответственных сварных конструкций работающих при динамических нагрузках должны применяться легированные стали по ГОСТ 19281-89 или углеродистые обыкновенного качества не ниже марки Ст3пс по ГОСТ 380-94.
Соответствие всех сварочных материалов требованиям стандартов должно подтверждаться сертификатом заводов-поставщиков а при отсутствии сертификата - данными испытаний лабораторий завода.
При ручной дуговой сварке должны применяться электроды не ниже типа Э42А по ГОСТ 9467-75 со стержнем из проволоки Св-08 по ГОСТ 22496-70.
Требования к заготовкам под сварку предусматривают чтобы свариваемые детали из листового фасонного сортового и другого проката должны быть выправлены перед сборкой под сварку.
После вальцовки или гибки детали не должны иметь трещин и заусенцев надрывов волнистости и других дефектов.
Кромки деталей обрезанных на ножницах не должны иметь трещин и заусенцев. Обрезная кромка должна быть перпендикулярной к поверхности детали допускаемый уклон в случаях не оговоренных на чертежах должен быть 1:10 не более 2 мм.
Необходимость механической обработки кромок деталей должна указываться в чертежах и технологических процессах.
Вмятины после правки и криволинейность свариваемых кромок не должны выходить за пределы установленных допусков на зазоры между свариваемыми деталями. Предельные отклонения угловых размеров если они не оговорены в чертежах должны соответствовать десятой степени точности ГОСТ 8908-81.
Детали поступающие на сварку должны быть приняты ОТК.
Сборка свариваемых деталей должна обеспечивать наличие установленного зазора в пределах допуска по всей длине соединения. Кромки и поверхности деталей в местах расположения сварных швов на ширину 25-30 мм должны быть очищены от ржавчины масла и других загрязнений непосредственно перед сборкой под сварку.
Детали предназначенные для контактной сварки в местах соединения должны быть с обеих сторон очищены от окалины масла ржавчины и других загрязнений.
Детали с трещинами и надрывами образовавшимися при изготовлении к сборке под сварку не допускаются.
Указанные требования обеспечиваются технологической оснасткой и соответствующими допусками на собираемые детали.
При сборке не допускается силовая подгонка вызывающая дополнительные напряжения в металле.
Допускаемое смещение свариваемых кромок относительно друг друга и величина допустимых зазоров должны быть не более величин устанавливаемых на основныетипы конструктивныё элементы и размеры сварных соединений по ГОСТ 14771-76 ГОСТ 235182-79 ГОСТ 5264-80 ГОСТ 11534-75 ГОСТ 14776-79 ГОСТ 15878-79 ГОСТ 8713-79 ГОСТ 11533-75.
Местные повышенные зазоры должны быть устранены перед сборкой под сварку. Разрешается заваривать зазоры наплавкой кромок детали но не более 5% длины шва. Заполнять увеличенные зазоры кусками металла и другими материалами запрещается.
Сборка под сварку должна обеспечивать линейные размеры готовой сборочной единицы в пределах допусков указанных в таблице 3 угловые размеры по 10 степени точности ГОСТ 8908-81 при отсутствии на чертежах других требований к точности.
Таблица 3 - Предельные отклонения сварных сборочных единиц
Номинальные размеры мм
Предельные отклонения мм
Сечение прихваток допускается размером до половины сечения сварного шва. Прихватки должны ставиться в местах расположения сварных швов. Наложенные прихватки должны быть очищены от шлака.
Прихватка элементов сварных конструкций при сборке должна выполняться с использованием тех же присадочных материалов и требований что и при выполнении сварных швов.
Размеры прихваток должны быть указаны вкартах технологического процесса.
Сборка под сварку должна быть принята ОТК. При транспортировке и кантовке собранных под сварку металлоконструкций должны быть приняты меры обеспечивающие сохранение геометрических форм и размеров заданных при сборке.
К сварке ответственных сборочных единиц должны допускаться только аттестованные сварщики имеющие удостоверение устанавливающее их квалификацию и характер работы к которой они допущены.
Сварочное оборудование должно быть обеспечено вольтметрами амперметрами и манометрами за исключением тех случаев когда установка приборов не предусмотрена. Состояние оборудования должно проверяться сварщиком и наладчиком ежедневно.
