Разработка маршрутно-операционной технологии

ВВЕДЕНИЕ

Целью курсового проекта является углубление и закрепление знаний в области технологии, механизации и автоматизации.

Задачи курсового проекта:

· Оценка технологичности конструкции, выбор и подробная разработка технологической последовательности изготовления деталей, узлов и подузлов, включая заготовительные, сборочные и сварочные операции, контроль;

· Выбор способа и метода сварки, расчет параметров процесса;

· Выбор оборудования из номенклатуры выпускаемого серийно, наиболее рационального для выполнения тех или иных операций и развитие навыков в проектировании специальной технологической оснастки и инструмента.

Исходными данными для выполнения курсового проекта являются:

1. чертеж изделия: ограничитель,

2. годовая программа выпуска: n=5500шт,

3. способы сварки для соединения составных частей изделия: РДС и сварка в среде СО2,

4. материал изделия: Ст3.

ХАРАКТЕРИСТИКА ИЗДЕЛИЯ

1. Характеристика изделия

Ограничители различных типов, конструкций и назначений широко применяются в отечественной промышленности.

Ограничители хода полотна промышленных ворог устанавливаются на воротах всех видов монтажа для предотвращения удара полотна ворот о стену.

Концевые упоры-ограничители также устанавливают для предотвращения пе­рехода перемещаемых подъемных механизмов за рельсовые пути. Для демпфирова­ния удара концевые опоры снабжают упругими элементами из резины и дерева.

Удар грузовой тележки или крана о концевые упоры-ограничители может явиться следствием нарушений в эксплуатации - ошибочных действий крановщика, выхода из строя тормозов или концевых выключателей. Тем не менее, такие случаи имеют место при работе кранов.

Данные испытаний и расчетов показывают, что при буферном ударе грузовых тележек, перемещающихся со скоростью 0,5...0,66 м/с, на металлическую конструк­цию передается относительно небольшая нагрузка. Горизонтальное ускорение моста при этом не превышает 0,6 м/с2. Это объясняется также и относительно большой массой моста, которая поглощает кинетическую энергию грузовой тележки, про­порциональную второй степени скорости ее передвижения. Более точно нагрузку, возникающую при ударе тележки об упор, можно определить, анализируя диффе­ренциальные уравнения движения системы «грузовая тележка- упругий буфер - уп­ругий остов крана». Здесь могут быть применены расчетные модели и методика рас­чета, разработанная применительно к мостовым перегружателям, близким к козло­вым кранам по конструктивной схеме.

Опыт показывает, что вследствие податливости остова крана даже при отсут­ствии упругих упоров и скорости движения кранов» например 0,66 м/с, буферный удар крана не приводит к каким-либо повреждениям конструкции, но вызывает зна­чительное раскачивание груза и ощущаемые крановщиком неприятные толчки.

Следует считать, что в тех случаях, когда концевые выключатели механизма передвижения приводят в действие тормоза на расстоянии, достаточном для сниже­ния скорости до 0,8 м/с при подходе к упорам, нагрузки от буферного удара при расчете металлических конструкций можно не учитывать. При скоростях передви­жения 1 ...1.5 м/с такое снижение скорости легко достижимо. У более быстроходных кранов следует предусматривать устройства, автоматически снижающие скорость передвижения при подходе к отклоняющим линейкам концевых выключателей.

Еще одно назначение упоров-ограничителей - временная установка их при монтаже опор линий электропередач. Для предотвращения обвала стенок котлована при установке железобетонных опор рекомендуется применять упор-ограничитель .

АНАЛИЗ ВАРИАНТА И ВЫБОР СПОСОБА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЯ

Ограничитель рационально сваривать сваркой в среде углекислого газа. Этот способ позволяет получать надежное проплавление всего сечения за один проход, а так же необходимое качество швов. А при ручной дуговой сварке для выполнения такой задачи затрачивается намного больше времени.

Поэтому для изготовления изделия применяется способ сварки в среде углекислого газа, как наиболее рациональный и технологичный.

