Міністерство освіти і науки України
ДІЛЯНКА ЦЕХУ зі складання та варіння ЦИЛІНДРА ГІДРОПРЕС
2006
гідропресах.
2. Термін здачі студентом закінченого проекту
3. Вихідні дані до проекту:
1. Креслення вироби з усіма необхідними даними.
2. Технологічний процес виготовлення на базовому підприємстві.
3. Необхідність розрахунків по підприємству.
4. Зміст розрахунково-пояснювальної записки (перелік які підлягають розробці питань)
1. Характеристика виробу і його технологічність.
2. Обгрунтування матеріалу зварної конструкції.
3. Технологічні умови виготовлення виробу.
4. Технологічний процес виготовлення виробу.
5. Охорона праці.
6. Охорона навколишнього середовища.
5. Перелік графічного матеріалу (з точним зазначенням обов'язкових креслень).
1. Загальний вигляд виробу.
2. Технологічний процес виготовлення.
3. Технологічна планування ділянки цеху.
4. Складально-зварювальний оснащення
6. Дата видачі завдання.
Календарний план
1. Робота над першим листом графічної частини проекту 22.09.03
2. Робота над 1 і 2 розділу записки 30.09.03
3. Робота над 3 розділом записки 10.10.03
4. Робота над другим листом графічної частини проекту 21.10.03
5. Робота над 4.1-4.4 підрозділами записки 01.11.03
6. Робота над 4.5-4.12 підрозділами записки 12.11.03
7. Робота над 4.12-4.16 підрозділами записки 18.11.03
8. Робота над 3 листом графічної частини 24.11.03
9. Робота над 5 і 6 розділами записки 30.11.03
10. Остаточне узгодження проекту з керівником. 06.12.03
11. Захист курсового проекту. 12.12.03
Студент
Керівник Пліс С.Г.
Об'єкт проектування - ділянка цеху бо збірці-зварюванні циліндра гідропресах.
Мета роботи - розробка технології виготовлення циліндра гідропресах, які забезпечують отримання максимального економічного ефекту.
У проекті наводиться опис конструкції циліндра гідропресах, обгрунтування вибору матеріалів і заготовок, розроблена маршрутна технологія виготовлення циліндра гідропресах, розраховані режими зварювання і зроблено нормування часу на операції складання й автоматичного зварювання, зроблений техніко-економічний аналіз прийнятого варіанту техпроцесу.
Розроблений в проекті техпроцес виготовлення циліндра гідропресах передбачає застосування високопродуктивного заготівельного обладнання, прогресивного контрольно-вимірювального інструменту, засобів механізації та автоматизації, раціональних режимів зварювання. Ці заходи скорочують трудомісткість виготовлення циліндрів гідропресах.
Зміст
Введення
1 Характеристика вироби
1.1 Призначення, опис і умови роботи зварної конструкції
1.2 Обгрунтування матеріалу зварної конструкції
1.3 Технологічність зварної конструкції
2 Технічні умови на виготовлення зварної конструкції. Основний і допоміжний матеріали
2.1 Точність виготовлення зварної конструкції
2.2 Вимоги до основних і допоміжних матеріалів
2.3 Вимоги до якості зварних швів
2.4 Вимоги до кваліфікації зварника
3 Технологічний процес виготовлення зварної конструкції
3.1 Критичний аналіз існуючого на підприємстві технологічного процесу
3.2 Розчленування конструкції на вузли і підвузли
3.3 Заготівельні операції
3.4 Оцінка зварюваності матеріалу конструкції і вибір способу
зварювання
3.5 Характеристика і обгрунтування зварювальних матеріалів
3.6 Розробка маршрутної технології складання і зварювання.
Розрахунок і вибір режимів зварювання
3.7 Обгрунтування і вибір зварювального устаткування
3.8 Проектування і вибір технологічного оснащення процесу
складання і зварювання та її опис
3.9 Опис технологічного процесу виготовлення виробу
3.10 Заходи щодо зменшення складально-зварювальних
напружень і деформацій
3.11 Обгрунтування і опис методів контролю якості, виправлення
дефектів і вибір устаткування
4 Організаційна частина
4.1 Виробнича зв'язок проектованої ділянки
4.2 Нормування технологічного процесу складання і зварювання
4.3 Розрахунок необхідної кількості складально-зварювального обладнання,
оснащення та робочих місць
4.4 Визначення потрібної кількості основних і допоміжних
матеріалів
4.5 Вибір та обгрунтування внутрішньоцехового транспорту
4.6 Планування ділянки цеху і опис технологічного потоку
5 Охорона праці
6 ОХОРОНА НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА
Перелік посилань
Програми
ВСТУП
Механізація і автоматизація зварювального виробництва є найважливішим засобом підвищення продуктивності праці, підвищення якості зварних виробів і поліпшення умов праці.
В даний час особлива увага приділяється прискоренню заміни та модернізації морально застарілих машин і агрегатів, нарощування обсягів випуску спеціалізованого зварювального та допоміжного обладнання загального призначення, в тому числі оснащеного системами програмного управління, створення нових технологічних процесів і прогресивних засобів малої механізації, які б у поєднанні з основним зварювальним обладнанням забезпечили комплексну механізацію виробничого процесу, підвищення продуктивності та поліпшення умов праці.
Проведена за останній час в умові багатономенклатурного виробництва широкої механізації допоміжних операцій з заміною ручної праці машинною стала можлива на базі застосування двох сучасних принципів в конструюванні:
1) створення переналагоджуваної оснащення з індивідуальним механізованим приводом;
2) створення універсальних силових приводів.
Застосування ефективних засобів механізації складально-зварювальних робіт має більше народногосподарське значення. З впровадженням прогресивних засобів малої механізації трудомістких процесів створюється основа подальшого збільшення темпів технічного прогресу, збільшується продуктивність праці і поліпшується техніко-економічні характеристики виробничого процесу машинобудування.
Для того, щоб впровадити у виробництво більш досконалий технологічний процес, необхідно його спроектувати. Це і було завданням даного курсового проекту, в якому розробляється дільницю цеху з виробництва циліндрів гідропресах. А також були доведені переваги автоматичного зварювання під флюсом кільцевих швів перед електрошлакової.
1. ХАРАКТЕРИСТИКА ВИРОБИ
1.1 Призначення, опис і умови роботи зварної конструкції
Циліндр є однією із складових частин гідропресах, який використовуються у важкому машинобудуванні в області гарячого штампування і кування.
Циліндр преса являє собою великогабаритну зварену конструкцію, масою 58 т.
Циліндр є однією із складових частин гідроприводу преса, який у свою чергу приводить у роботу ударну частину ковачно-штамповачного преса. Циліндр має найбільший діаметр, рівний 2500 мм , Найменший діаметр 1500мм, довжина зібраного циліндра складає 3110мм, товщина стінок 350мм. Розміри даного циліндра обумовлений зусиллям і потужністю, який він розвиває в процесі роботи.
Для виготовлення даного циліндра використовують поковки, які після механічної обробки зварюються автоматичним зварюванням під шаром флюсу.
1.2 Вибір та обгрунтування матеріалу зварної конструкції, і його характеристики
Так як дана конструкція призначена для роботи у важких умовах при високих температурах, при цьому обов'язково повинна бути забезпечена міцність конструкції, то ми вибираємо матеріал конструкції - сталь 20ХН3МФА.
Сталь 20ХН3МФА теплотривка, середньолегованих.
Високі міцнісні і пластичні властивості середньолегованих сталей звичайно поєднуються високою стійкістю проти переходу в крихке стан, що й визначає їх використання для конструкцій, що працюють у важких умовах.
Таблиця 1. Хімічний склад сталі 20ХН3МФА.
Сприйнятливість цієї сталі до гартування, а також високий рівень механічних властивостей обумовлює ряд специфічних труднощів, виникає при їх зварювання.
Таблиця 2. Механічні властивості, не менше.
1.3 Технологічність зварної конструкції
Зварювання циліндрів виконується під флюсом автоматом. Стосовно до автоматичному зварюванні під шаром флюсу циліндра були розроблені конструктивні елементи зварних з'єднань, що дозволяють значно зменшити ширину обробки і перейти до вузької обробленні.
Конструкція оброблення обумовлена обраним способом зварювання у вузький зазор обладнанням, доступністю візуального спостереження, зручністю маніпулювання зачисним інструментом, розмірами мундштука. При цьому враховували необхідність забезпечення високої продуктивності зварювання, мінімального обсягу наплавленого металу, гарного формування і високої якості металу шва, гарного відділення шлакової кірки в процесі зварювання, якісного сплаву металу шва з стінками оброблення.
Була прийнята оброблення з паралельними зварюваними крайками. Але практика показала, що при зварюванні виробів з товщиною стінки понад 250 мм така конструкція оброблення не забезпечує рівномірної усадки металу. При заповненні оброблення товстостінних стиків, в слідстві зварних деформацій відбувається зменшення ширини оброблення, яка призводить до порушення програми автоматичної розкладки валиків, що сприяє утворенню дефектів типу підрубав, шлакових включень.
У зв'язку з цим конструкція оброблення обрана двоступеневої з ширення 30 мм в нижній частині до половини висоти оброблення, а у верхній частині - 38 мм .
Конструкція оброблення забезпечує необхідну точність при складанні, достатню простоту і легкість зварювання.
Для установки в зручне для зварювання положення використовують складально-зварювальне пристосування, типу кантавателя.
Даний циліндр має ударний характер навантаження, характер роботи швів на розрив, з цього шви повинні бути прочноплотние. Температурний режим роботи в межах 25 - 500 ° С. Циліндр є конструкцією відповідального призначення.
2. ТЕХНІЧНІ УМОВИ НА ІЗГОТОВЛЕНІЕСВАРНОЙ КОНСТРУКЦІЇ. Основні і допоміжні матеріали
2.1 Точність виготовлення зварної конструкції
Цей виріб - циліндр гідропресах, виріб відповідального призначення, що виготовляється з теплостійких високоміцної сталі. Циліндр гідропресах відноситься до великогабаритних виробом, тому виникають певні труднощі при його виготовленні (велика товщина зварюваних кромок, значна довжина виробу і маса).
При руйнуванні циліндра можуть виникнути аварії з людськими жертвами. Тому його розраховують на допустимі напруження, на технологічну і втомну міцність. Для запобігання аварій, пошкоджень необхідно суворе дотримання технологічного процесу при його виготовленні, високу якість виконуваних робіт, контроль на кожній стадії робіт і виправлення дефектів.
Після зварювання та термообробки циліндр не повинен мати деформації і повідець більше величини припуску в будь-якій точці поверхні від 0,02 - 0,03 мм .
Відхилення основної лінії по всій довжині від прямолінійності не більш ± 0,1 мм .
При збірці під зварювання повинна бути забезпечена точність складання деталей в межах розмірів і допусків, зазначених у робочих кресленнях. Для забезпечення необхідної точності складання в нашому випадку необхідно застосовувати складально-зварювальне пристосування, що охороняє конструкцію від деформацій і не утрудняє виконання зварювальних робіт.
Деталі, що підлягають зварюванню, повинні бути встановлені так, що б забезпечити можливість виконання зварних швів у нижньому положенні або близькому до нього.
Складально-зварювальне пристосування має перевірятися періодично.
Деталі, що подаються на складальні операції, повинні бути сухими, чистими і виправленими.
Зварювані кромки і прилеглі до них зони металу ширення не менше 20 мм перед складанням повинні бути отчіщени від масла, вологи, бруду, іржі і т.д.
2.2 Вимоги до основних і допоміжних матеріалів
Вимоги до основних матеріалів.
Весь вступник метал повинен мати сертифікат, в якому зазначаються марка металу, вид прокату, його розміри, кількість, номер плавки, хімічний склад металу, хутро. властивості. При відсутності сертифіката матеріал не допускається у виробництво до повного випробування, проведеного на основі ГОСТу.
Деталі, що подаються на складальні та зварювальні операції повинні бути сухими, чистими, правління. Зварювальні кромки і прилеглий до них метал, шириною не менше 20 мм , Перед складанням повинні бути очищені від масел, вологи, бруду, іржі та інших забруднень.
Вимоги до зварювального дроту.