Практический осмотр сварочного оборудования отделом главного механика и энергетика должен осуществляться не реже одного раза в месяц.
Изготовление стальных сварных конструкций должно производиться в соответствии с чертежами и разработанным на их основе техпроцессом сборки и сварки.
Технологический процесс сварки должен предусматривать такой порядок наложения швов при котором внутренние напряжения и деформации в сварном соединении будут наименьшими. Он должен обеспечивать максимальную возможность сварки в нижнем положении.
Выполнять сварочные работы методами не указанными в технологическом процессе и настоящем стандарте без согласования с главным специалистом по сварке запрещается Отступление от указанных в картах техпроцесса режимов сварки последовательности сварочных операций не допускается.
Поверхности деталей в местах расположения сварных швов должны быть проверены перед сваркой. Свариваемые кромки должны быть сухими. Следы коррозии грязи масла и другие загрязнения не допускаются.
Зажигать дугу на основном металле вне границ шва и выводить кратер на основной металл запрещается.
Отклонение размеров поперечного сечения сварных швов указанных в чертежах при сварке в углекислом газе - в соответствии с ГОСТ 14771-76.
По наружному виду сварной шов должен иметь равномерную поверхность без наплывов и натеков и с плавным переходом к основному металлу.
По окончании сварочных работ до предъявления изделия ОТК сварные швы и прилегающие к ним поверхности должны быть очищены от шлаков наплывов брызг металла окалины и проверены сварщиком.
При контактной точечной сварке глубина вдавливания электрода в основной металл сварочной точки не должна превышать 20% от толщины тонкой детали но не более 04 мм.
Увеличение диаметра контактной поверхности электрода в процессе сварки не должно превышать 10% от установленного техпроцессом размера.
При сборке под точечную сварку зазор между соприкасающимися поверхностями в места расположения точек не должен превышать 0.5 08 мм.
При сварке штампованных деталей зазор не должен превышать 02 03 мм.
При контактной точечной сварке деталей разной толщины режим сварки следует устанавливать в соответствии с толщиной более тонкой детали.
После сборки деталей под сварку необходимо проверять зазоры между деталями. Величина зазоров должна соответствовать ГОСТ 14776-79.
Размеры сварного шва должны соответствовать чертежу сварной конструкции по ГОСТу 14776-79.
В процессе сборки и сварки ответственных сварных соединений должен осуществляться пооперационный контроль на всех этапах их изготовления. Процент контроля параметров оговаривается технологическим процессом.
Перед сваркой следует проверить правильность сборки размеры и качество прихваток соблюдение геометрических размеров изделия а также чистоту поверхности свариваемых кромок отсутствие коррозии заусенцев вмятин других дефектов.
В процессе сварки должны контролироваться последовательность операций установленная техпроцессом отдельные швы и режим сварки.
После окончания сварки контроль качества сварных соединений должен осуществляться внешним осмотром и измерениями.
Угловые швы допускаются выпуклые и вогнутые но во всех случаях катетом шва следует считать катет вписанного в сечение шва равнобедренного треугольника.
Осмотр может производиться без применения лупы или с применением её с увеличением до 10 раз.
Контроль размеров сварных швов точек и выявленных дефектов должен производиться измерительным инструментом с ценой деления 01 или специальными шаблонами.
Исправление дефектного участка сварного шва более двух раз не допускается.
Внешний осмотр и обмер сварных соединений должен производиться согласно ГОСТ 3242-79.
4 Определение типа производства
Все предприятия производящие металлические конструкции цехи и участки могут быть отнесены к одному из трёх типов производства:
Массовое производство характеризуется непрерывным изготовлением узкой номенклатуры изделий в течение продолжительного времени и большим объёмом выпуска. Оно позволяет широко использовать специальное высокопроизводительное оборудование и приспособления. Это обеспечивает высокую производительность труда лучшее использование основных производственных фондов и более низкую себестоимость продукции чем в серийном и единичном производстве.
Таблица 4 - Зависимость типа производства от программы выпуска и массы изделия.
Среднесерийное производство
Крупносерийное производство
Массовое производство
Так как количество выпускаемой продукции-25130 масса детали-133245 то производство массовое.