Исходя из толщины свариваемых элементов, равной 20 мм, возможны варианты конструктивного оформления сварных соединений полученных полуавтоматической сваркой в среде СО2 и ручной дуговой сварки.

При СО2 могут быть предложены пять типов швов:

· угловой односторонний без скоса кромок (ГОСТ 14771-76 -У4);

· тавровый односторонний со скосом одной кромки (ГОСТ 14771-76 -Т6);

· тавровый двусторонний без скоса кромок (ГОСТ 14771-76 -Т3);

· тавровый односторонний без скоса кромок (ГОСТ 14771-76 -Т1);

· тавровый двусторонний с двумя симметричными скосами одной кромки (ГОСТ 14771-76 -Т8).

При сварке в среде РДС также могут быть предложены пять типов швов:

· угловой односторонний без скоса кромок (ГОСТ 5464-80 -У4);

· тавровый односторонний со скосом одной кромки (ГОСТ 5464-80 -Т6);

· тавровый двусторонний без скоса кромок (ГОСТ 5464-80 -Т3);

· тавровый односторонний без скоса кромок (ГОСТ 5464-80 -Т1);

· тавровый двусторонний с двумя симметричными скосами одной кромки (ГОСТ 5464-80 -Т8).

Выберем при РДС и сварке в среде СО2 односторонние тавровые швы без разделки кромок как самые простые и не требующие предварительной подготовки свариваемых деталей.

Дуговую сварку в среде СО2 производить проволокой Св08Г2С диаметром 1,6 мм по ГОСТ 2246-70 в среде СО2 ГОСТ 8050-85, а дуговую сварку производить электродами АНО-4 по ГОСТ 9467-75.

Расчёт режимов сварки РДС

1) Выбираем по ГОСТ 5264-80 форму подготовки кромок под сварку

(рисунок 1):

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru

Рисунок 1 - Подготовка кромок под РДС.

2) Выбираем тип, марку и диаметр электрода.

По справочным данным определяем, что сталь Ст3 имеет временное сопротивление σв= 43 кг/мм2. Для сварки этой стали выбираем электрод типа Э46 марки АНО-4, дающий наплавленный металл с σв= 48 кг/мм2.

Диаметр электрода – 4 мм. Катет 8 мм.

3) Электрод марки АНО-4 имеет рутиловое покрытие. Для него используется переменный ток.

4) Определяем площадь наплавленного металла.

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru (1)

где разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru - коэффициент увеличения, учитывающий наличие зазора и выпуклости шва, разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru - катет шва (принимаем разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru ).

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru .

5) Определяем силу сварочного тока:

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru , (2)

где разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru - коэффициент, разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru ;

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru - коэффициент, определяется в зависимости от типа покрытия и положения шва в пространстве, разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru .

для нижнего положения:

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru .

6) Определяем напряжение на дуге.

Для электрода Э46 марки АНО-4 принимаем напряжение 25В.

7) Скорость сварки определяется:

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru , (3)

где разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru - коэффициент наплавки, (г/А∙ч);

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru - плотность наплавленного металла, разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru ;

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru - площадь поперечного сечения наплавленного металла;

для нижнего положения:

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru .

8) Определяем погонную энергию сварки:

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru , (4)

где разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru - эффективный КПД дуги, для РДС разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru ;

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru - скорость сварки в см/с;

для нижнего положения:

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru .

9) Определяем глубину провара:

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru , (5)

где разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru - погонная энергия.

для нижнего положения:

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru .

10) Определяем мгновенную скорость охлаждения З.Т.В. при температуре наименьшей устойчивости аустенита:

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru , (6)

где разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru - коэффициент теплопроводности, кал/(см∙°С), разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru - объёмная теплоёмкость, кал/(см3∙0С), разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru - температура наименьшей устойчивости аустенита, разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru - начальная температура изделия перед сваркой, разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru - толщина металла, см;

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru .

3.2. Расчет режимов при сварке в среде СО2

1) По ГОСТ 14771-76 выбираем форму и конструктивные элементы подготовки кромок под сварку, размеры выполненных швов (рисунок 2).

