Разработка технологического процесса сборки-сварки корпуса затвора обратного ДУ-1000

Содержание

СОДЕРЖАНИЕ

Реферат

ВВЕДЕНИЕ

1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

1.1. Аналитический обзор

1.2. Патентный поиск

1.3. Назначение и особенности конструкции обратного затвора

1.4. Обоснование выбора материала изделия

1.5. Обоснование и выбор способа сварки

1.6. Электродная проволока под сварку

1.7. Выбор оборудования

1.8. Выбор защитного газа

1.9. Расчёт режимов сварки

1.10. Технологический процесс сборки-сварки затвора

1.11. Контроль качества сварных соединений

2. КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ

2.1. Сборочно-сварочная оснастка

2.2. Расчёт сварных соединений на прочность

2.3. Расчёт нагрузки на конструкцию

2.4. Разработка планировки участка сборки-сварки изделия

3. Экономический раздел

3.1. Технико-экономический анализ современного сборочно-сварочного оборудования

3.2. Расчет экономической эффективности технологических процессов сборки-сварки

3.3. Расчет технических норм времени

4. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ СБОРКИ-СВАРКИ запора трубопроводной арматуры

4.1. Анализ опасных и вредных факторов при сборке и сварке корпуса затвора обратного

4.2. Разработка инженерных решений по уменьшению воздействия выявленных опасных и вредных факторов на работающих и окружающую среду

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ

ПРИЛОЖЕНИЕ

Реферат

Пояснительная записка содержит: 118 листов, 18 рисунков, 29 таблиц, 64 литературных источника. Графическая часть содержит 11 листов формата А1, 2 листа формата А2, 4 листа формата А3, 2 листа формата А4.

Ключевые слова: КОРПУС ЗАТВОРА ОБРАТНОГО, ДУ1000, ПОЛУАВТОМАТИЧЕСКАЯ СВАРКА, РЕЖИМЫ СВАРКИ, СВАРОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ, СВАРОЧНЫЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬ, ВРАЩАТЕЛЬ.

Цель работы: разработка технологии сборки и сварки корпуса затвора обратного ДУ1000 в среде СО2.

В настоящей выпускной квалификационной работе обоснован выбор способа сварки и разработана технология сборки и сварки корпуса затвора обратного ДУ1000, являющегося элементом трубопровода и использующийся в обеспечении сброса потока в случае резкого повышения давления или другихпараметров в системе. В работе проведен выбор сварочных материалов и оборудования для производства сварочных работ, расcчитаны режимы сварки, разработан технологический процесс выполнения сборочно-сварочных работ.

В экономической части работы проведен анализ выбранного способа сварки, оценена экономическая эффективность внедрения разработанной технологии.

В разделе по охране труда разработаны мероприятия по охране труда, при выполнении сварочных работ и пожарной безопасности.

Аннотация

Цель работы: разработка технологии сборки-сварки корпуса завора обратного ДУ1000 с внедрением более современной оснастки и замены ручной дуговой сварки под слоем флюса на полуавтоматическую в СО2.

В настоящей выпускной квалификационной работе обоснован выбор способа сборки и сварки корпуса затвора обратного ДУ1000, произведен выбор сварочных материалов и оборудования для производства сварочных работ, произведен расчет режимов сварки, разработан технологический процесс выполнения сборочно-сварочных работ. В экономической части работы проведен анализ выбранного способа сварки, оценена экономическая эффективность внедрения разработанной технологии. В разделе по охране труда разработаны мероприятия по охране труда, при выполнении сварочных работ и пожарной безопасности.

Введение

История сварки берет свое начало с открытия электрической дуги в 1802г. профессором физики В.В. Петровым, который предположил, что данное явление может иметь практический смысл, что и воплотил в жизнь в 1881г. русский изобретатель Н.Н. Бернадос, который использовал электрическую дугу для соединения стали с использованием присадочной проволоки. Впоследствии такая сварка применялась на железной дороге при ремонте подвижного состава. [1]

Чуть позже, в 1888 году, российский инженер Н.Г.Славянов усовершенствовал технологию сварки, предложив использовать электрическую дугу с плавящимся металлическим электродом. Так же он применил флюс для защиты металла сварочной ванны от воздействия воздуха и изготовил сварочный генератор собственной конструкции, а так же организовал первый в мире электросварочный цех.

Тем не менее в дореволюционный период сварка не получила широкого распространения на территории России. Широкое применение сварка обрела только в 1920х годах на различных промышленных предприятиях. Тогда же стали появляться все более и более совершенные сварочные аппараты благодаря разработкам таких советских ученых как В.П. Никитин, Д.А. Дульчевский, К.М. Новожилов, Г.З. Волошкевич, К.В. Любавский, Е.О. Патонов, некоторые из которых даже удостоились государственных наград за свои труды в развитии данной области. Сварка позволила сделать промышленность страны более экономически выгодной, поскольку могла заменить дорогостоящие и трудоемкие процессы, такие как, например, клепка или литье, также сокращались и расходы металла, стоимость оборудования, свою роль сыграла так же возможность автоматизации и механизации сварочных работ.

В наше время сварка применяют при изготовлении многих конструкций, в том числе и трубопроводных арматур.

Трубопроводную арматуру человек начал использовать давно. По отчетам историков, в 5000 году до нашей эры люди строили простые трубопроводные системы, на которых были клапаны и краны.