5 Выбор и обоснование методов сборки и сварки
В условиях крупносерийного и массового производства сборку под сварку следует производить на специальных сборочных стендах или в специальных сборочно-сварочных приспособлениях которые обеспечивают требуемое взаимное расположение входящих в сварную конструкцию деталей и точность сборки изготавливаемой сварной конструкции в соответствии с требованиями чертежа и технических условий на сборку.
Кроме того сборочные приспособления обеспечивают сокращение длительности сборки и повышение производительности труда облегчение условий труда повышение точности работ и улучшение качества готовой сварной конструкции.
Собираемые под сварку детали крепятся в приспособлениях и на стендах с помощью различного рода винтовых ручных пневматических и других зажимов.
Выбор того или иного способа сварки зависят от следующих факторов:
- толщины свариваемого материала;
- протяжённости сварных швов;
- требований к качеству выпускаемой продукции;
- химического состава металла;
- предусматриваемой производительности;
- себестоимости 1 кг наплавленного металла.
Ручная дуговая сварка (РДС) из-за низкой производительности и высокой трудоёмкости не приемлема в серийном и массовом производствах. Она используется в основном в единичном производстве.
Режимом сварки называется совокупность характеристик сварочного процесса обеспечивающих получение сварных соединений заданных размеров форм качества. При всех дуговых способах сварки такими характеристиками являются следующие параметры: диаметр электрода сила сварочного тока напряжение на дуге скорость перемещения электрода вдоль шва (скорость сварки) род тока и полярность.
Параметры режима сварки влияют на форму и размеры шва. Поэтому чтобы получить качественный сварной шов заданных размеров необходимо правильно подобрать режимы сварки исходя из толщин свариваемого металла типа соединения и его положения в пространстве. На форму и размеры шва влияют не только основные параметры режима сварки; но также и технологические факторы как род и плотность тока наклон электрода и изделия вылет электрода конструкционная форма соединения и величина зазора.
Количество соединений
Для тавровых соединений площадь поперечного сечения шва Аш мм2 определяется по формуле:
Для угловых швов глубина проплавления может быть принята:
где - толщина свариваемого металла мм.
Затем определяем величину сварочного тока которая с одной стороны зависит от требуемой глубины проплавления с другой - от диаметра сварочной проволоки. Требуемая глубина проплавления в свою очередь зависит от толщины металла и условий сварки.
Для ручной сварки силу сварочного тока определяем по формуле:
где kп - коэффициент пропорциональности зависящий от условий сварки мм100А (таблица 6). Принимаем постоянный ток прямой полярности и kп =095.
Таблица 6 – Значение коэффициента kп
Диаметр электродной проволоки мм
После вычисления силы сварочного тока уточняем диаметр проволоки по формуле:
где I - сварочный ток А
j - допустимая плотность тока Амм2
Таблица 7 - Значение плотности тока
Диаметр проволоки мм
Напряжение на дуге Uд В принимается в пределах 32-40 В.
Скорость сварки вычисляем по формуле:
=116 *380(785*008 *100)=7019
где =116- коэффициент наплавки гА·ч;
Iсв =380 - сила сварочного тока А;
=785 - плотность металла гсм3;
FН =008- площадь поперечного сечения наплавленного металла за один проход см2.
Таблица 8 - Зависимость катета сварного шва от силы тока
Катет сварного шва мм
При сварке на постоянном токе прямой полярности и переменном токе коэффициент наплавки определяется по формуле:
Таблица 9 - Значения коэффициентов А и В для флюса АН-384А
7 Выбор сварочных материалов
Общие принципы выбора сварочных материалов характеризуются следующими основными условиями:
- обеспечение требуемой эксплуатационной прочности сварного соединения т.е. определяемого уровня механических свойств материала шва в сочетании с основным металлом;
- обеспечение необходимой сплошности металла шва (без пор и шлаковых включений или с минимальными размерами и количеством указанных дефектов на единицу длины шва);
- отсутствием горячих трещин т.е. получением металла шва с достаточной технологической прочностью;
-получением комплекса специальных свойств металла шва (жаропрочности жаростойкости коррозионной стойкости).