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru

Рисунок 2. - Подготовка кромок под сварку в СО2.

2) На основе заданного значения катета шва определяем площадь поперечного сечения металла шва:

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru , (7)

где разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru - коэффициент увеличения, учитывающий наличие зазора и выпуклости шва, разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru - катет шва (принимаем разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru ).

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru

Число проходов:

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru ; (8)

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru .

3) Выбираем диаметр электродной проволоки : разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru .

4) Определяем силу тока:

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru , (9)

где разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru - плотность тока (принимаем разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru ).

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru .

5) Определяем напряжение на дуге:

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru ,

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru .

6) Определяем скорость сварки:

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru , (10)

где разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru - коэффициент наплавки, принимаем разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru .

7) Определяем коэффициент на угар и разбрызгивание:

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru , (11)

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru .

8) Определяем погонную энергию сварки:

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru , (12)

где разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru - эффективный КПД дуги, для сварки в СО2 разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru ;

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru - скорость сварки в см/с;

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru .

9) Определяем скорость подачи электродной проволоки:

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru , (13)

где разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru - скорость сварки, м/час;

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru - площадь наплавки, мм2;

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru - площадь поперечного сечения электрода, мм2;

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru .

10) Определяем мгновенную скорость охлаждения З.Т.В. при температуре наименьшей устойчивости аустенита:

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru ,

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru .

3.3. Выбор оборудования для РДС и сварки в среде СО2.

Из справочника выбираем стандартное оборудование, характеристики которого совпадают с расчетными данными.

Таблица 1 – Оборудование для РДС.

  Напряжение питающей сети, В Номинальный сварочный ток, А Пределы регулирования, А Номинальный режим работы ПР, % Номинальная мощность, кВа Габаритные размеры (длина x ширина x высота), мм Масса, кг Цена, руб
ТДМ-302М 60-300 640 x 715 x 490
ТДМ-502 100-500 400 x 420 x 590
ТДМ-503 100-500 380 x 570 x 620

Таблица 2 – Оборудование для сварки в среде защитного газа СО2.

  Напряжение питающей сети, В Номинальный сварочный ток, А Пределы регулирования, А Диаметр электродной проволоки, мм Скорость подачи проволоки, м/ч Тип источника питания Габаритные размеры (длина x ширина x высота), мм Масса, кг Цена, руб
Подающего механизма Шкафа управления
ПДГ-502 100-500 1,2-2 120-1200 ВДУ-506 904×660×434 500×460×700
ПДГ-504 100-500 1,2-2 120-1200 ВДУ-504 470×298×260 500×460×700
ПДГ-506 100-500 1,2-2 120-1200 ВДУ-506С 470×298×260 500×460×700

Наиболее экономически целесообразно для сварки в среде СО2 данного изделия выбрать полуавтомат ПДГ-504 с выпрямителем ВДУ-504, а для РДС - ТДМ-302М.

ВЫБОР МЕТОДА КОНТРОЛЯ

Данное изделие используется как ответственное. Данные сварные швы должны обладать прочностью. Поэтому допускаемыми дефектами в них могут быть лишь одиночные поры и незначительные шлаковые включения.

Для контроля качества сварных швов в данном случае выбирается радиографический метод контроля.

Контроль производится рентгеном.

Область применение обнаружение трещин и непроваров.

Радиографический метод контроля сварных соединений предусматривает использование рентгеновского гамма-излучения и радиографической пленки для выявления различных дефектов (ГОСТ 3242 - 79). Данный метод, обладая определенными достоинствами и недостаткам, нашел широкое применение в промышленности.
Рентгеновские лучи и гамма-лучи обладают ценными свойствами: способны проходить через непрозрачные предметы (металлы); действуют на фотопленку (рентгеновскую пленку); способны вызвать свечение (флюоресценцию) некоторых химических элементов, что используется при применении усиливающих экранов во время просвечивания сварных швов.
Источником рентгеновских лучей служит рентгеновская трубка. Пучок лучей направляется на сварное соединение перпендикулярно оси шва. С другой стороны шва устанавливают светонепроницаемую кассету, в которой находятся рентгеновская пленка и два экрана, усиливающие изображение. Дефектные места шва - газовые поры, шлаковые включения, трещины и другие - в меньшей степени снижают интенсивность проникающих лучей, чем сплошной металл. Степень засвечивания пленки будет больше в местах расположения дефектов.