Но вот доказала существование арматуры в древние времена Римская Империя. Археологи, изучающие эту культуру, на раскопках нашли пробковый кран. С помощью этого устройства римляне открывали и закрывали воду. Кран отлит из бронзы.

История создания промышленной трубопроводной арматуры началась в 19 веке. Это время первых разработок паровых машин, конструкции которых требовали устройства, которое могло перекрыть поток горячего пара по трубам.

Первые заметные шаги в промышленном арматуростроении принадлежат Тимоти Хакворту и Джосеф Хопкинсону, которые разработали первую в мире клиновую задвижку.

Для России промышленное арматуростроение стало возможно благодаря работе иностранного промышленника по фамилии Грош. Он основал литейный завод (1878г.) в С.Петербурге, который занимался серийным выпуском арматуры. А через 10 лет предприятие купил немец. Предприятие получило название АО «Лангензипен и Ко». В дальнейшем, под этим именем по всей России откроется еще несколько заводов, которые начнут серийное производство арматуры для котельных и пожарных частей, пожарных кранов, насосов, манометров и медных труб.

После национализации, в 1922 завод Лагензипена переименовали в Петроградский арматурный завод «Знамя труда». Именно с этого момента началась история советского, а теперь и российского арматуростроения.

Технологический раздел

ЦЕЛЬЮ РАБОТЫ является разработка технологического процесса сборки-сварки корпуса затвора обратного ДУ1000, обоснование и выбор материала изделия, сварочных материалов, способа сварки, оборудования, выявление недостатков конструкции.

ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОТЫ – процесс сборки-сварки корпуса затвора обратного ДУ1000.

ПРЕДМЕТ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОТЫ – сварка плавящимся электродом (проволокой) в среде углекислого газа (CO2), корпус затвора обратного ДУ1000.

1.1. Аналитический обзор

АКТУАЛЬНОСТЬ. Повышение эффективности и улучшение качества производимых металлоизделий является актуальной задачей на сегодняшний день. Одним из путей ее решения можно выделить разработку и внедрение технологических процессов и оборудования, отвечающих современным требованиям.

Запорная арматура — вид трубопроводной арматуры, предназначенный для перекрытия потока рабочей среды с определённой герметичностью. Главное отличие промышленной арматуры от сантехнической – эксплуатационные характеристики трубопровода, в котором используются приборы. Для больших диаметров труб нужны габаритные устройства. Также, наличие высокой температуры и давления определяет конструкционные особенности. Около 80% арматуры в промышленности приходится на запорные устройства. Это запорные клапаны, краны, задвижки, поворотные затворы.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА проведенного бакалаврского исследования:

1. Теоретически обоснована и подтверждена принципиальная возможность использования нового вида сварки.

2. Произведено улучшение конструкции корпуса затвора обратного ДУ1000.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ.

1. Прикладная значимость полученных результатов заключается в возможности использования результатов исследования для усовершенствования применения корпуса затвора обратного ДУ1000.

2. Подсчитан экономический годовой эффект для предприятия в сравнении базового (старого) и проектируемого (нового) видов сварки

. Экономический раздел

3.1. Технико-экономический анализ современного сборочно-сварочного оборудования

Механизация и автоматизация сварочного производства является важнейшим средством повышения производительности труда, повышения качества сварных изделий и улучшения условий труда.

В настоящее время не просто найти средства для замены и модернизации морально устаревших машин и агрегатов, но рост научно – технического прогресса и конкуренция не оставляет другого выбора. Поэтому наращивается объем выпусков специализированного сварочного и вспомогательного оборудования общего назначения. В том числе оснащенного системами программного управления, создание новых технологических процессов и прогрессивных средств малой механизации, которые бы в сочетании с основным сварочным оборудование обеспечили комплексную механизацию производственного процесса, повышение производительности и улучшение условий труда.

Наряду с этим широкое применение получила система универсально-сборочных приспособлений, основанная на принципе агрегатирования - многократного использования определенной совокупности стандартных деталей и узлов, из которых в течение нескольких часов компонуются разнообразные приспособления. [59]

Создание и внедрение переналаживаемых технических средств снижает затраты и время на подготовку производства в 3-5 раз, что способствует быстрому вводу в строй новых промышленных образцов машин.

Наиболее «узким местом» в процессе производства сварных конструкций являются сборочные и вспомогательные операции, включающие:

при сборке - установку, фиксацию и закрепление деталей и узлов;

при сварке – установка и вращение изделий, установка и отвод сварочного автомата.

На выполнение этих операций затрачивается в среднем 35% трудоемкости всех сварочных операций.

Заключение

В данной работе проведена тщательная проработка технологии сборки-сварки корпуса затвора обратного ДУ1000 на основе исходных данных (чертежа, технических требований). Проанализированы требования к надёжности, сроку эксплуатации конструкции, подходу к выбору сварочного материала с тем, чтобы обеспечить высокую прочность сварных швов, отобраны способы получения неразъёмных соединений. Продумано необходимое сварочное оборудование, а также режимы сварки, методы контроля сварных соединений.

Сварка под слоем флюса заменена на полуавтоматическую сварку в среде защитного газа. Это экономит денежные средства, т.к. флюс заменён на менее дорогостоящий углекислый газ. При этом сокращается потребление электричества, следовательно, уменьшается себестоимость корпуса.

Предложенная технология сварочного производства корпуса затвора обратного обеспечивает экономическую эффективность и надёжное качество сварных швов, что позволяет рекомендовать её для широкого внедрения в производство.