При ручной дуговой сварке конструкционных углеродистых и легированных сталей выбор электродов производится по ГОСТ 9467-75 который предусматривает два класса электродов. Первый класс - электроды для сварки углеродистых и легированных сталей -требования к которым установлены по механическим свойствам наплавленного металла и содержанию в нём серы и фосфора. Второй класс регламентирует требования к электродам для сварки легированных теплоустойчивых сталей и классифицируется по химическим свойствам наплавленного металла шва.
8 Выбор сварочного оборудования технологической оснастки инструмента
В соответствии с установленным технологическим процессом производят выбор сварочного оборудования. Основными условиями выбора служат:
- техническая характеристика сварочного оборудования отвечающая принятой технологии;
- наименьшие габариты и вес;
- наибольший КПД и наименьшее потребление электроэнергии;
- минимальная стоимость.
Основным условием при выборе сварочного оборудования является тип производства.
При определении расхода электроэнергии её расход вести по мощности источника питания и добавлять к ней 03 05 кВт на цепь управления автомата полуавтомата.
Выбор и проектирование сборочно-сварочных приспособлений (оснастки) производится в соответствии с предварительно избранными способами сборки-сварки узлов.
Тип приспособления необходимо выбирать в зависимости от программы конструкции изделия технологии и степени точности изготовления заготовок технологии сборки-сварки.
Рабочий и мерительный инструмент выбирается конкретно для каждой сборочно-сварочной операции исходя из требований чертежа и технических условий на изготовление сварной конструкции.
Оборудование для ручной дуговой сварки неплавящимся электродом и обыкновенной дуговой сварки во многом похоже. Основной разновидностью техники является сварочный аппарат. Он может быть нескольких типов. Наиболее простой – этосварочный трансформатор. У него грубая настройка рабочих характеристик и работает он не столь экономично как его более современный аналог. Но он может выдерживать более длительные нагрузки а также прост в эксплуатации и ремонте. Для современной деятельности трансформаторы обладают большим серьезным недостатком. У них слишком большие габариты так что используют их преимущественно стационарно в различных предприятиях.
Более современным и часто используемым является сварочный инвертор. Это компактное устройство в котором помимо трансформатора меньшего по размерам есть еще масса электроники. Это одно из основных отличий этой разновидности. Инвертор не может работать длительное время хотя некоторые профессиональные модели могут составить конкуренцию в этом параметре трансформаторам. Именно инверторы могут обладать рядом дополнительных функций которые упрощают работу сварщика. Тем не менее они чувствительны к ударам попаданию пыли и влаги их сложнее ремонтировать и стоимость такого оборудования намного выше.
Invertes 400SX – K12042 – 1
Регулируемые пределы сварочного тока А
Диапазон рабочего напряжения В
Мощность номинальная кВ*А
Диаметра наплавочных материалов мм
9 Определение технических норм времени на сборку и сварку
Общее время на выполнение сварочной операции Тсв час состоит из нескольких компонентов и определяем по формуле:
Tсв= tо+ tп.з.+ tв+ tобс+tп=1076+01076+018+00861+007532=1525 ч
где tп.з. - подготовительно-заключительное время;
tо - основное время;
tв - вспомогательное время;
tобс - время на обслуживание рабочего места;
tп - время перерывов на отдых и личные надобности.
Основное время – это время на непосредственное выполнение сварочной операции. Оно определяем по формуле:
=102898(2516*380)=1076 ч
где - коэффициент наплавки гА·час
- масса наплавленного металла г.
=0565 *232*785=102898 г
где =0565- сумма площадей наплавленного металла всех швов см2;
=785- плотность металла гсм3;
=232 - сумма длин всех швов см.
Подготовительно-заключительное время включает в себя такие операции как получение производственного задания инструктаж получение и сдача инструмента осмотр и подготовка оборудования к работе и т.д. При его определении общий норматив времени tп.з. делится на количество деталей выпущенных в смену. В расчетно-графической работе примем:
tп.з. = 10% от tо=01076 ч
Вспомогательное время включает в себя осмотр и очистку свариваемых кромок tкр очистку швов от шлака и брызг tбр клеймение швов tкл установку и поворот изделия его закрепление tизд:
Время зачистки кромок или шва вычисляем по формуле:
tкр = Lш(06+12(nc-1))=232*06=1392 мин
где nс =1 - количество слоёв при сварке за несколько проходов;
Lш = - длина шва в метрах.