Нормирование РДС

Норма штучного времени при ручной дуговой сварке рассчитывается по формуле:

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru , (20)

где разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru - основное время на один погонный метр шва;

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru - норма вспомогательного времени, связанного со сварным швом;

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru - норма вспомогательного времени, связанного со свариваемым изделием;

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru - коэффициент, учитывающий затраты времени на обслуживание рабочего места, отдых и естественные нужды;

Рассчитывается основное время на один погонный метр шва:

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru (21)

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru

Определяется вспомогательное время, связанное со сварочным швом:

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru (22)

где разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru - время ,затрачиваемое на зачистку свариваемых кромок, мин;

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru - время, затрачиваемое на зачистку шва от шлака, мин;

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru - время, затрачиваемое на зачистку сварного соединения от брызг, мин;

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru - время, затрачиваемое на осмотр и проверку шва, мин.

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru

Определяется вспомогательное время, связанное со свариваемым изделием:

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru , (23)

где разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru - время, затрачиваемое на установку изделия с помощью крана, мин;

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru - время, затрачиваемое на снятие изделия с помощью крана, мин;

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru - время на поворот изделия, мин.

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru .

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru

Норма времени на сварку партии коленчатых валов:

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru , (24)

где n – годовая программа выпуска

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru (25)

Соответственно штучно-калькуляционное время на одно изделие составит:

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru .

5.5. Нормирование сварки в среде СО2

Определяется подготовительно-заключительное время для сварки в среде СО2:

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru , (26)

где tп - время, затрачиваемое на получение производственного задания, указаний и инструктажа, мин;

tо - время, затрачиваемое на ознакомление с работой, мин;

tу - время, затрачиваемое на установку величины сварочного тока, мин;

tсп - время, затрачиваемое на установку скорости подачи электродной проволоки, мин;

tор - время, затрачиваемое на установку оптимального расхода углекислого газа, мин;

tпр - время на продувку газовых шлангов горелки, мин;

tру – затрачиваемое на включение и регулировку сварочной установки, мин;

tпс – время, затрачиваемое на сдачу работы, мин.

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru .

Рассчитывается основное время на один погонный метр шва:

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru

Определение вспомогательного времени, связанного со сварочным швом:

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru , (27)

где tбр – время на очистку и осмотр свариваемых кромок, мин;

tсф – время на очистку шва от шлака, промер и осмотр шва, мин;

tош – время на переход сварщика к началу шва, мин.

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru .

Определение вспомогательного времени, связанного со свариваемым изделием:

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru .

Норму штучного времени рассчитываем по формуле:

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru ,

где К2 - коэффициент к оперативному времени, К2= 1,09

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru .

Норма времени на сварку партии коленчатых валов:

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru ,

где n – годовая программа выпуска

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru

Соответственно штучно-калькуляционное время на одно изделие составит:

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru .

ПЛАНИРОВКА УЧАСТКА

Участок, где осуществляется техпроцесс изготовления изделия, состоит из следующих мест:

1. Склад заготовок.

2. Сборочный участок.

3. Сварочный участок.

4. Место зачистки.

5. Контроля.

6. Склад готовых изделий.

Минимальная ширина прохода между местами составляет 1,5 м. На участке размещены источники питания, щит пожарной опасности, ящик с песком.

К участку подведены магистрали подачи сжатого воздуха, воды, углекислого газа, а также осуществлен подвод электрической энергии, есть противопожарный трубопровод.

Площадь участка составляет 42,5 м2.

Ширина проезда 3 м.