Електродний дріт при напівавтоматичному зварюванні в середовищі захисних газів є одним з основних елементів визначають якість зварного з'єднання, тому для її добору необхідно дотримуватися таких вимог: дріт повинна надходити в бухтах, мати металеву бирку, на якій вказана завод-виробник, номер плавки металу, марка дроту відповідно до стандарту.
Повинен бути сертифікат, де вказані марка, діаметр, завод-виробник, завод-постачальник металу для дроту, маса дроту, її хім. склад, номер стандарту.
Дріт що йде на зварювання не повинна мати окисленої поверхні, слідів мастила, бруду. Якщо ці фактори є, то дріт очищають перед намотуванням в бухту механічним або хімічним шляхом.
Перед запуском у виробництво дротом зварюють дослідні зразки. З звареного зразка вирізаються пластини для проведення механічних випробувань на розрив, загин, ударну в'язкість.
Вимоги до захисного газу.
Зварювання в середовищі захисних газів в сучасній техніці знаходить дуже широке застосування і є одним з найбільш ефективних і високопродуктивних методів, тому захисний газ повинен відповідати наступним вимогам:
- Він повинен строго відповідати ГОСТу або ТУ;
- Не перевищувати в своєму складі наявності вологи, тому що це може погіршити якість зварювання;
- Забезпечувати надійний захист розплавленого металу;
- Забезпечувати високу продуктивність виробничого процесу;
- Забезпечувати хороше формування зварного шва.
2.3 Вимога до якості зварних швів
Зварювання відповідальних конструкцій повинна виробляється з технологічного процесу, що забезпечує отримання необхідної якості виробу.
При зварюванні під флюсом рекомендується використовувати флюс по 4МТУ - 1-1014-76. При недостатній кількості необхідних даних на зварювальні матеріали, вони можуть бути допущені у виробництво тільки після проведення додаткових випробувань, необхідних для перевірки механічних властивостей металу шва зварного з'єднання.
Поверхня електродного дроту повинна бути очищена від бруду, іржі, масла. Кафедра "Технологія та устаткування зварювання"
"Технологія виготовлення зварних конструкцій"ДІЛЯНКА ЦЕХУ зі складання та варіння ЦИЛІНДРА ГІДРОПРЕС
2006
ЗАВДАННЯ
1. Тема проекту Проект дільницю цеху з виготовлення циліндрівгідропресах.
2. Термін здачі студентом закінченого проекту
3. Вихідні дані до проекту:
1. Креслення вироби з усіма необхідними даними.
2. Технологічний процес виготовлення на базовому підприємстві.
3. Необхідність розрахунків по підприємству.
4. Зміст розрахунково-пояснювальної записки (перелік які підлягають розробці питань)
1. Характеристика виробу і його технологічність.
2. Обгрунтування матеріалу зварної конструкції.
3. Технологічні умови виготовлення виробу.
4. Технологічний процес виготовлення виробу.
5. Охорона праці.
6. Охорона навколишнього середовища.
5. Перелік графічного матеріалу (з точним зазначенням обов'язкових креслень).
1. Загальний вигляд виробу.
2. Технологічний процес виготовлення.
3. Технологічна планування ділянки цеху.
4. Складально-зварювальний оснащення
6. Дата видачі завдання.
Календарний план
1. Робота над першим листом графічної частини проекту 22.09.03
2. Робота над 1 і 2 розділу записки 30.09.03
3. Робота над 3 розділом записки 10.10.03
4. Робота над другим листом графічної частини проекту 21.10.03
5. Робота над 4.1-4.4 підрозділами записки 01.11.03
6. Робота над 4.5-4.12 підрозділами записки 12.11.03
7. Робота над 4.12-4.16 підрозділами записки 18.11.03
8. Робота над 3 листом графічної частини 24.11.03
9. Робота над 5 і 6 розділами записки 30.11.03
10. Остаточне узгодження проекту з керівником. 06.12.03
11. Захист курсового проекту. 12.12.03
Студент
Керівник Пліс С.Г.
РЕФЕРАТ
Розрахунково-пояснювальна записка: 61 с., 7 рис., 10 табл., 3 додатка, 37 джерел.Об'єкт проектування - ділянка цеху бо збірці-зварюванні циліндра гідропресах.
Мета роботи - розробка технології виготовлення циліндра гідропресах, які забезпечують отримання максимального економічного ефекту.
У проекті наводиться опис конструкції циліндра гідропресах, обгрунтування вибору матеріалів і заготовок, розроблена маршрутна технологія виготовлення циліндра гідропресах, розраховані режими зварювання і зроблено нормування часу на операції складання й автоматичного зварювання, зроблений техніко-економічний аналіз прийнятого варіанту техпроцесу.
Розроблений в проекті техпроцес виготовлення циліндра гідропресах передбачає застосування високопродуктивного заготівельного обладнання, прогресивного контрольно-вимірювального інструменту, засобів механізації та автоматизації, раціональних режимів зварювання. Ці заходи скорочують трудомісткість виготовлення циліндрів гідропресах.
Зміст
Введення
1 Характеристика вироби
1.1 Призначення, опис і умови роботи зварної конструкції
1.2 Обгрунтування матеріалу зварної конструкції
1.3 Технологічність зварної конструкції
2 Технічні умови на виготовлення зварної конструкції. Основний і допоміжний матеріали
2.1 Точність виготовлення зварної конструкції
2.2 Вимоги до основних і допоміжних матеріалів
2.3 Вимоги до якості зварних швів
2.4 Вимоги до кваліфікації зварника
3 Технологічний процес виготовлення зварної конструкції
3.1 Критичний аналіз існуючого на підприємстві технологічного процесу
3.2 Розчленування конструкції на вузли і підвузли
3.3 Заготівельні операції
3.4 Оцінка зварюваності матеріалу конструкції і вибір способу
зварювання
3.5 Характеристика і обгрунтування зварювальних матеріалів
3.6 Розробка маршрутної технології складання і зварювання.
Розрахунок і вибір режимів зварювання
3.7 Обгрунтування і вибір зварювального устаткування
3.8 Проектування і вибір технологічного оснащення процесу
складання і зварювання та її опис
3.9 Опис технологічного процесу виготовлення виробу
3.10 Заходи щодо зменшення складально-зварювальних
напружень і деформацій
3.11 Обгрунтування і опис методів контролю якості, виправлення
дефектів і вибір устаткування
4 Організаційна частина
4.1 Виробнича зв'язок проектованої ділянки
4.2 Нормування технологічного процесу складання і зварювання
4.3 Розрахунок необхідної кількості складально-зварювального обладнання,
оснащення та робочих місць
4.4 Визначення потрібної кількості основних і допоміжних
матеріалів
4.5 Вибір та обгрунтування внутрішньоцехового транспорту
4.6 Планування ділянки цеху і опис технологічного потоку
5 Охорона праці
6 ОХОРОНА НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА
Перелік посилань
Програми
ВСТУП
Механізація і автоматизація зварювального виробництва є найважливішим засобом підвищення продуктивності праці, підвищення якості зварних виробів і поліпшення умов праці.
В даний час особлива увага приділяється прискоренню заміни та модернізації морально застарілих машин і агрегатів, нарощування обсягів випуску спеціалізованого зварювального та допоміжного обладнання загального призначення, в тому числі оснащеного системами програмного управління, створення нових технологічних процесів і прогресивних засобів малої механізації, які б у поєднанні з основним зварювальним обладнанням забезпечили комплексну механізацію виробничого процесу, підвищення продуктивності та поліпшення умов праці.
Проведена за останній час в умові багатономенклатурного виробництва широкої механізації допоміжних операцій з заміною ручної праці машинною стала можлива на базі застосування двох сучасних принципів в конструюванні:
1) створення переналагоджуваної оснащення з індивідуальним механізованим приводом;
2) створення універсальних силових приводів.
Застосування ефективних засобів механізації складально-зварювальних робіт має більше народногосподарське значення. З впровадженням прогресивних засобів малої механізації трудомістких процесів створюється основа подальшого збільшення темпів технічного прогресу, збільшується продуктивність праці і поліпшується техніко-економічні характеристики виробничого процесу машинобудування.
Для того, щоб впровадити у виробництво більш досконалий технологічний процес, необхідно його спроектувати. Це і було завданням даного курсового проекту, в якому розробляється дільницю цеху з виробництва циліндрів гідропресах. А також були доведені переваги автоматичного зварювання під флюсом кільцевих швів перед електрошлакової.
1. ХАРАКТЕРИСТИКА ВИРОБИ
1.1 Призначення, опис і умови роботи зварної конструкції
Циліндр є однією із складових частин гідропресах, який використовуються у важкому машинобудуванні в області гарячого штампування і кування.
Циліндр преса являє собою великогабаритну зварену конструкцію, масою 58 т.
Циліндр є однією із складових частин гідроприводу преса, який у свою чергу приводить у роботу ударну частину ковачно-штамповачного преса. Циліндр має найбільший діаметр, рівний
Для виготовлення даного циліндра використовують поковки, які після механічної обробки зварюються автоматичним зварюванням під шаром флюсу.
1.2 Вибір та обгрунтування матеріалу зварної конструкції, і його характеристики
Так як дана конструкція призначена для роботи у важких умовах при високих температурах, при цьому обов'язково повинна бути забезпечена міцність конструкції, то ми вибираємо матеріал конструкції - сталь 20ХН3МФА.
Сталь 20ХН3МФА теплотривка, середньолегованих.
Високі міцнісні і пластичні властивості середньолегованих сталей звичайно поєднуються високою стійкістю проти переходу в крихке стан, що й визначає їх використання для конструкцій, що працюють у важких умовах.
Таблиця 1. Хімічний склад сталі 20ХН3МФА.
| З | Сr | Ni | Mo | V | Si | S | P |
| 0,2-0,7 | 1,4-1,8 | 3,0-3,75 | 0,4-0,6 | 0,08-0,15 | 0,17-0,37 | 0,025 | 0,025 |
Сприйнятливість цієї сталі до гартування, а також високий рівень механічних властивостей обумовлює ряд специфічних труднощів, виникає при їх зварювання.
Таблиця 2. Механічні властивості, не менше.
| σ в, Н / мм 2 | σ т, Н / мм 2 | δ,% | φ,% | а н, Н · м / см 2 |
| 900 | 800 | 10 | 40 | 90 |
Зварювання циліндрів виконується під флюсом автоматом. Стосовно до автоматичному зварюванні під шаром флюсу циліндра були розроблені конструктивні елементи зварних з'єднань, що дозволяють значно зменшити ширину обробки і перейти до вузької обробленні.
Конструкція оброблення обумовлена обраним способом зварювання у вузький зазор обладнанням, доступністю візуального спостереження, зручністю маніпулювання зачисним інструментом, розмірами мундштука. При цьому враховували необхідність забезпечення високої продуктивності зварювання, мінімального обсягу наплавленого металу, гарного формування і високої якості металу шва, гарного відділення шлакової кірки в процесі зварювання, якісного сплаву металу шва з стінками оброблення.
Була прийнята оброблення з паралельними зварюваними крайками. Але практика показала, що при зварюванні виробів з товщиною стінки понад
У зв'язку з цим конструкція оброблення обрана двоступеневої з ширення
Конструкція оброблення забезпечує необхідну точність при складанні, достатню простоту і легкість зварювання.
Для установки в зручне для зварювання положення використовують складально-зварювальне пристосування, типу кантавателя.
Даний циліндр має ударний характер навантаження, характер роботи швів на розрив, з цього шви повинні бути прочноплотние. Температурний режим роботи в межах 25 - 500 ° С. Циліндр є конструкцією відповідального призначення.
2. ТЕХНІЧНІ УМОВИ НА ІЗГОТОВЛЕНІЕСВАРНОЙ КОНСТРУКЦІЇ. Основні і допоміжні матеріали
2.1 Точність виготовлення зварної конструкції
Цей виріб - циліндр гідропресах, виріб відповідального призначення, що виготовляється з теплостійких високоміцної сталі. Циліндр гідропресах відноситься до великогабаритних виробом, тому виникають певні труднощі при його виготовленні (велика товщина зварюваних кромок, значна довжина виробу і маса).
При руйнуванні циліндра можуть виникнути аварії з людськими жертвами. Тому його розраховують на допустимі напруження, на технологічну і втомну міцність. Для запобігання аварій, пошкоджень необхідно суворе дотримання технологічного процесу при його виготовленні, високу якість виконуваних робіт, контроль на кожній стадії робіт і виправлення дефектів.