Время на установку клейма tкл принимаем 0 мин.
Время на установку поворот и снятие изделия tизд =84 мин (m до 100 кг краном).
Таблица 10 - Норма времени на установку поворот и снятие изделия в зависимости от его массы
Установить повернуть снять сборочную единицу и отнести на место складирования
Время на обслуживание рабочего места включает в себя время на установку режима сварки наладку автомата уборку инструмента и т.д. принимаем равным:
tобс = (006 008)·tо =008*1076=00861 ч
Время перерывов на отдых и личные надобности зависит от положения в котором сварщик выполняет работы. При сварке в удобном положении
tп = 007·tо =007532 ч
10 Расчёт количества наплавленного металла расхода сварочных материалов электроэнергии
Масса наплавленного металла =1029 кг
При определении расхода электродов учитывается вес наплавленного металла а также все неизбежные потери металла в процессе сварки на угар и разбрызгивание в виде электродного покрытия.
Расход электродов при ручной дуговой сварке Gэл кг определяется по формуле:
где =16 - коэффициент расхода учитывающий потери электродов на огарки угар и разбрызгивание металла;
МΣНМ - масса наплавленного металла.
Таблица 12 - Коэффициент расхода при различных способах сварки
Ручная дуговая сварка
Если известна масса наплавленного металла МНМ одного метра шва то расход электроэнергии W кВт·ч вычисляем из удельного расхода электроэнергии по формуле:
W = э · МНМ=7*04435=31045 кВт·ч
где э - удельный расход электроэнергии на 1 кг наплавленного металла кВт·чкг.
Для укрупнённых расчётов величину э можно принимать равной:
- при многопостовой сварке на постоянном токе кВт·чкт 6 8;
Таблица 14 - Сводная таблица расхода материалов
Наименование сборочной единицы
Расход материала на узел кг
Расход электроэнергии на узел кВт.ч
Расход материалов на программу кг
Расход электроэнергии на программу кВт.ч
11 Расчёт количества оборудования и его загрузки
Требуемое количество оборудования рассчитывается по данным техпроцесса.
Определяем действительный фонд времени работы оборудования Фд ч по формуле:
ФД = (Дp·tn-Дпр·tc) ·Kпр ·Кс=(253*8-9*1)*095*2=38285 ч
где: Др=253 - число рабочих дней;
Дпр=9 - число предпраздничных дней;
tп=8 - продолжительность смены час;
tc=1 - число часов на которое сокращен рабочий день перед праздниками (tc=1час);
Кпо=095 - коэффициент учитывающий простои оборудования в ремонте;
Определяем общую трудоёмкость программы То н-ч сварных конструкций по операциям техпроцесса:
где Тшт. - норма штучного времени сварной конструкции по операциям техпроцесса мин;
В=25130 - годовая программа шт.
Таблица 15 - Ведомость трудоёмкости изготовления сварных конструкций
Наименование сварных конструкций
Наименование операций
Норма штучного времени Тшт мин
Рассчитываем количество оборудования Ср по операциям техпроцесса:
)Сборочная операция:
=722403733 (38285*115) =15
где Т - трудоёмкость программы по операциям н-ч;
Кн - коэффициент выполнения норм (Кн = 11 12).
)Сварочная операция:
=2703988 (38285*115) =61
)Слесарная операция:
564846 (38285*11)=09
Принятое количество оборудования Сп определяем путём округления расчётного количества в сторону увеличения до ближайшего целого числа. Следует иметь в виду что допускаемая перегрузка рабочих мест не должна превышать 5-6%.
Расчёт коэффициента загрузки оборудования
По каждой операции:
Средний по расчёту:
Необходимо стремиться к тому чтобы средний коэффициент загрузки оборудования был возможно ближе к единице. В массово-поточном и крупносерийном - 085 076. Коэффициент загрузки оборудования соответствует норме.
12 Расчёт количества работающих
Определяем численность производственных рабочих (сборщиков сварщиков). Численность основных рабочих Рор определяется для каждой операции по формуле:
где Тгод - годовая трудоёмкость программы по операциям ч;
Фдр - действительный годовой фонд рабочего времени одного рабочего ч;
Кв - коэффициент выполнения норм выработки (11 13).