План и грузопоток сборки и сварки стойки изображены на чертеже КП 15.04.01-20.07-0882.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. К расчёту режимов ручной дуговой сварки покрытыми металлическими электродами: Методические указания;

Сост. Воротников В.Я. Иванов С.В. Курск, 1984г. 24с.

2. Технология и оборудование сварки плавлением конструкционных сталей и сплавов: Методические указания к выполнению курсовой работы / Курск. гос. техн. ун-т; Сост.: Воротников В.Я. Курск. 2004г.

3. Д. Ш. Гитлевич, Л. А. Животинский, Д. Ф. Жмакин

Техническое нормирование технологических процессов в сварных цехах.-

Изд. Машиностроение М. 1962г.

Сварка в машиностроении: Справочник. В 4-х т. – М.: Машиностроение, 1979 – Т.4/ Под ред. Ю.Н.Зорина. 1979. 512с.

5. Е.В. Рыморов

Новые сварочные приспособления. Л.: Стройиздат., Ленингр. отд-ние, 1988. – 125 с, ил.

С.А. Куркин, Г.А. Николаев

Сварные конструкции. Технология изготовления, механизация и контроль качества в сварочном производстве. – М.: Высшая школа, 1991. – 398 с.

6. А.А. Котельников, т.В. Алпеева

Производство сварных конструкций: методические указания к выполнению курсового проекта / Курск. гос. техн. ун-т. Курск, 2007. 22 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ

1.Установка сборочная (сборочный чертеж) КП.15.04.01.67.16-0854

2. Спецификация КП.15.04.01.67.16-0854

3. Установка сварочная ( сборочный тертеж) КП.15.04.01.67.16-0854

4. Спецификация КП.15.04.01.67.16-0854

5. Варианты конструктивного исполнения сварных швов КП.15.04.01.67.16-0887

6. Планировка участка КП.15.04.01.67.16-0882

7. Технологический процесс

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru

ВВЕДЕНИЕ

Целью курсового проекта является углубление и закрепление знаний в области технологии, механизации и автоматизации.

Задачи курсового проекта:

· Оценка технологичности конструкции, выбор и подробная разработка технологической последовательности изготовления деталей, узлов и подузлов, включая заготовительные, сборочные и сварочные операции, контроль;

· Выбор способа и метода сварки, расчет параметров процесса;

· Выбор оборудования из номенклатуры выпускаемого серийно, наиболее рационального для выполнения тех или иных операций и развитие навыков в проектировании специальной технологической оснастки и инструмента.

Исходными данными для выполнения курсового проекта являются:

1. чертеж изделия: ограничитель,

2. годовая программа выпуска: n=5500шт,

3. способы сварки для соединения составных частей изделия: РДС и сварка в среде СО2,

4. материал изделия: Ст3.

ХАРАКТЕРИСТИКА ИЗДЕЛИЯ

1. Характеристика изделия

Ограничители различных типов, конструкций и назначений широко применяются в отечественной промышленности.

Ограничители хода полотна промышленных ворог устанавливаются на воротах всех видов монтажа для предотвращения удара полотна ворот о стену.

Концевые упоры-ограничители также устанавливают для предотвращения пе­рехода перемещаемых подъемных механизмов за рельсовые пути. Для демпфирова­ния удара концевые опоры снабжают упругими элементами из резины и дерева.

Удар грузовой тележки или крана о концевые упоры-ограничители может явиться следствием нарушений в эксплуатации - ошибочных действий крановщика, выхода из строя тормозов или концевых выключателей. Тем не менее, такие случаи имеют место при работе кранов.

Данные испытаний и расчетов показывают, что при буферном ударе грузовых тележек, перемещающихся со скоростью 0,5...0,66 м/с, на металлическую конструк­цию передается относительно небольшая нагрузка. Горизонтальное ускорение моста при этом не превышает 0,6 м/с2. Это объясняется также и относительно большой массой моста, которая поглощает кинетическую энергию грузовой тележки, про­порциональную второй степени скорости ее передвижения. Более точно нагрузку, возникающую при ударе тележки об упор, можно определить, анализируя диффе­ренциальные уравнения движения системы «грузовая тележка- упругий буфер - уп­ругий остов крана». Здесь могут быть применены расчетные модели и методика рас­чета, разработанная применительно к мостовым перегружателям, близким к козло­вым кранам по конструктивной схеме.