Після зварювання та термообробки циліндр не повинен мати деформації і повідець більше величини припуску в будь-якій точці поверхні від 0,02 -
Відхилення основної лінії по всій довжині від прямолінійності не більш ±
При збірці під зварювання повинна бути забезпечена точність складання деталей в межах розмірів і допусків, зазначених у робочих кресленнях. Для забезпечення необхідної точності складання в нашому випадку необхідно застосовувати складально-зварювальне пристосування, що охороняє конструкцію від деформацій і не утрудняє виконання зварювальних робіт.
Деталі, що підлягають зварюванню, повинні бути встановлені так, що б забезпечити можливість виконання зварних швів у нижньому положенні або близькому до нього.
Складально-зварювальне пристосування має перевірятися періодично.
Деталі, що подаються на складальні операції, повинні бути сухими, чистими і виправленими.
Зварювані кромки і прилеглі до них зони металу ширення не менше
2.2 Вимоги до основних і допоміжних матеріалів
Вимоги до основних матеріалів.
Весь вступник метал повинен мати сертифікат, в якому зазначаються марка металу, вид прокату, його розміри, кількість, номер плавки, хімічний склад металу, хутро. властивості. При відсутності сертифіката матеріал не допускається у виробництво до повного випробування, проведеного на основі ГОСТу.
Деталі, що подаються на складальні та зварювальні операції повинні бути сухими, чистими, правління. Зварювальні кромки і прилеглий до них метал, шириною не менше
Вимоги до зварювального дроту.
Електродний дріт при напівавтоматичному зварюванні в середовищі захисних газів є одним з основних елементів визначають якість зварного з'єднання, тому для її добору необхідно дотримуватися таких вимог: дріт повинна надходити в бухтах, мати металеву бирку, на якій вказана завод-виробник, номер плавки металу, марка дроту відповідно до стандарту.
Повинен бути сертифікат, де вказані марка, діаметр, завод-виробник, завод-постачальник металу для дроту, маса дроту, її хім. склад, номер стандарту.
Дріт що йде на зварювання не повинна мати окисленої поверхні, слідів мастила, бруду. Якщо ці фактори є, то дріт очищають перед намотуванням в бухту механічним або хімічним шляхом.
Перед запуском у виробництво дротом зварюють дослідні зразки. З звареного зразка вирізаються пластини для проведення механічних випробувань на розрив, загин, ударну в'язкість.
Вимоги до захисного газу.
Зварювання в середовищі захисних газів в сучасній техніці знаходить дуже широке застосування і є одним з найбільш ефективних і високопродуктивних методів, тому захисний газ повинен відповідати наступним вимогам:
- Він повинен строго відповідати ГОСТу або ТУ;
- Не перевищувати в своєму складі наявності вологи, тому що це може погіршити якість зварювання;
- Забезпечувати надійний захист розплавленого металу;
- Забезпечувати високу продуктивність виробничого процесу;
- Забезпечувати хороше формування зварного шва.
2.3 Вимога до якості зварних швів
Зварювання відповідальних конструкцій повинна виробляється з технологічного процесу, що забезпечує отримання необхідної якості виробу.
При зварюванні під флюсом рекомендується використовувати флюс по 4МТУ - 1-1014-76. При недостатній кількості необхідних даних на зварювальні матеріали, вони можуть бути допущені у виробництво тільки після проведення додаткових випробувань, необхідних для перевірки механічних властивостей металу шва зварного з'єднання.
При багатошаровому зварюванні після накладення кожного шару необхідно захищати шви і зварюються кромки від шлаку і усувати дефекти.
Після закінчення зварювання шви і прилеглі до них зони повинні бути очищені від шлаку, бруду і напливів металу.
Валики кільцевих швів, що працюють в конструкції на знакозмінні навантаження, а також місцеві зовнішні виступи, повинні бути зняті зачисткою врівень з основним металом.
Дефектні ділянки шва слід заварювати тільки після підігріву металу.
Подача до робочого місця матеріалу повинна здійснюватися безпосередньо перед зварюванням.
2.4 Вимоги до кваліфікації зварника
Всі робочі, які допускаються до виготовлення зварної конструкції повинні пройти відповідні кваліфікаційні випробування. Ці випробування повинні повторюватися двічі на рік з цього розпорядженням по цеху створюється спеціальна комісія, яка перевіряє теоретичну підготовку і практичні навички всіх фахівців. Практична підготовка у зварювальників включає в себе вміння якісно виконувати зварювання відповідних сполук.
Зварювання циліндра повинна здійснюватися зварювальником, що має високу кваліфікацію і пройденим відповідне випробування.
3 ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ПРОЦЕС виготовлення зварних конструкцій
3.1 Критичний аналіз існуючого на підприємстві технологічного процесу
Застосування електрошлакового зварювання не дає можливості отримати стабільних результатів за якістю зварного з'єднання, вимагає підвищеної витрати металу на припуски і вирівнюючі квадрати, необхідна складна термообробка, цикл який становить вісімнадцять діб, ускладнює і збільшує тривалість механічної обробки.
Розроблено технологію автоматичного зварювання під флюсом із застосуванням програмного керування процесом зварювання і розкладки валиків у вузькій обробленні з товщиною 350мм, заміною індивідуального підігріву на нагрів нагрівачами випромінювання, що значно зменшує цикл виготовлення виробів, покращує умови праці.
Також було розроблено спеціальне складально-зварювальне пристосування.
3.2 Розчленування конструкції на вузли і підвузли
Збирається циліндр розчленовується технологом але окремі деталі, більш прості за формою і мають меншу вагу, щоб забезпечити зручність роботи і мінімальні деформації після зварювання.
У техпроцесі докладно описується порядок складання і зварювання деталей і циліндра в цілому.
Збирання і зварювання виробляється на складально-зварювальному пристосуванні.
Після складання (перед зварюванням) конструкція повинна контролюватися ВТК.
поковка 1 |
поковка 2 |
поковка 3 |
підстава |
центральне кільце |
верхнє кільце |
циліндр |
Рис.1 Схема розбивки вироби на деталі.
Зварювання проводиться механізованим способом з програмним управлінням кореневої частини оброблення.
Після зварювання даний виріб піддається термообробці і подальшому ультразвуковому контролю.
3.3 Заготівельні операції
Так як заготовки циліндра є поковки з діаметром внутрішнього отвору
На першому етапі заготівлі піддаються обробці зовнішньої поверхні, що виробляється на токарно-карусельні верстати марки 1А532ЛМФ3.
На другому етапі проводиться розточування внутрішніх отворів до заданого діаметра. Ці операції виконуються на вертикально-розточувальному верстаті марки 2777В.
На третьому етапі проводиться свердління отворів у другій і першій заготовках. Ця операція проводиться на радіально-свердлильні верстати марки 2М58-11.
На четвертому етапі проводиться нарізування різьблення в заготовках третьої і першої. Ця операція здійснюється на токарно-гвинторізному стопці марки 1А670.
Таблиця 3. Характеристика токарно-карусельного верстата 1А532ЛМФ3
| Параметри | Значення |
| Найбільші параметри оброблюваної заготовки: діаметр висота маса, кг Найбільше переміщення вертикального супорта: горизонтальне вертикальне Діаметр планшайби Частота обертання планшайби, об / хв Подача супорта вертикальна і горизонтальна, мм / мні Потужність електродвигуна головного приводу, кВт Габаритні розміри довжина ширина висота Маса, кг | 3150 2400 25000 1910 1100 2800 безступінчата регульована 0,1-1000 100 8090 6935 5300 55000 |
Таблиця 4. Характеристика вертикально-розточувального верстата 2777В.
| Параметри | Значення |
| Діаметр розточується отворів Найбільший діаметр свердління в суцільному матеріалі Розмір робочої поверхні столу Найбільше переміщення шпінделя бабки столу поздовжнє поперечний Відстань від кінця шпинделя в нижньому положенні до робочої поверхні столу Відстань від осі шпинделя до санчат шпиндельної бабки Найбільші габарити оброблюваної заготовки Частота обертання шпинделя, об / хв. Робоча подача шпиндельної бабки, мм / хв. Швидкість пошуку шпиндельної бабки, м / хв. Потужність електродвигуна, кВт. Габаритні розміри: довжина ширина висота | 8-350 800Ч1400 630 630 -4000 2500 2000 1000 6-500 4-300 -1,5-12 2240 1400 4070 |
Таблиця 5. Характеристика радіально-свердлильного верстата 2М58-11.
| Параметри | Значення |
| Найбільший умовний діаметр свердління в сталі Відстань від осі шпинделя до утворюючої колони Відстань від нижнього торця шпинделя до робочої поверхні плити Найбільше переміщення вертикальне, рукави на колоні горизонтальне, свердлильні головки по рукаву Найбільше вертикальне переміщення шпинделя Конус Морзе отвору шпинделя Число швидкостей шпинделя Частота обертання шпинделя, об / хв Число подачі шпинделя Подача шпинделя, мм / об Найбільша сила подачі, МН Потужність електродвигуна приводу головного руху, кВт Габаритні розміри: довжина ширина висота | 100 500-3150 370-2500 1500 2650 630 6 22 10 1250 18 0,063-3,15 50 13 4850 1830 4885 |
Таблиця 6. Характеристика токарно-гвинторізного верстата 1А670.
| Параметри | Значення |
| Найбільший діаметр оброблюваної заготовки: над станиною над супортом Найбільший діаметр прутка проходить через отвір шпинделя Найбільша довжина оброблюваної заготовки Крок нарізний різьби: метричної Частота обертання шпинделя, об / хв Число швидкостей шпинделя Найбільше переміщення супорта: поздовжнє поперечний Подача супорта, мм / об поздовжня поперечний Швидкість швидкого переміщення супорта, мм / хв поздовжнього поперечного Потужність електродвигуна, кВт Габаритні розміри (без ЧПУ): довжина ширина висота | 2000 1600 - 10000 2-384 1-125 б / д 10400 715 0,04-84,7 0,02-42,4 2400 2400 100 9000 1800 2850 |
3.4 Оцінка зварюваності матеріалу конструкції і вибір способів зварювання
Високі міцнісні і пластичні властивості середньолегованих стали зазвичай поєднуються з високою стійкістю проти переходу в крихке стан, що й визначає їх використання для конструкцій, що працюють у важких умовах, наприклад при ударних або закономірних навантаженнях.
Середньолеговані сталі використовують для створення полегшених високоміцних конструкцій в енергомашинобудуванні.
Залежно від типу конструкції і її значення до зварних з'єднань з середньолегованих сталей пред'являються вимоги необхідної і достатньої міцності в умовах експлуатації, щільності, а також спеціальні вимоги. У зв'язку з особливими фізико-хімічними властивостями середньолегованих сталей до гартування, а також високий рівень механічних властивостей обумовлюють ряд специфічних труднощів, що виникають при їх зварювання.
Першою труднощами, що спостерігається при зварюванні середньолегованих сталей, є попередження виникнення холодних тріщин у околошовной зоні і в металі шва. Низька опірність околошовной зони середньолегованих сталей утворенню холодних тріщин визначається особливостями відбуваються в них структурних перетворень. Тому що сталь схильна до самозакаліванію, то необхідно встановити швидкість охолодження. Це досягається попереднім і сопутвующім вироби. Підігрів помітно впливає на структуру металу в зоні зварювання. Зменшуючи швидкість охолодження, вдається регулювати структурні перетворення.
Для визначення температури підігріву, розрахували еквівалент вуглецю.
З е = 0,2 +1,4 / 5 +0,15 / 5 +0,6 / 4 +3 / 15 +0,025 / 2 = 0,87;
З е.> 0,45, значить підігрів необхідний.
З 1е = 0,005 δ · З е.; З 2Е = С 1е + З е;
Зробимо розрахунок Т під:
З 1е = 0,005 · 300.0, 87 = 1,3;
З 2Е = 1,3 +0,87 = 2,1.
На основі дослідних даних лабораторії зварювання АТ НКМЗ, Т під = 400-450 ° С
Оскільки для підвищення стійкості металу шва проти утворення холодних і кристалізаційних тріщин обмежують вміст у ньому вуглецю і деяких легуючих елементів, досягти рівноцінності шва з основним металом в загальному випадку досить важко. Литий метал шва на відміну від катаних та кованих заготовок не піддається обробці тиском-ефективного засобу створення сприятливої структури і підвищення механічних властивостей металу. Термообробка зварного з'єднання повинна бути можливо більш простий і однаковою для основного металу і металу шва.