В - годовая программа
где ФД - действительный фонд времени работы оборудования;
Число рабочих округляется до целого числа с учетом количества оборудования.
При поточной организации производства число основных рабочих определяется по числу единиц оборудования с учетом его загрузки возможного совмещения профессий и планируемых невыходов по уважительным причинам. Исходя из этого определяем суммарное количество основных рабочих Рор=18.
Определяем численность вспомогательных рабочих Рвр по формуле:
Определяем численность служащих Рсл по формуле:
В том числе численность руководителей (мастеров) Ррук по формуле:
Определяем численность специалистов (технологов) Рспец по формуле:
Определяем численность технических исполнителей (табельщиков) Ртех.исп. по формуле:
Таблица 10 - Численность работающих
Категории работающих
Вспомогательные рабочие:
13 Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования
Затраты на силовую электроэнергию Wсил кВт ч. определяем по формуле:
где ΣN - суммарная мощность электродвигателей кВт;
ФД - действительный годовой фонд времени работы оборудования ч;
Ко.ср - средний коэффициент загрузки оборудования;
ko - коэффициент одновременной работы электродвигателей (06 08);
КПДС - коэффициент полезного действия сети (095 097);
КПДУ - коэффициент полезного действия электродвигателей (08 09).
Расход сжатого воздуха на единицу изделия определяется по операциям техпроцесса при выполнении которых применяется сжатый воздух Рсж м3:
14 Методы борьбы со сварочными деформациями
Жесткое закрепление. Закрепление обеспечивает уменьшение сварочных деформаций по сравнению со сваркой в незакрепленном состоянии если зона нагрева до температур выше 600°С не превышает 015 общей ширины свариваемого элемента. Если зона нагрева будет более 015 ширины листа то жесткое закрепление не уменьшает деформаций а наоборот может увеличить их по сравнению со сваркой в свободном состоянии.
Проковка швов и около шовной зоны.Проковка способствует снижению напряжений и деформаций при выполнении проковки необходимо соблюдать следующие условия:
при многослойной сварке проковку выполнять послойно а первый и последний слои не проковывать;
проковку следует выполнять на участке шва длиной 150-200 мм сразу же после сварки или после подогрева его до 150-200°С;
при сварке металла толщиной более 16 мм необходимо проковывать и металл около шовной зоны.
Общий отжиг сварного изделия.Отжиг применяется для сталей имеющих склонность к образованию закаленных зон вблизи сварного шва (особенно при большой толщине свариваемого металла) и для конструкций работающих при знакопеременных нагрузках.
Механическая правка конструкций после сварки.Правку выполняют приложением ударной или статической нагрузки при холодном или нагретом состоянии металла.
Термическая правка конструкций и изделий после сварки.Правка выполняется наплавкой валиков с обратной стороны шва или местным нагревом осуществляемым в особом для каждой конструкции порядке. Для получения сварных конструкций заданных проектных размеров необходимо давать припуски на усадку сварных швов. На один поперечный стыковой шов проката или листа толщиной 8-16 мм припуск должен составлять около 1 мм.
15 Выбор методов контроля качества
Контроль законченных соединений включает следующие виды контроля определяемые требованиями ГОСТ 3242-69: контроль наружных и внутренних дефектов в сварных швах; контроль плотности швов; выборочный контроль засверливанием.
Контроль наружных дефектов в сварных швах и около шовной зоне осуществляют путем внешнего осмотра (визуального или с применениемлупыс шестикратным увеличением) и измерения их геометрических размеров. Визуальному осмотру с проведением необходимых измерений подлежат 100% сварных швов.
По внешнему виду сварные швы должны быть мелкочешуйчатыми и плотными по всей длине не иметь скоплений или цепочек пор п шлаковых включений без кратеров наплывов прожогов сужений перерывов и подрезов глубиной более 10% от толщины металлоизоляции но не более 1 мм.
Размеры сварных швов согласно ГОСТ 3242—69 следует контролировать измерительным инструментом имеющим точность измерений ±01 мм или специальными шаблонами для контроли. Границы обнаруженных трещин выявляют путем шлифовки дефектного участка наждачной бумагой и травлением.