Опыт показывает, что вследствие податливости остова крана даже при отсут­ствии упругих упоров и скорости движения кранов» например 0,66 м/с, буферный удар крана не приводит к каким-либо повреждениям конструкции, но вызывает зна­чительное раскачивание груза и ощущаемые крановщиком неприятные толчки.

Следует считать, что в тех случаях, когда концевые выключатели механизма передвижения приводят в действие тормоза на расстоянии, достаточном для сниже­ния скорости до 0,8 м/с при подходе к упорам, нагрузки от буферного удара при расчете металлических конструкций можно не учитывать. При скоростях передви­жения 1 ...1.5 м/с такое снижение скорости легко достижимо. У более быстроходных кранов следует предусматривать устройства, автоматически снижающие скорость передвижения при подходе к отклоняющим линейкам концевых выключателей.

Еще одно назначение упоров-ограничителей - временная установка их при монтаже опор линий электропередач. Для предотвращения обвала стенок котлована при установке железобетонных опор рекомендуется применять упор-ограничитель .

АНАЛИЗ ВАРИАНТА И ВЫБОР СПОСОБА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЯ

Ограничитель рационально сваривать сваркой в среде углекислого газа. Этот способ позволяет получать надежное проплавление всего сечения за один проход, а так же необходимое качество швов. А при ручной дуговой сварке для выполнения такой задачи затрачивается намного больше времени.

Поэтому для изготовления изделия применяется способ сварки в среде углекислого газа, как наиболее рациональный и технологичный.

Исходя из толщины свариваемых элементов, равной 20 мм, возможны варианты конструктивного оформления сварных соединений полученных полуавтоматической сваркой в среде СО2 и ручной дуговой сварки.

При СО2 могут быть предложены пять типов швов:

· угловой односторонний без скоса кромок (ГОСТ 14771-76 -У4);

· тавровый односторонний со скосом одной кромки (ГОСТ 14771-76 -Т6);

· тавровый двусторонний без скоса кромок (ГОСТ 14771-76 -Т3);

· тавровый односторонний без скоса кромок (ГОСТ 14771-76 -Т1);

· тавровый двусторонний с двумя симметричными скосами одной кромки (ГОСТ 14771-76 -Т8).

При сварке в среде РДС также могут быть предложены пять типов швов:

· угловой односторонний без скоса кромок (ГОСТ 5464-80 -У4);

· тавровый односторонний со скосом одной кромки (ГОСТ 5464-80 -Т6);

· тавровый двусторонний без скоса кромок (ГОСТ 5464-80 -Т3);

· тавровый односторонний без скоса кромок (ГОСТ 5464-80 -Т1);

· тавровый двусторонний с двумя симметричными скосами одной кромки (ГОСТ 5464-80 -Т8).

Выберем при РДС и сварке в среде СО2 односторонние тавровые швы без разделки кромок как самые простые и не требующие предварительной подготовки свариваемых деталей.

Дуговую сварку в среде СО2 производить проволокой Св08Г2С диаметром 1,6 мм по ГОСТ 2246-70 в среде СО2 ГОСТ 8050-85, а дуговую сварку производить электродами АНО-4 по ГОСТ 9467-75.

Расчёт режимов сварки РДС

1) Выбираем по ГОСТ 5264-80 форму подготовки кромок под сварку

(рисунок 1):

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru

Рисунок 1 - Подготовка кромок под РДС.

2) Выбираем тип, марку и диаметр электрода.

По справочным данным определяем, что сталь Ст3 имеет временное сопротивление σв= 43 кг/мм2. Для сварки этой стали выбираем электрод типа Э46 марки АНО-4, дающий наплавленный металл с σв= 48 кг/мм2.

Диаметр электрода – 4 мм. Катет 8 мм.

3) Электрод марки АНО-4 имеет рутиловое покрытие. Для него используется переменный ток.