Великі труднощі можуть виникнути при електрошлакової зварюванні сталей, схильних до перегріву. Для усунень наслідків перегріву в околошовной зоні в таких випадках доводиться розробляти спеціальні режими термообробки, що ускладнюють виготовлення зварної конструкції, або застосовувати менш продуктивні методи зварювання.
При виготовленні конструкції з середньолегованих стали з усіх механізованих процесів зварювання, під флюсом знайшла найбільш широке застосування. Вона забезпечує більш високу продуктивність. Особливо значні її переваги при багатопрохідної зварюванні. У цьому випадку можна найбільш повно використовувати особливості зварювання під флюсом для глибокого проплавлення основного металу, а також уникнення ускладнень при видаленні шлакової кірки.
Таким чином, на підставі зварюваність сталі 20ХН3МФА і виходячи з економічних міркувань, раціональніше всього буде застосувати автоматичне зварювання під флюсом. Зварювання необхідно вести при попередньому і сопутвующем підігріві до t =
Підігрів циліндра перед зварюванням і в процесі зварювання виробляється індукційним методом при частоті 50Гц.
3.5 Характеристика і ообоснованіе зварювальних матеріалів
Для зварюванні стали 20ХН3МФА під флюсом застосовують нізкокремністий флюс АН75 (4МТУ-1-1014-70).
Нізкокремністие флюси з невеликим вмістом оксидів марганцю дозволяють отримувати зварне з'єднання зі значно більш високими показниками ударної в'язкості. Поліпшення якості обумовлено зменшенням вмісту в металі шва фосфору, сірки і водню і неметалічних включень, що досягаються за рахунок низького утримання під флюсах фосфору і окислів марганцю. Необхідно зауважити, що при використанні даного флюсу, необхідно виконувати зварювання на постійному струмі зворотної полярності.
Флюси перед зварюванням обов'язково прогартовуються при t = 400 -
Для зварювання під флюсом стали 20ХН3МФА використовують зварювальний дріт св-08ХН2ГМЮ, яка забезпечить равнопрочность наплавленого металу і основного.
Хімічний склад дроту св-08ХН2ГМЮ, ГОСТ 2246-70
Таблиця 7. Хімічний склад дроту св-08ХН2ГМЮ ГОСТ 2246-70 у відсотках.
| З | Mn | Ni | Mo | Сr | Al | Si | S | P |
| 0,06 | 1,00 | 2,00 | 0,40 | 0,70 | 0,18 | 0,25 | 0,025 | 0,025 |
1. Отримання наплавленого металу необхідного хімічного складу і механічних властивостей.
2. Отримання шва стійкого проти гарячих тріщин, не схильного до холодних тріщин, щільних і безпористу.
3. Хороші технологічні властивості.
4. Високу продуктивність зварювання.
5. Не має шкідливого впливу на робітників.
3.6 Розрахунок і вибір режимів зварювання
При зварюванні циліндрів гідропресах використовують нестандартну розбирання. Глибина обробки складає 350мм, а ширина в нижній частині має значення 30мм, у верхній частині 38мм.
Таким чином, зварювання циліндра відбувається під шаром флюсу, автоматом у вузьку, але глибоку щілину. Отже, режими зварювання повинні забезпечувати сплавлення основного металу з металом шва.
Величина тепловкладення повинна мати середнє значення, яке дозволило б стику''не зачинитися''під час зварювання.
Тому на підставі дослідних даних ІЕЗ ім. Є.О. Патона з вибору оптимальних режимів зварювання під флюсом циліндрів гідропресах, прийняли такі параметри режимів зварювання
Таблиця 8. Режим зварювання.
| Товщина зварюваних елементів, мм | Тип зварного з'єднання | Діаметр електродного дроту, мм | Зварювальний струм, А | Напруга дуги, У | Швидкість подачі дроту, м / год | Швидкість зварювання, м / год | Т під, ° С |
| 350 | Вузька щілину | 2 | 320-350 | 36-40 | 70 | 18 | 350-400 |
|
Малюнок 2. Схема розкладки валиків при ручному управлінні процесом.
2. U д = 38 В, I св = 340 А, V св = 18 м / год.
1. U д = 40 В, I св = 350 А, V св = 18 м / год.
Малюнок 3. Схема розкладки валиків по 2 шт. в шарі при рограммном управлінні процесом.
|
3.7 Обгрунтування і вибір зварювального устаткування
Так як зварювання виробляється під шаром флюсу в вузьку оброблення, необхідно вибрати зварювальну голівку, яка може працювати тривалий час в умовах високих температур і має механізм стеження. На підставі прейскуранта № 15 - 06. Гуртові ціни на обладнання для газового різання і зварювання, вибираємо голівку.
Таблиця 9. Характеристика зварювальної голівки А - 1569.
| Зварювальний струм при ПВ = 100%, А | 1000 |
| Швидкість подачі дроту, промінь | 5 - 50 |
| Регулювання швидкості подачі дроту | ступеневу |
| Швидкість зварювання, м / год | 5-58 |
| Регулювання швидкості зварювання | cтупенчатое |
| Маршова швидкість, м / год | 800 |
| Переміщення зварювальної головки: вертикальний хід, мм швидкість, м / хв поперечний хід, мм | 400 0,4 200 |
| Обсяг флюсобункера, дм 3 | 25 |
| Габаритні розміри автомата, мм: висота ширина довжина | 2300 810 1050 |
1.Чи новітньої сучасної конструкцією;
2.полностью забезпечує необхідну за технологією продуктивність;
3.обеспечівает надійність і безвідмовність в роботі, є автоматизованим.
Джерелом живлення служить випрямляч ВДУ - 1201.
Таблиця - 10. Характеристика випрямляча ВДУ - 1201.
| Номінальний зварювальний струм, А 1250 |
| Режим роботи, ПВ,% 100 |
| Напруга холостого ходу, В, не більше 85 |
| Номінальна робоча напруга, В за роботі на характеристиках: жорстких 56 падаючих |
| Межі регулювання зварювального струму, А, при роботі на характеристиках: жорстких 300-1250 падаючих |
| Межі регулювання робочої напруги, В, при роботі на характеристиках: жорстких 24-56 падаючих 26-56 |
| Первинна потужність, кВ · А, не більше 118 |
| ККД,%, не менше 83,5 |
Використання складально-зварювальних пристосувань передбачає вирішення низки питань: отримання заданих розмірів вузла, спрощення технології складання і зварювання, зниження трудомісткості запланованих операцій, виняток взагалі чи зведення до мінімуму частки ручної праці, зменшення зварних деформацій і залишкових напружень.
Так як ми Свариваем тіло обертання, то раціональніше за все для виконання кільцевого шва використовують двухстоічний контаватель, який конструктивно виконаний у вигляді горизонтального преса, встановленого на станину і забезпеченого приводний бабкою для обертання вбраного і стислого
із заданим зусиллям пакету деталей в процесі їх нагрівання і зварювання.
Стенд забезпечений рухомою і нерухомою траверсами, з'єднаними між собою для створення замкнутого силового контуру, тягами прямокутного перерізу, системою рухливих макетів для встановлення деталей, і наполегливими самоустановлювальні підшипниками, а також опорами для вільних кінців тяг і окремо стоїть стійкою під оптичну трубу з регульованим по висоті столом.
Гідросистема стенду складається з гідростанції з насосами високого і низького тиску, що мають індивідуальний привід, гідроакумулятори установки, підтримують заданий тиск в гідросистемі в процесі всього циклу зварювання, апаратури управління та силових циліндрів.
Привід обертання деталей механічний на базі приводний бабки токарного верстата моделі 1А670, забезпечує передачу постійного крутного моменту в діапозоні безступінчатого регулювання оборотів, необхідного для зварювання з постійною швидкістю.
Управління гідро-і електроустаткуванням стенду зосереджено на двох незалежних пультах управління, розміщених на підставі рухомої траверси і крім цього, передбачено два пульта управління обертанням деталі.
3.8.1 Розрахунок приводу кантавателя.
Деталь своєї базової поверхнею встановлюється в планшайбі за допомогою кулачків.
Розрахуємо необхідний приводний момент обертання заготовки під час зварювання, для цього визначаємо, що:
Малюнок 6. Розрахункова схема.
Відомо:
l 1 =
a 1 = 900 мм h 2 =
h 1 =
Найбільший крутний момент М кр сприймається приводом кантувача, дорівнює сумі двох моментів вантажного М = G · l і сил тертя M тр в підшипниках визначається вироженія:
M тр = 0,5 (
де А, В, С, D - зусилля в підшипниках;
dA, dB, dC, dD - відповідні діаметри шпинделів.
Зусилля діють на хвостовики шпинделів, визначаються як реакції опор балки вагою G, вільно опертої своїми кінцями в шарнірах передньої і задньої бабок,
Відповідно до цього вертикальні зусилля в підшипниках передньої бабки будуть:
Те ж в підшипниках задньої бабки:
У підшипниках передньої бабки, крім того виникають радіальні зусилля під дією окружної сили Q на зубчастому колесі:
Так, як при даному розташуванні ведучої шестерні зусилля А 3 і В 3 будуть направлені горизонтально, тобто перпендикулярно вертикальним навантаженням А В і В В, то сумарні радіальні зусилля в підшипниках передньої бабки будуть рівні геометричній сумі двох взаємно перпендикулярних складових:
Аксіальне зусилля в підшипниках одно силі затиснення задньої бабки і залежить від типу виробу, його розмірів та способу кріплення. У даному випадку це кріплення дорівнює нулю.
Таким чином визначивши зусилля в підшипниках А 1 і прийнявши коефіцієнт тертя металевих частин f = 0,1, ми можемо визначити момент сил тертя в підшипниках
M тр = 0,5 (
M тр = 0,5 · 0,1 · 10 4 (46,01 · 0,7 +15,9 · 0,46 +46,7 · 0,3 +18,7 · 0,4) = 0,5 · 0,1 · 10 4 · 60,99 =
= 30500 (Н · м),
M тр = 30,5 (до Н · м)
Для визначення крутного моменту, необхідно визначити вантажний момент, що дорівнює:
М = G · l i
М = 58.10 4 · 0,005 = 0,29 · 10 4 (Н · м),
Отже, крутний момент дорівнює:
М кр = М + М тр;
М кр = 0,29 · 10 квітень +3,05 · 10 4 = 3,34 · 10 4 (Н · м),;
M кр = 33,4 (до Н · м)
Потужність приводу визначається як
Знаючи що M кр = 33,4 (до Н · м), n = 0,2 об / хв;
η = 0,57
3.8.2 Розрахунок необхідного діаметра гідроциліндра
Виходячи з того, що зусилля закріплення деталі становить 40% від ваги деталі, визначимо що:
Р = 230кН.
Розрахунок силових циліндрів виконується за формулами, заснованим на відомій залежності зусилля на штоку від діаметра циліндра D і тиску в циліндрі q.
Р = 230 кН, необхідну зусилля,
q = 4 МПа (тиск в гідромережі)
η - коефіцієнт корисної дії оцінює втрати на тертя в манжетах і ущільненнях, а також напрямних штока. Приблизно η = 0,85.
З формули визначимо діаметр циліндра:
Приймаються зі стандартного ряду D цил = 250 мм.
Визначити питому величину втрати зусилля в манжеті:
h - висота манжети =
f - коефіцієнт тертя манжети об стінки циліндра, f = 0,25-0,35.
P 0 - зусилля на поршні; P 0 = 230 кН;
Cледовательно втрата зусилля в одній манжеті складе 9,3%.
3.8.3 Опис будови порталу
Портал є металоконструкцію, що має привід переміщення та два майданчики - робочу і верхню допоміжну.
На робочому майданчику розташовані пульти управління самим порталом, стендом і зварювальними апаратами. На верхньому майданчику шафи управління та джерела живлення, візки із зварювальними апаратами.
Візки мають привід переміщення по напрямних вздовж порталу. А також на даних візок розташований механізм підйому і опускання зварювальних головок, який необхідний для того, що б забезпечити можливість дістати зварювальним мундштуком "дна" оброблення, чого не може забезпечити механізм зварювальної головки в потрібних межах.