Участки швов с обнаруженными дефектами всех видов должны : быть устранены и вновь заварены после чего их повторно осматривают.
Сварные швы металлоизоляции на внутренние дефекты контролируют магнито- гамма- рентгенографическим и ультразвуковыми методами.
16 Техника безопасности противопожарные мероприятия и охрана окружающей среды
Расчет вентиляции на рабочих местах сборочно-сварочного участка.
Местные отсосы могут быть совмещены с технологическим оборудованием и не связаны с оборудованием. Они могут быть стационарными и нестационарными подвижными и неподвижными.
При ручной сварке небольших деталей на стационарных рабочих местах рекомендуется принять следующее устройство:
- панели равномерного всасывания;
- столы с подвижным укрытием и со встроенным местным отсосом;
- столы для сварщика с встроенным (верхним и нижнем) отсосом и др.
Столы на стационарных постах и кабинета оборудуются панелями равномерного всасывания следующих размеров:
Гп 600х645 Гп 750х645 Гп 900х645 мм
Для ручной сварки панель местного отсоса равномерного всасывания принимается 600х645 мм (Аn).
Часовой объем вытяжки загрязненного воздуха Lв определяется по формуле м3ч:
где V – скорость движения воздуха в воздуховоде м3ч (V = 3 4 м3ч);
А – площадь сечения воздуховода м2 (А = 025Ап).
А = 025Аn = 025 · 06· 0645 = 009675 м2
Lв = 35 · 009675· 3600 = 121905 м3ч
Выбираем по таблице 17 вентилятор с воздухообменом 1400 м3час электродвигатель 4А100S2У3
Таблица 17 - Данные для выбора центробежных вентиляторов серии ЭВР
Освещение сборочно-сварочного участка
В сборочно-сварочных цехах целесообразно создание системы общего освещения локализованного или равномерного общего с использованием переносных светильников местного освещения. Уровни освещенности для сварочных работ установлены в соответствии с нормативными документами для люминесцентных ламп Еср=150 лк.
Число ламп Л необходимых для освещения подсчитывают по формуле
где Еср – средняя освещенность лк;
А – площадь помещения м2;
Fо – световой поток одной лампы лм принимается по таблице 12;
– коэффициент использования светового потока.
Коэффициент выбираем по таблице 11 в зависимости от показателя помещения і:
где a и b - ширина и длина помещения м;
Нр - высота светильников над рабочей поверхностью (Нр 5 6 м).
Таблица 11 - Зависимость коэффициента от показателя помещения і
Показатели помещения і
Таблица 12 - Световые и электротехнические параметры ламп (напряжение 220В)
Люминесцентные лампы
В данной расчетно-графической работе рассмотрен технологический процесс производства стальной стойки. В ходе работы был обоснован режим сварки количество оборудования и рабочих аргументирован выбор сварочных материалов и оборудования предназначенных для сварки конструкции произведен расчет основных параметров сварки предложены методы и способы контроля качества сварного соединения. В экономической части мной произведен расчет потребности в сварочных материалах.
Особое внимание уделено вопросам касающихся техники безопасности гигиены труда и производственной санитарии.
В ходе выполнения расчетно-графической работы закреплены теоретические и практические знания.
Список использованной литературы
Блинов А.Н. Сварные конструкции. - М.: Стройиздат 1990. -350 с.
Думов С.И. Технология электрической сварки плавлением. -М.: Машиностроение 1978. - 315 с.
Куркин С.А. Николаев Г.А. Сварные конструкции. - М.: . Высшая школа. 1991. -397 с..
Степанов Б.В. Справочник сварщика. - М.: Высшая школа 1990.-479с.
Юрьев 8.П. Справочное пособие по нормированию материалов и электроэнергии для сварочной техники. - М.: Машиностроение. 1972. -150 с.
Козьянов А.Ф. Морозова Л.Л. Охрана труда в машиностроении. – М.:Машиностроение 1998. - 256 с.
Белов С.В. Бринза В.Н. и др. Безопасность производственных процессов: Справочник – М.: Машиностроение 1985. – 448 с.

Свободное скачивание на сегодня

Обновление через: 13 часов 56 минут
up Наверх