4) Определяем площадь наплавленного металла.

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru (1)

где разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru - коэффициент увеличения, учитывающий наличие зазора и выпуклости шва, разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru - катет шва (принимаем разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru ).

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru .

5) Определяем силу сварочного тока:

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru , (2)

где разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru - коэффициент, разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru ;

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru - коэффициент, определяется в зависимости от типа покрытия и положения шва в пространстве, разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru .

для нижнего положения:

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru .

6) Определяем напряжение на дуге.

Для электрода Э46 марки АНО-4 принимаем напряжение 25В.

7) Скорость сварки определяется:

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru , (3)

где разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru - коэффициент наплавки, (г/А∙ч);

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru - плотность наплавленного металла, разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru ;

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru - площадь поперечного сечения наплавленного металла;

для нижнего положения:

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru .

8) Определяем погонную энергию сварки:

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru , (4)

где разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru - эффективный КПД дуги, для РДС разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru ;

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru - скорость сварки в см/с;

для нижнего положения:

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru .

9) Определяем глубину провара:

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru , (5)

где разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru - погонная энергия.

для нижнего положения:

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru .

10) Определяем мгновенную скорость охлаждения З.Т.В. при температуре наименьшей устойчивости аустенита:

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru , (6)

где разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru - коэффициент теплопроводности, кал/(см∙°С), разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru - объёмная теплоёмкость, кал/(см3∙0С), разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru - температура наименьшей устойчивости аустенита, разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru - начальная температура изделия перед сваркой, разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru - толщина металла, см;

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru .

3.2. Расчет режимов при сварке в среде СО2

1) По ГОСТ 14771-76 выбираем форму и конструктивные элементы подготовки кромок под сварку, размеры выполненных швов (рисунок 2).

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru

Рисунок 2. - Подготовка кромок под сварку в СО2.

2) На основе заданного значения катета шва определяем площадь поперечного сечения металла шва:

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru , (7)

где разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru - коэффициент увеличения, учитывающий наличие зазора и выпуклости шва, разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru - катет шва (принимаем разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru ).

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru

Число проходов:

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru ; (8)

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru .

3) Выбираем диаметр электродной проволоки : разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru .

4) Определяем силу тока:

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru , (9)

где разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru - плотность тока (принимаем разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru ).

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru .

5) Определяем напряжение на дуге:

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru ,

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru .

6) Определяем скорость сварки:

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru , (10)

где разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru - коэффициент наплавки, принимаем разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru .

7) Определяем коэффициент на угар и разбрызгивание:

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru , (11)

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru .

8) Определяем погонную энергию сварки:

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru , (12)

где разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru - эффективный КПД дуги, для сварки в СО2 разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru ;

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru - скорость сварки в см/с;

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru .

9) Определяем скорость подачи электродной проволоки:

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru , (13)

где разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru - скорость сварки, м/час;

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru - площадь наплавки, мм2;

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru - площадь поперечного сечения электрода, мм2;

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru .

10) Определяем мгновенную скорость охлаждения З.Т.В. при температуре наименьшей устойчивости аустенита:

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru ,

разработка маршрутно-операционной технологии - student2.ru .

3.3. Выбор оборудования для РДС и сварки в среде СО2.

Из справочника выбираем стандартное оборудование, характеристики которого совпадают с расчетными данными.

Таблица 1 – Оборудование для РДС.

  Напряжение питающей сети, В Номинальный сварочный ток, А Пределы регулирования, А Номинальный режим работы ПР, % Номинальная мощность, кВа Габаритные размеры (длина x ширина x высота), мм Масса, кг Цена, руб
ТДМ-302М 60-300 640 x 715 x 490
ТДМ-502 100-500 400 x 420 x 590
ТДМ-503 100-500 380 x 570 x 620

Таблица 2 – Оборудование для сварки в среде защитного газа СО2.

Наши рекомендации