Опис технологічного процесу виготовлення виробу.
1. Виконати обдирні гостріння зовнішніх поверхонь на токарно-карусельні верстати 1А532ЛМФ3.
2. ВТК контролювати відповідність розмірів заготовок.
3. Краном встановити заготовку на планшайбу вертикально-розточувального верстата 277В.
4. Провести розточування внутрішнього отвору заготовки до заданого розміру.
5. ВТК контролювати відповідність розмірів заготовок.
6. Краном встановити заготовку на радіально-свердлильний верстат 2М58-11.
7. Провести свердління отвору.
8. ВТК контролювати відповідність розмірів заготовок.
9. Краном встановити заготовку у токарно-гвинторізний верстат 1А670.
10. Провести нарізування різьби.
11. ВТК контролювати відповідність розмірів заготовок, при наявності позитивного висновку УЗК, чистоту поверхонь, що зварюються.
12. Підготувати заготовки до зварювання, забезпечити зварюються і посадочні поверхні від іржі, знежирити уайт-спиртом.
13. Встановити краном заготовку на ролики люнетів. Центр ваги деталі повинен знаходиться між люнетами.
14. Виставити заготовку на оптичну вісь стенду, регулюю і положення переміщенням роликів люнетів.
15. Зняти візитну марку з отвору заготовки, розташованого біля планшайби.
16. Включити гідропривід стенду, переміщенням нижньої тяги перемістити люнети із заготівлею до упору торця заготівлі в планшайбу.
17. За допомогою кулачків планшайби закріпити заготовку в планшайбі.
18. Встановити краном на люнети другий заготовку.
19. За допомогою гідроприводу перемістити люнети із заготівлею до першої заготівлі і встановити між ними відстань
20. Сцентрирован заготівлю 2 щодо першої. Різниця показань індикатора не повинна бути більше 0,5 мм.
21. Встановити газові пальники і нагріти посадкові отвори заготовки до 200 ° С.
22. Встановити краном третій заготовку на люнети.
23. За допомогою гідроприводу перемістити люнети із заготівлею до другої заготівлі та встановити відстань між ними
24. Нагріти посадкові отвори заготовки до 200 ° С.
25. Відцентрувати підшипник завзятий щодо торця заготовки за допомогою гвинтових домкратів.
26. Встановити в гідростанції робочий тиск гідроциліндра, рівне 4Па.
27. Включити переміщення штока гідроциліндра і стиснути заготовки за допомогою всіх трьох тяг, забезпечити гарячу посадку до упорів.
28. Після охолодження заготовок перевірити ширину сформувалася оброблення в діаметрально протилежних точках.
29. Вивести з сопрікасновенія з деталлю ролики люнетів.
30. Перевірити індикаторами радіальне биття.
31. Виріб покрити азбестовим полотном по обидві сторони оброблення в три шари.
32. Підготувати до роботи і перевірити два зварювальні головки.
33. Заправити зварювальний дріт.
34. Встановити зварювальний мундштук.
35. Встановити режим зварювання.
36. Провести автоматичну багатошарову зварювання під флюсом з програмним управлінням кореневої частини оброблення на висоту
37. Прокласти зварювальний шов по середині оброблення. Управління розкладкою валиків проводити в ручному режимі. Другий шов прокласти під лівою стороною розбирання і перевести управління розкладкою на програму по 2 валика в шари.
38. Підключити установку для зачистки і на протязі всього процесу зварювання виробляти зачистку зварювальних швів від шлакової кірки. Температура вироби 400 ° С. Шлакові включення не допускаються.
39. Зварювання вести цілодобово з перервою на підігрів через кожні дві години. Підігрів заготовок виробляти протягом двох годин.
40. Після закінчення зварювання зняти індуктори краном, опустити кулачки планшайби, зняти виріб зі стенда і відправити на термообробку.
41. Після термообробки і шлакообработке зробити УЗК зварного з'єднання.
3.10 Заходи щодо зменшення складально-зварювальних напруг і деформацій
Тому що сталь 20ХН3МФА схильна до самозакаліванію, то необхідно встановити швидкість охолодження. Це досягається попереднім і супутнім підігрівом виробу.
Підігрів, крім зниження залишкових напружень, помітно впливає на структуру металу в зоні зварювання. Зменшуючи швидкість охолодження, вдається регулювати структурні перетворення. Не слід робити низькотемпературний підігрів для зниження залишкових напружень, так як зменшення їх складає не більше 30-40%. Підігрів знижує межа текучості металу в момент зварювання, що й впливає на формування та величину залишкових напруг.
Для того, що б призначити температуру попереднього та супутнього підігріву необхідно розрахувати еквівалент вуглецю:
З е =% С + Mn / 6 + Cr / 5 + V / 5 + Mo / 4 + Ni/15 + Cu/13 + P / 2;
Якщо С е <0,45, то підігріву не потрібно. Якщо вище, то підігрів необхідний. З урахуванням товщини металу:
З 1е = 0,005 · З е..
З 2Е = С е + С 1е;
Зробимо розрахунок Т під, виходячи з вищесказаного:
З е. = 0,2 +1.4 / 5 +0.15 / 5 +0,6 / 4 +3 / 15 +0,025 / 2 = 0,87;
З е.> 0,45, підігрів необхідний.
З 1е = 0,005 · 300.0, 87 = 1,3;
З 2Е = С е + С 1е = 0,87 +1,3 = 2,1.
Виходячи з досвідчених даних у лабораторії зварювання ВАТ НКМЗ, температура попереднього та супутнього підігріву складає 400-450 ° С.
Підігрів циліндра перед зварюванням і підтримання температури у процесі зварювання виробляється індукційним методом при частоті 50 Гц. Індуктор ТПЧ.
Найбільш ефективним методом зменшення залишкових напружень є загальний високий відпустку. Він є практично єдиним методом коли одночасно зі зменшенням напружень першого роду відбувається відновлення пластичності металу і зниження напруги більш високих пологів по всьому об'єму металу зварної конструкції незалежно від і складності і конфігурації. Можна знизити напруги до 85-90% від вихідних значень.
Він складається з чотирьох стадій: нагріву, вирівнювання температур по довжині й перетину деталей, витримки та охолодження.
Експериментальні дані показують, що при температурі відпустки 650-680 ° С пластичність стали повністю відновлюється через 2-3 години.
Після зварювання циліндра гідропресах, він піддається високому відпуску в ньому при температурі 650 ± 20 ° С, для зняття залишкових напруг.
Перед посадкою в піч на відпустку не допускається її охолодження нижче 300 ° С.
Зварювання кільцевих швів супроводжується виникненням пружнопластичних деформацій у зоні зварного шва, що несприятливо впливає на перебіг зварювального процесу. По цьому для поджатия виробів у кантувателі не можна застосовувати звичайні жорсткий обертаються центру. Підтискні обертаються центру повинні мати пружне виконання з регульованим зусиллям підтиску. Конструкція цих центрів не перешкоджає вільній деформації виробів при їх нагріванні та охолодженні, забезпечуючи надійне їх закріплення, і знижує залишкові пружнопластичних деформації в зоні нагрівання.
Ефективним способом запобігання переміщень при зварюванні кільцевих швів є, режим крайок до підкладному кільцю роликом, перекочуються по поверхні стику перед зварний дугою.
3.11 Обгрунтування і опис методів контролю якості, виправлення дефектів і вибір устаткування
Якість продукції - це сукупність властивостей продукції, які обумовлюють її придатність задовольняти певні потреби відповідно до її призначення. Показники якості зварних з'єднань визначаються тією чи іншою сукупністю наступних властивостей: міцністю, надійністю, відсутністю дефектів, структурою металу шва і біляшовній зони, корозійну стійкість та. т. п.
Управління якістю зварювання повинно передбачати контроль усіх факторів, від яких залежить якість продукції. Основний вплив контроль повинен подавати саме на технологію виробництва, забезпечуючи попередження дефектів та браку продукції. Контроль повинен проводитися по всіх нижче перерахованих стадій.
Контроль якості основного металу.
Перевірка металу перед зварюванням починається з перевірки наявності сертифіката, де повинні бути вказані: механічні властивості, пластичні властивості, хімічний склад металу. При відсутності сертифіката проводиться повна перевірка металу і лише після цього він запускається у виробництво. Метал перед зварюванням повинен бути перевірений на зварюваність, перед зварюванням всі заготовки повинні бути очищені від іржі, окалини, бруду, і перевірені на відсутність механічних пошкоджень.
Контроль якості зварювальних матеріалів
Якість зварного з'єднання багато в чому залежить від якості зварювальних матеріалів, тому кожну партію електродів, дроту, флюсів, балони із захисним газом перед початком зварювання необхідно ретельно перевіряти. Зварювальні матеріали повинні мати сертифікат, в якому повинні бути зазначені дані відповідно до ГОСТ, ТУ і паспорт.Контроль якості газу
Якщо газ поставляється в балонах, то він повинен мати сертифікат заводу-постачальника із зазначенням ГОСТ, назви газу,% домішок,% вологи, дати випуску. Використання балонів, які не мають сертифікатів, заборонено. Якщо сертифікат є, то перевірку проводять тільки в тих випадках, коли при зварюванні виникають пори. Для запобігання пір при зварюванні в захисних газах рекомендується використовувати осушувачі.Контроль якості зварювального дроту
Дріт поставляється в бухтах з металевою биркою, на якій повинні бути вказані: завод-виробник, № плавки, марка дроту. Також повинен бути присутнім сертифікат на дріт, в якому повинно бути вказано: марка і діаметр дроту, завод-виробник, № плавки, маса дроту та її хімічний склад. При надходженні партії дроту проводитися його перевірка на відсутність окислів, слідів мастила, грязі і якщо дріт не належної якості її піддають механічної або хімічної очистки.Контроль якості устаткування
Даний вид контролю здійснюється в кілька етапів.1. Контроль самим оператором проводитися кожен день, перед початком зміни.
2. Один раз на тиждень обладнання повинна оглядатися майстром дільниці та відповідні записи повинні проводитися в журналі огляду. Якщо в процесі огляду виявлено серйозні недоліки, то дається заявка до групи механіків або електриків на їх усунення. Робота на несправному обладнанні заборонено.
3. Один раз на місяць проводитися профілактичний контроль та ремонт обладнання групою механіків і електриків. Цей контроль проводитися за графіком, затвердженим начальником цеху.
У процесі всіх видів контролю звертають особливу увагу на справність усіх контролюючих приладів, проводки, що підводить харчування, шлангів (якщо це напівавтомат), власників, пальників, редукторів, наявності заземлення, а також наявності ізоляційного килимка у зварювальника. Профілактичний огляд проводитиметься в неробочі дні.
Контроль якості технології
Цей вид контролю передбачає контроль за підготовкою заготовок, справністю оснащення, необхідної, для складання виробу, як повузлової, так і загальної. Контроль заготовок вироблятися вибірково і якщо виявлено суттєві відхилення, то перевіряється вся партія. У складальних і зварювальних пристосувань перевіряється справність затискних пристроїв, придатність настановних поверхонь, справність і придатність мідних, флюсо-мідних і інших підкладок, тепловідвід елементів. Перевіряються режими виконання зварювальних операцій, тобто: зварювальний струм, напруга на дузі, швидкість зварювання; контроль проводиться шляхом візуального спостереження за приладами і зовнішнього огляду зварного шва.
При виготовленні особливо відповідальних конструкцій, а також при серійному і великосерійному виробництві контроль ведеться шляхом безперервного запису параметрів режиму з допомогою самописних приладів.
Контроль кваліфікації зварника або оператора
Цей контроль проводиться на всіх етапах виробництва зварної конструкції: заготовки, складання, зварювання та контролю готової продукції. З цією метою проводиться періодична атестація операторів, паспортизація зварників, складальників, дефектоскопистів. Порядок і терміни атестації вказані у відповідних документах, галузевих нормативах або у відповідних розпорядженнях по цеху або підприємству. У процесі атестації проводитися перевірка теоретичних знань і практичних навичок виконання роботи. Атестація проводитися комісією, яка створюється наказом по підприємству або розпорядженням по цеху і включає провідних фахівців галузі.
Контроль готової продукції
У зварювальному виробництві для контролю готової продукції використовують 2 групи методів контролю: руйнують і руйнівні методи контролю.
До неруйнуючим методам контролю відносяться: контроль зовнішнім оглядом, радіаційний, акустичний, магнітний, електромагнітний, ультразвуковий контроль, капілярні методи контролю, а також контроль течєїськателі та інші.
Для контролю якості проектованого вироби використовуються контроль зовнішнім оглядом (для всіх виробів) та ультразвуковий контроль (вибірково).
4 Організаційна частина
4.1 Виробнича зв'язок проектованої ділянки
Проектований ділянка з одного боку є приймальником продукції, а з іншого - постачальником її в інші цехи та підрозділи заводу.
Склад металу |
Склад зварювальних матеріалів |
Склад ПММ |
Склад спецодягу |
Вуглекислотний |
Компресорна |
Електропідстанція |
Котельня |
Кисневий |
ДІЛЯНКА |
Грунтування та фарбування |
Складання і зварювання рами опорної |
Склад готової продукції |
Малюнок 7. - Виробнича зв'язок проектованої ділянки
З наведеної вище схеми видно, що проектований дільницю цеху отримує зі складів метал, зварювальні матеріали, ПММ, спецодяг; з вуглекислотної - вуглекислий і продний газ; з компресорної - повітря; з електропідстанції забезпечується електрикою; з котельні надходить гаряча вода та пара; з кисневого цеху надходить кисень.
Готова продукція, вироблена на ділянці, надходить на грунтовку і фарбування, потім на дільниці складання і зварювання хребтової балки, і далі на склад готової продукції.
4.2 Нормування технологічного процесу складання і зварювання
1. Встановити краном заготівлю № 1 на ролики люнети. (Карта № 4; 6,96 хв).
2. За допомогою гідроприводу стенду, перемістити люнети із заготівлею до упору торця заготівлі в планшайбу (№ 45; 0,54 хв.).
3. За допомогою кулачків планшайби закріпити заготовку в планшайбі (№ 45; 054 хв).
4. Повторити п1, для заготівлі 2. (6,96 хв).
5. Перемістити люнети із заготівлею до першої. (№ 45; 0,54 хв).
6. Повторити п1 і П5 для 3 заготовки. (7,5 хв).
7. переміщення штоків гідроциліндра і стиснути заготовки (№ 45; 0,54)
Н вр = Т ншт (1 + t п.з. / 100);
де Т ншт - норма штучно-калькуляційного часу;
Т ншт = t оп (1 + (t отд + t обсл). / 100);
де t п.з. - підготовчо-заключний час.
t п.з. = 8% (8, карта № 180).
t отд - час відпочинку короткочасні перерви в роботі протягом зміни;
t обсл - час обстеження робочого місця на початку і в кінці зміни, протягом зміни;
t отд - 18% (8, карта № 180).
t обсл - 22% (8, карта № 180).
t оп - оперативний час, визначається розрахунковим шляхом:
t оп = 6,96 +0,54 + +5,6 +6,96 +0,54 +6,96 +0,54 +0,54;
t оп = 28,1 хв.
Т ншт = 28,1 (1 + (18 +22) / 100) = 39,34 хв;
Н вр = 39,34 (1 +8 / 100) = 42,5 хв.
Значить, норма часу на бік циліндра становить 42,5 хв.
Нормування складальних операцій проводиться за допомогою формули для нормування кільцевих швів.
Т н = (T ншк. ℓ ґKґ + t ві) · n), хв;
де T ншк. - змішане штучно-калькуляционное час:
T ншк. = (T о + t вш) · к;
де Т о - оперативний час;
Т о = 60 · n / v св, хв;
n - число проходів.
к - коефіцієнт до оперативного часу до = 1,1.
t вш - допоміжний час, залежне від довжини зварюваного шва, хв.
ℓ г = πD/1000 - приведена довжина кільцевого стику, хв.
Kґ - загальний коефіцієнт до неповного штучно-калькуляционному часу (к. № 163).
t ві - допоміжний час, залежне від виробу і типу обладнання (к. № 170).
Т о = 60.46 / 18 = 153,3 хв;
t вш = 0,2 +1,0 = 1,2 хв;
T ншк. = (153,3 +1,2) · 1,1 = 169,9 хв.
ℓ г = 3,14 · 2500/1000 = 7,85 м;
Kґ = 1,05;
t ві = 32 хв.
Т н = (169,9 · 7,85 · 1,05 +32) · 2 = 2866,1 хв;
Т н = 47,8 ч.
4.3 Розрахунок необхідної кількості складально-зварювального
устаткування, оснащення і робочих місць
4.3.1 Кількість обладнання визначається за формулою:
n про = Т Ноб / Т про · α 1 · β 1;
T Ноб-трудомісткість, необхідна для виконання річної програми;
T об - дійсний фонд річної роботи одиниці обладнання;
α 1 - середній коефіцієнт виконання норми;
β 1 - коефіцієнт завантаження обладнання;
n про = Т Ноб / Т про · α 1 · β 1 · σ;
Кількість зварювального устаткування:
n об.св. = 47,8 · 8.500 / 5755.1, 1.0, 8 = 5,7 шт;
приймаємо n об.св. = 6 шт;
до з.св.об = 5,7 / 6.100% = 97%.
Кількість складально-зварювального устаткування:
n пр = 48,51 · 500/5755 · 1,1 · 0,8 · 2 = 2,39.
приймаємо n пр = 3 шт.
до з.пр = 2,39 / 3.100% = 79,66%
Кількість робочих місць:
n р.м. = 47,8 · 500/5755 · 1,1 · 0,8 · 2 = 2,39 шт
до з.пр = 2 / 2, 39.100% = 83%
4.4 Визначення потрібної кількості основних і допоміжних матеріалів
1. Витрата електродного дроту при автоматичному зварюванні під флюсом: G ел.пр. = G м.м. · кґ,
де G н.м - маса наплавленого металу;
кґ - коефіцієнт, що враховує чад і втрати;
кґ = 1,05; G н.м = 800 кг.
G ел.пр. = 800 · 1,05 = 840 кг;
2. Витрата флюсу може бути наближено прийнятий по витраті електродного дроту з коефіцієнтом 1,4 ... 1,6
G ф = G ел.пр · до ф;
G ф = 800 · 1,5 = 1200 кг;
4.5 Вибір та обгрунтування внутрішньоцехового транспорту
Так як заготовки мають дуже велику масу, приблизно по 20т кожна, то доцільніше всього переміщати їх за допомогою мостового крана, що має максимальну вантажопідйомність.
Дане виріб збирається з трьох важких деталей, тому застосування конвеєрів і подібного виду транспорту недоцільно. Одного мостового крана буде достатньо, тому що деталей, з яких збирається циліндр всього три.
4.6 Планування ділянки цеху і опис технологічного потоку
При проектуванні ділянки цеху використовуємо типову схему дворядного розташування обладнання. При такому розташуванні, виробнича площа завантажена на 67%.
Визначимо габарити розміщується обладнання:
1А532ЛМФ3 - 8000Ч6000 мм;
2777В - 2000Ч1500 мм;
2М58-11 6000Ч2000 мм;
1А670 - 9000Ч1800 мм.
Дане обладнання розставляємо згідно технологічного процесу виготовлення виробу.
Приймаються ширину прольоту l пр = 24м; l проїзд = 4м; крок колон = 12м; відстань від осі колони до обладнання одно 1,6 м.
На плані ділянки показуємо підведення холодної води, природного газу для підігріву заготовок перед зварюванням і пожежні листи за нормами пожежної безпеки.
5 ОХОРОНА ПРАЦІ
Проблема безпеки праці повинна розглядатися комплексно, з урахуванням всіх чинників, що створюють умови нещасних випадків і профзахворювань.
Для вивчення факторів, що впливають на умови праці, розглянемо взаємозв'язку людини з елементами системи праці. У процесі праці людина засобами праці впливає на предмети праці, якісно видозмінюючи їх або змінюючи положення його в просторі. У свою чергу, сам предмет праці, матеріали, інструменти та обладнання, що є в розпорядженні людини, впливають на характер умов праці. Крім того, безпека і нешкідливість праці залежать від параметрів виробничого середовища (мікроклімату, виробничих шкідливостей), рівня організації праці, від взаємовідношення людини з трудовим колективом. Всі елементи процесу праці перебувають у діалектичному взаємозв'язку і утворюють єдину систему.
Для забезпечення безпеки праці на робочому місці кожної людини повинні бути забезпечені: електробезпека, пожежна безпека, безпека виробничого обладнання та технологічних процесів, захисту пристрою та експлуатації підйомно-транспортних машин і т. д.
Аналіз небезпечних і шкідливих виробничих факторів
При виконанні зварювання, наплавлення, різання, пайки і напиленні металів на працюючих можуть впливати небезпечні і шкідливі виробничі фактори. До шкідливих виробничих факторів відносяться: підвищена запиленість і загазованість повітря робочої зони; ультрафіолетове, видиме і інфрачервоне випромінювання зварювальної дуги, а також інфрачервоне випромінювання зварювальної ванни і виробів, що зварюються; електромагнітні поля; іонізуюче випромінювання; шум; ультразвук; статичне навантаження на руку. При зварюванні в зону дихання працюючих огут надходити зварювальні аерозолі, содеражащіе у складі твердої фази оксиди різних металів (марганца. хрому, нікелю, міді, титану, алюмінію, вольфраму, заліза і т.д.), їхні окисли та інші сполуки, а також токсичні гази (окис вуглецю, озон, фтористий водень, оксиди азоту та ін.) Кількість і склад зварювальних аерозолів, їх токсичність залежать від хімічного складу зварювальних матеріалів і зварюються металів, виду технологічного прощесса. Вплив на організм виділяються шкідливих речовин може з'явитися причиною гострих і хронічних проффессіональних захворювань і отруєнь. Інтенсивність випромінювання зварювальної дуги в оптичному діапазоні та його спектр залежать від потужності дуги, застосовуваних матеріалів, захисних та плазмообразующих газів. За відсутності захисту можливі ураження органів зору (електроофтальмія, катаракта і т.п.) і опіки шкірних покривів. Негативний вплив на здоров'я може надати інфрачервоне випромінювання попередньо підігрітих виробів, нагрівальних пристроїв (порушення терморегуляції, теплові удари).
При ручних і напівавтоматичних методах зварювання має місце статичне навантаження на руки, в результаті чого можуть виникнути захворювання нервово-м'язового апарату плечового пояса. До небезпечних виробничих факторів відносяться вплив електричного струму, іскри і бризки, викиди розплавленого металу і шлаку; можливість вибуху балонів і систем, що знаходяться під тиском; рухомі механізми та вироби.
Вимоги до безпеки виробничих процесів
Ці вимоги включають в себе: усунення безпосереднього контакту робочого з вихідними матеріалами, заготовками, напівфабрикатами готової продукції та відходами виробництва, що надають шкідливу дію; заміну технологічних процесів і операцій, пов'язаних з виникненням шкідливих і небезпечних факторів, процесами та операціями за яких дані фактори відсутні або володіють меншою інтенсивністю; комплексну механізацію та автоматизацію виробництва; застосування дистанційного керування технологічними процесами та операціями за наявності небезпечних і шкідливих виробничих факторів, і т.д. При зварюванні в середовищі захисних газів особливу увагу необхідно звертати на експлуатацію балонів із стиснутим газом. Експлуатація балонів зі стисненим газом, контейнерів або судин-накопичувачів із зрідженим газом повинна здійснюватися відповідно до правил, затверджених Держтехнаглядом, спорожнення контейнера повинен здійснюватися тільки за допомогою випарника, відкривати і закривати вентилі треба плавно, без поштовхів і ударів. При експлуатації контейнера зі скрапленим СО 2 робочий тиск має автоматично підтримуватися в межах 0,8-1,2 МПа. Під час відбору газу з контейнера забороняється відігрівати труби і апарати відкритим вогнем, різко перегинати з'єднувальні шланги. У зимовий час балони з СО 2, щоб уникнути замерзання повинні встановлюватися в опалювальних приміщеннях.
· Вибором принципу дії, конструктивних схем, безпечних елементів конструкції і т.д.
· Застосуванням в конструкції засобів механізації, автоматизації та дистанційного керування;
· Застосуванням в конструкції засобів захисту;
· Виконання ергономічних вимог;
· Включенням техніки безпеки в технічну документацію з монтажу, експлуатації, ремонту, транспортування та зберігання;
· Застосуванням в конструкції відповідних матеріалів.
Ширина прольотів між обладнанням, механізмами, що рухаються, переміщуваними деталями, стащіонарнимі і переносними джерелами живлення повинна бути не менш 1,5 м ., А відстань між автоматичними зварювальними установками - не менше 2 м . Ширина проходів між обладнанням і місцями складування повинна бути 1 - 1,6 м . в залежності від розмірів обладнання і виробів, що зварюються. Зварювальні пости повинні знаходитися на відстані 4 - 10 м . від місця знаходження горючих матеріалів.
Довжина первинного електричного кола між пунктами повинна бути не більше 10 м ., При цьому ізоляція проводів повинна бути захищена від механічних пошкоджень. При розміщенні постів зварювання в захисних газах необхідно виключити можливість витоку і проникнення цих газів у суміжні і нижчерозташованими приміщення. Для захисту людей, не пов'язаних зі зварюванням, робоче місце зварника повинно бути огороджено екранами або ширмами з негорючих матеріалів заввишки не менше 1,6 м .
Електрозварювальні роботи під час дощу або снігопаду на відкритому повітрі повинні проводитися під навісами з негорючих матеріалів. За відсутності таких навісів роботи повинні бути припинені. У всіх виробничих приміщеннях, де можлива присутність в повітрі вибухонебезпечних, отруйних і легкозаймистих парів і газів, дозволяється проводити зварювання тільки при усуненні джерела забруднення, очищення і провітрювання приміщення, ділянки, вироби з подальшою перевіркою параметрів повітряного середовища. Зварювання ємностей, що знаходяться в експлуатації, повинна проводитися після їх ретельного промивання, при відкритих лазах та люках.
Основними причинами поразки електричним струмом є: випадковий дотик до струмоведучих частин, що знаходяться під напругою; випадкове наближення на неприпустимо близьку відстань до високовольтних установок, що знаходяться під напругою; торкання конструктивних елементів обладнання нормально не знаходяться під напругою (корпусів, кожухів і т.п.) , але опинилися під напругою в результаті пошкодження ізоляції або інших причин; поява напруги на електроустановках під час монтажу, ремонту і налагодження внаслідок помилкового їх включення; поява крокової напруги на поверхні землі або на опорній поверхні.
Імовірність виключення зазначених причин залежить від ступеня навчання персоналу. Основними заходами щодо захисту від електротравматизму є:
· Застосування малих напруг (як правило не більше ніж 42 Вольт) в ручному механізованому інструменті, місцевих та переносних джерелах світла;
· Забезпечення недоступності струмоведучих частин шляхом використання ізоляції, огорож, розташування зазначених елементів на висоті, в корпусах і станинах обладнання;
· Використання ізоляції струмоведучих частин: робочої, подвійний (робочої сили та додаткової), посиленою, подвійна ізоляція застосовується в ручному електрифікована інструменті;
· Електричне розділення мережі на окремі ділянки за допомогою спеціальних трансформаторів, що дозволяє зменшити електричну ємність мережі і значно підвищити роль опору ізоляції;
· Вирівнювання потенціалу землі з метою усунення крокової напруги за рахунок використання не поодиноких, а групових заземлювачів;
· Застосування засобів колективного захисту від ураження електричним струмом: захисного заземлення, зануленіяі відключення;
· Використання засобів індивідуального захисту та спеціальних електрозахисних приладів і пристроїв;
· Організація профвідбору шляхом проведення медоглядів при прийомі на роботу і періодично раз на два роки осіб, пов'язаних з експлуатацією електроустановок;
· Навчання і атестація персоналу;
· Організація безпечної експлуатації електроустановок.
Робота пожежної безпеки здійснюється з широким залученням працюючих шляхом комплектування добровільних пожежних дружин (ДПД) та бойових розрахунків у всіх підрозділах. Склад бойового розрахунку механічного цеху (ділянки) залежить від числа работюащіх в зміні і може включати командира і кількох бійців (не менше двох). Члени ДПД і бойових розрахунків мають строго певні обов'язки, вони сприяють проведенню пожежно-профілактичної роботи, займаються попередженням пожеж на своїх робочих місцях, а при виникненні пожеж забезпечують їх ліквідацію. Для проведення профілактичної роботи на підприємствах залучається інженерно-технічний персоналії інші працівники. З їх числа на підприємстві організується пожежно-технічна комісія, до складу якої входять: головний інженер (голова), начальник пожежної охорони, енергетик, механік, технолог, інженер з охорони праці, будівельник та інші фахівці. До завдань інженерно технічної комісії входить виявлення порушень і відхилень від технологічних процесів, які можуть призвести до пожеж, розробка заходів щодо їх усунення; сприяння органам пожежного нагляду, організація роз'яснювально-масової роботи з пожежної безпеки серед работаючіх, в тому числі проведення оглядів на краще протипожежне стан цехів та пожежно-технічних семінарів на підприємстві.
Цехи і ділянки, де ведуться роботи по електродугової зварюванні відносяться до категорії Г виробництв по пожежній і вибухової небезпеки. Місця, відведені для проведення зварювальних робіт, встановлення обладнання повинні бути очищені від легкозаймистих матеріалів у радіусі не менше 5 м . Зварювальні роботи поза виробничого приміщення можуть проводитися тільки за погодженням із заводською пожежною охороною. Забороняється виконувати зварювання свіжопофарбованих конструкцій до повного висихання фарби; посудин, апаратів, трубопроводів, комунікацій, що знаходяться під напругою, надлишковим тиском, заповнених горючими й токсичними матеріалами.
Основними викидами складально-зварювальних цехів є пил і газоподібні домішки. Методи очищення промислових викидів від газоподібних домішок діляться на 4 групи: абсорбція, хемосорбція, адсорбція і каталітичні перетворення.
Метод абсорбції полягає в розділенні газоповітряної суміші на складові частини, шляхом поглинання одного або декількох газових компонентів цієї суміші поглиначем, званим адсорбентом, з утворенням розчину.
Метод хемосорбції базується на поглинанні газів і парів твердими і рідкими поглиначами з утворенням малолетучих або малорозчинних хімічних сполук.
Метод адсорбції - заснований на фізичних властивостях деяких твердих тіл з ультрамікроскопічний структурою селективно витягувати і концентрувати на своїй поверхні окремі компоненти газової суміші. Найбільш широко в якості адсорбенту використовується активоване вугілля.
Каталітичний метод - цим методом перетворюють токсичні компоненти промислових викидів у речовини нешкідливі або менш шкідливі для навколишнього середовища шляхом введення в систему додаткових речовин, званих каталізаторами.
Для очищення вентиляційних викидів від зварювального аерозолю використовуються пластинчасті електрофільтри, що забезпечують ефективність очищення 0,95. Такими фільтрами доцільно обладнати великі вентиляційні установки, до яких підключаються невеликі системи місцевої витяжної вентиляції. При цьому необхідно забезпечити очищення фільтрів від осаждаемой зварювальної пилу. На викидної стороні вентиляційних установок встановлюються глушники абсорбційного типу (трубчасті або пластинчасті).
Удосконалення технологічних процесів, застосування високоефективних засобів очищення викидів від домішок дозволяє значною мірою зменшити розміри промислових викидів у повітряний басейн.
Проблема охорони навколишнього середовища носить глобальний характер і тому повинна вирішуватися не тільки стосовно до конкретного підприємства або виробничим циклом, але і в масштабах окремих міст чи промислових центрів, регіонів, усієї території країни, групи країн, окремих континентів і всієї земної кулі
ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ
1. Методичні вказівки по оформленню курсових і дипломних проектів для студентів спеціальності «Обладнання і технологія зварювального виробництва» / М.Г. Лівшиць, І.М. Гуменшаймер, В.А. Пресняков. - Краматорськ: КІІ, 2005. - 66 с.
2. Миколаїв Г.А., Куркін С.А., Винокуров В.А. Зварні конструкції: Технологія виготовлення, автоматизація виробництва та проектування зварних конструкцій. - М.: Висш.школа, 1999. - 540 с.
3. Куркін С.А., Ховов В.М. Технологія, механізація та автоматизація виробництва зварних конструкцій: Атлас. - М.: Машинобудування, 1999. - 327 с.
4. Рижков М.І. Виробництво зварених конструкцій у важкому машинобудуванні: Організація і технологія. - М.: Машинобудування, 2000. - 375 с.
5. Гітлевіч А.Д., Етінгоф Л.А. Механізація і автоматизація зварювального виробництва. - М.: Машинобудування, 1997. - 280 с.
6. Багрянскій К.В., Доброніна З.А., Хренов К.К. Теорія зварювальних процесів. - Київ: Вища школа, 1996. - 423 с.
7. Винокуров В.А. Зварювальні напруги та деформації. Методи їх усунення. - М.: Машинобудування, 1998. - 325 с.
8. Сагалевич В.М. Методи усунення зварювальних напруг і деформацій. - М.: Машинобудування, 1994. - 248 с.
9. Касаткін Б., Прохоренко В.М., Чортів І.М. Напруження та деформації при зварюванні. - Київ: Вища школа, 1997. - 246 с.
10. Зварювання в машинобудуванні: Довідник / За ред. Н.А. Ольчінского. - М.: Машинобудування, 1998. - Т.1. - 501 с.
11. Шоршоров М.Х., Бєлов В.В. Фазові перетворення і зміни властивостей сталі при зварюванні. - М.: Наука, 1992. - 220 с.
12. Технологія електричного зварювання металів і сплавів плавленням / Под ред. Б.Є. Патона. - М.: Машинобудування, 1994. - 768 с.
13. Акулов А.І., Бельчук Г.А., Демянцевіч В.П. Технологія та устаткування зварювання плавленням. - М.: Машинобудування, 1997. - 432 с.
14. Гуляєв А.П. Металознавство. - М.: Машинобудування, 11978. - 647 с.
15. Контроль якості зварювання / Под ред. В.Н. Волченко. - М.: Машинобудування, 1995. - 1191 с.
16. Троїцький В.О., Радько В.П., Демидко В.Г. Дефекти зварних швів і засоби їх виявлення. - Київ: Вища школа, 2003. - 1144 с.
17. Евстіфеев Г.А., Веретенников І.С. Засоби механізації зварювального виробництва. - М.: Машинобудування, 1997. - 96 с.
18. Окерблом Н.О., Демянцевіч В.П., Байкова І.П. Проектування технології виготовлення зварних конструкцій. - Л.: Судпромгіз, 1998. - 602 с.
19. Зварювання в машинобудуванні: Довідник / За ред. В.А. Винокурова. - М.: Машинобудування, 1999. - Т.3. - 354 с.
20. Севбо П.М. Комплексна механізація та автоматизація зварювального виробництва. - Київ: Техніка, 1994. - 248 с.
21. Севбо П.М. Конструювання і розрахунок механічного зварювального устаткування. - Київ: Наукова думка, 1998. - 400 с.
22. Устаткування для заготівельних робіт у виробництві зварних конструкцій: Альбом / Под ред. А.Д. Гітлевіча, І.М. Сухова, Д.В. Биховського, І.Д. Кутана. - М.: Висш.школа, 1997. - 136 с.
23. Механічне обладнання зварювального виробництва: Альбом. - М.: Машинобудування, 1994. - 159 с.
24. Новиков В.А. Устаткування і засоби механізації складальних цехів. - М.: Машинобудування, 1998. - 145 с.
Вимоги безпеки до виробничого обладнання
Основними вимогами безпеки є: безпека для життя і здоров'я людини, надійність і зручність експлуатації. Безпека виробничого устаткування повинна забезпечуватися:· Вибором принципу дії, конструктивних схем, безпечних елементів конструкції і т.д.
· Застосуванням в конструкції засобів механізації, автоматизації та дистанційного керування;
· Застосуванням в конструкції засобів захисту;
· Виконання ергономічних вимог;
· Включенням техніки безпеки в технічну документацію з монтажу, експлуатації, ремонту, транспортування та зберігання;
· Застосуванням в конструкції відповідних матеріалів.
Ширина прольотів між обладнанням, механізмами, що рухаються, переміщуваними деталями, стащіонарнимі і переносними джерелами живлення повинна бути не менш
Довжина первинного електричного кола між пунктами повинна бути не більше
Електрозварювальні роботи під час дощу або снігопаду на відкритому повітрі повинні проводитися під навісами з негорючих матеріалів. За відсутності таких навісів роботи повинні бути припинені. У всіх виробничих приміщеннях, де можлива присутність в повітрі вибухонебезпечних, отруйних і легкозаймистих парів і газів, дозволяється проводити зварювання тільки при усуненні джерела забруднення, очищення і провітрювання приміщення, ділянки, вироби з подальшою перевіркою параметрів повітряного середовища. Зварювання ємностей, що знаходяться в експлуатації, повинна проводитися після їх ретельного промивання, при відкритих лазах та люках.
Електробезпека
Частка травм від ураження електричним струмом в загальному числі травм у машинобудуванні не велика і складає близько 0,01-0,015%. Проте слід мати на увазі, що значна кількість з них викликає смерть потерпілого. Дія електричного струму на людину може привести до загальних і місцевих травм. Загальні травми від ураження струмом іменуються електроудар. Вони супроводжуються порушенням самих різних груп м'язів людського тіла, що може призвести як до судом, так і до зупинки дихання і навіть серця. Останнє пов'язано з фібриляцією - хаотичним скороченням окремих волокон серцевого м'яза (фібрил). Слід знати, що зі стану, що наступає при скороченні серцевої діяльності (стану так званої клінічної смерті), при якому зіниці розширені і не реагують на світло, відсутні дихання і реакції на больові подразнення, потерпілий може бути виведений за умови прийняття своєчасних заходів. В іншому випадку через 5-7 хвилин настає необоротний стан біологічної смерті. До місцевих травм належать: опіки, металізація шкіри, електричні знаки, механічні пошкодження і електоофтальмія.Основними причинами поразки електричним струмом є: випадковий дотик до струмоведучих частин, що знаходяться під напругою; випадкове наближення на неприпустимо близьку відстань до високовольтних установок, що знаходяться під напругою; торкання конструктивних елементів обладнання нормально не знаходяться під напругою (корпусів, кожухів і т.п.) , але опинилися під напругою в результаті пошкодження ізоляції або інших причин; поява напруги на електроустановках під час монтажу, ремонту і налагодження внаслідок помилкового їх включення; поява крокової напруги на поверхні землі або на опорній поверхні.
Імовірність виключення зазначених причин залежить від ступеня навчання персоналу. Основними заходами щодо захисту від електротравматизму є:
· Застосування малих напруг (як правило не більше ніж 42 Вольт) в ручному механізованому інструменті, місцевих та переносних джерелах світла;
· Забезпечення недоступності струмоведучих частин шляхом використання ізоляції, огорож, розташування зазначених елементів на висоті, в корпусах і станинах обладнання;
· Використання ізоляції струмоведучих частин: робочої, подвійний (робочої сили та додаткової), посиленою, подвійна ізоляція застосовується в ручному електрифікована інструменті;
· Електричне розділення мережі на окремі ділянки за допомогою спеціальних трансформаторів, що дозволяє зменшити електричну ємність мережі і значно підвищити роль опору ізоляції;
· Вирівнювання потенціалу землі з метою усунення крокової напруги за рахунок використання не поодиноких, а групових заземлювачів;
· Застосування засобів колективного захисту від ураження електричним струмом: захисного заземлення, зануленіяі відключення;
· Використання засобів індивідуального захисту та спеціальних електрозахисних приладів і пристроїв;
· Організація профвідбору шляхом проведення медоглядів при прийомі на роботу і періодично раз на два роки осіб, пов'язаних з експлуатацією електроустановок;
· Навчання і атестація персоналу;
· Організація безпечної експлуатації електроустановок.
Організація пожежної охорони на підприємствах
Відповідальність за пожежну безпеку на підприємстві та своєчасне виконання протипожежних заходів покладається на керівників підприємства, цехів, відділів, лабораторій та інших ділянок робіт. Керівники підприємств зобов'язані забезпечити своєчасне виконання правил і вимог пожежної безпеки, організувати на підприємстві пожежну охорону, добровільну пожежну дружину та пожежно-технічну комісію і керувати ними. При порушенні правил та вимог пожежної безпеки керівник підприємства має право накладати на порушників дисциплінарні та адміністративні стягнення або при необхідності порушувати справу про притягнення винних до судової відповідальності. У залежності від ступеня пожежної небезпеки підприємства пожежна охорона може складатися з воєнізованих пожежних частин, пожежних відомчих пожежних частин та пожежно-сторожових відділень.Робота пожежної безпеки здійснюється з широким залученням працюючих шляхом комплектування добровільних пожежних дружин (ДПД) та бойових розрахунків у всіх підрозділах. Склад бойового розрахунку механічного цеху (ділянки) залежить від числа работюащіх в зміні і може включати командира і кількох бійців (не менше двох). Члени ДПД і бойових розрахунків мають строго певні обов'язки, вони сприяють проведенню пожежно-профілактичної роботи, займаються попередженням пожеж на своїх робочих місцях, а при виникненні пожеж забезпечують їх ліквідацію. Для проведення профілактичної роботи на підприємствах залучається інженерно-технічний персоналії інші працівники. З їх числа на підприємстві організується пожежно-технічна комісія, до складу якої входять: головний інженер (голова), начальник пожежної охорони, енергетик, механік, технолог, інженер з охорони праці, будівельник та інші фахівці. До завдань інженерно технічної комісії входить виявлення порушень і відхилень від технологічних процесів, які можуть призвести до пожеж, розробка заходів щодо їх усунення; сприяння органам пожежного нагляду, організація роз'яснювально-масової роботи з пожежної безпеки серед работаючіх, в тому числі проведення оглядів на краще протипожежне стан цехів та пожежно-технічних семінарів на підприємстві.
Цехи і ділянки, де ведуться роботи по електродугової зварюванні відносяться до категорії Г виробництв по пожежній і вибухової небезпеки. Місця, відведені для проведення зварювальних робіт, встановлення обладнання повинні бути очищені від легкозаймистих матеріалів у радіусі не менше
6 ОХОРОНА НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА
Шкідливі викиди промислових підприємств мають негативний вплив не тільки на навколишнє середовище, але і в ряді випадків значно впливають на процес експлуатації технічних засобів. Так, наприклад, повітряні лінії електропередач у значній мірі схильні до впливу викидів продуктів згоряння органічного палива.Основними викидами складально-зварювальних цехів є пил і газоподібні домішки. Методи очищення промислових викидів від газоподібних домішок діляться на 4 групи: абсорбція, хемосорбція, адсорбція і каталітичні перетворення.
Метод абсорбції полягає в розділенні газоповітряної суміші на складові частини, шляхом поглинання одного або декількох газових компонентів цієї суміші поглиначем, званим адсорбентом, з утворенням розчину.
Метод хемосорбції базується на поглинанні газів і парів твердими і рідкими поглиначами з утворенням малолетучих або малорозчинних хімічних сполук.
Метод адсорбції - заснований на фізичних властивостях деяких твердих тіл з ультрамікроскопічний структурою селективно витягувати і концентрувати на своїй поверхні окремі компоненти газової суміші. Найбільш широко в якості адсорбенту використовується активоване вугілля.
Каталітичний метод - цим методом перетворюють токсичні компоненти промислових викидів у речовини нешкідливі або менш шкідливі для навколишнього середовища шляхом введення в систему додаткових речовин, званих каталізаторами.
Для очищення вентиляційних викидів від зварювального аерозолю використовуються пластинчасті електрофільтри, що забезпечують ефективність очищення 0,95. Такими фільтрами доцільно обладнати великі вентиляційні установки, до яких підключаються невеликі системи місцевої витяжної вентиляції. При цьому необхідно забезпечити очищення фільтрів від осаждаемой зварювальної пилу. На викидної стороні вентиляційних установок встановлюються глушники абсорбційного типу (трубчасті або пластинчасті).
Удосконалення технологічних процесів, застосування високоефективних засобів очищення викидів від домішок дозволяє значною мірою зменшити розміри промислових викидів у повітряний басейн.
Проблема охорони навколишнього середовища носить глобальний характер і тому повинна вирішуватися не тільки стосовно до конкретного підприємства або виробничим циклом, але і в масштабах окремих міст чи промислових центрів, регіонів, усієї території країни, групи країн, окремих континентів і всієї земної кулі
ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ
1. Методичні вказівки по оформленню курсових і дипломних проектів для студентів спеціальності «Обладнання і технологія зварювального виробництва» / М.Г. Лівшиць, І.М. Гуменшаймер, В.А. Пресняков. - Краматорськ: КІІ, 2005. - 66 с.
2. Миколаїв Г.А., Куркін С.А., Винокуров В.А. Зварні конструкції: Технологія виготовлення, автоматизація виробництва та проектування зварних конструкцій. - М.: Висш.школа, 1999. - 540 с.
3. Куркін С.А., Ховов В.М. Технологія, механізація та автоматизація виробництва зварних конструкцій: Атлас. - М.: Машинобудування, 1999. - 327 с.
4. Рижков М.І. Виробництво зварених конструкцій у важкому машинобудуванні: Організація і технологія. - М.: Машинобудування, 2000. - 375 с.
5. Гітлевіч А.Д., Етінгоф Л.А. Механізація і автоматизація зварювального виробництва. - М.: Машинобудування, 1997. - 280 с.
6. Багрянскій К.В., Доброніна З.А., Хренов К.К. Теорія зварювальних процесів. - Київ: Вища школа, 1996. - 423 с.
7. Винокуров В.А. Зварювальні напруги та деформації. Методи їх усунення. - М.: Машинобудування, 1998. - 325 с.
8. Сагалевич В.М. Методи усунення зварювальних напруг і деформацій. - М.: Машинобудування, 1994. - 248 с.
9. Касаткін Б., Прохоренко В.М., Чортів І.М. Напруження та деформації при зварюванні. - Київ: Вища школа, 1997. - 246 с.
10. Зварювання в машинобудуванні: Довідник / За ред. Н.А. Ольчінского. - М.: Машинобудування, 1998. - Т.1. - 501 с.
11. Шоршоров М.Х., Бєлов В.В. Фазові перетворення і зміни властивостей сталі при зварюванні. - М.: Наука, 1992. - 220 с.
12. Технологія електричного зварювання металів і сплавів плавленням / Под ред. Б.Є. Патона. - М.: Машинобудування, 1994. - 768 с.
13. Акулов А.І., Бельчук Г.А., Демянцевіч В.П. Технологія та устаткування зварювання плавленням. - М.: Машинобудування, 1997. - 432 с.
14. Гуляєв А.П. Металознавство. - М.: Машинобудування, 11978. - 647 с.
15. Контроль якості зварювання / Под ред. В.Н. Волченко. - М.: Машинобудування, 1995. - 1191 с.
16. Троїцький В.О., Радько В.П., Демидко В.Г. Дефекти зварних швів і засоби їх виявлення. - Київ: Вища школа, 2003. - 1144 с.
17. Евстіфеев Г.А., Веретенников І.С. Засоби механізації зварювального виробництва. - М.: Машинобудування, 1997. - 96 с.
18. Окерблом Н.О., Демянцевіч В.П., Байкова І.П. Проектування технології виготовлення зварних конструкцій. - Л.: Судпромгіз, 1998. - 602 с.
19. Зварювання в машинобудуванні: Довідник / За ред. В.А. Винокурова. - М.: Машинобудування, 1999. - Т.3. - 354 с.
20. Севбо П.М. Комплексна механізація та автоматизація зварювального виробництва. - Київ: Техніка, 1994. - 248 с.
21. Севбо П.М. Конструювання і розрахунок механічного зварювального устаткування. - Київ: Наукова думка, 1998. - 400 с.
22. Устаткування для заготівельних робіт у виробництві зварних конструкцій: Альбом / Под ред. А.Д. Гітлевіча, І.М. Сухова, Д.В. Биховського, І.Д. Кутана. - М.: Висш.школа, 1997. - 136 с.
23. Механічне обладнання зварювального виробництва: Альбом. - М.: Машинобудування, 1994. - 159 с.
24. Новиков В.А. Устаткування і засоби механізації складальних цехів. - М.: Машинобудування, 1998. - 145 с.