курсовая ТСП сварка. бак. 1. технологический анализ изделия 5 выбор способа сварки плавлением 7
 Скачать 268.5 Kb.
|
|
ucн £ 110*dэп / Fно [ 7 ] ucн £ 110*1,2 / 11 = 29,3 мм/с Скорость подачи электродной проволоки uэп однозначно определяется при известных ucн , dэп , Fно. uэп = Fно * ucн / (Fэп * ( 1 - yр )) = = 4 * Fно * ucн / ( p * dэп2 ) [ 7 ] uэп = 4 * 11 * 29,3 / ( 3.14 * 1,22 )= = 125 мм / с = 450 м / ч. Сварочный ток определяем по формуле, полученной путем решения выражения для uэп( + ) относительно Ic( + ) ( см. П. 2.7. [ 7 ] ) . —————————————————— Ic( + ) = dэп * ( Ö 450 * dэп * uэп( + ) + 5185 - 72 [ 7 ] —————————————————— Ic( + ) = 1,2 * (Ö450 * 1,2 * 125 + 5185 - 72 = 237 A Принимаем Ic( + ) = 240 А (см. Табл. 2.5.4. [ 7 ] ). Напряжение сварки Uс Uc =22 + 0.02 * Ic = 22 + 0.02 * 240 = 26,8 B [ 7 ] . 5.3.2. Расчет режима дуговой сварки под флюсом шва № 2 . Подготовка исходных данных. В качестве исходных данных для расчета режима сварки необходимо иметь площадь наплавленного металла Fно = 22 мм2 ( см. п. 5.1.1 ). Тип шва С7. 2. Расчет режима сварки. Диаметр электродной проволоки рассчитываем по известной площади наплавленного металла Fно = 22 мм2 . dэп=Kd * Fно [ 7 ] где Kd - коэффициент, выбираемый в зависимости от положения шва и способа сварки по уравнению автоматизации из табл. 2.7.2 [ 7 ], при механизированной сварки в нижнем положении Kd =( 0.036 ... 0.08 ). dэп= ( 0.036 ... 0.08 ) * 22 = 0,8 ... 1,76 мм. Принимаем dэп= 1,2 мм. Cкорость сварки определяем по площади наплавленного металла и рассчитанному ранее dэп. При сварке в нижнем положении: ucн £ 110*dэп / Fно [ 7 ] ucн £ 110*1,2 / 22 = 14,65 мм/с Скорость подачи электродной проволоки uэп однозначно определяется при известных ucн , dэп , Fно. uэп = Fно * ucн / (Fэп * ( 1 - yр )) = = 4 * Fно * ucн / ( p * dэп2 ) [ 7 ] uэп = 4 * 22 * 14,65 / ( 3.14 * 1,22 )= = 125 мм / с = 450 м / ч. Сварочный ток определяем по формуле, полученной путем решения выражения для uэп( + ) относительно Ic( + ) ( см. П. 2.7. [ 7 ] ) . —————————————————— Ic( + ) = dэп * ( Ö 450 * dэп * uэп( + ) + 5185 - 72 [ 7 ] —————————————————— Ic( + ) = 1,2 * (Ö450 * 1,2 * 125 + 5185 - 72 = 237 A Принимаем Ic( + ) = 240 А (см. Табл. 2.5.4. [ 7 ] ). Напряжение сварки Uс Uc =22 + 0.02 * Ic = 22 + 0.02 * 240 = 26,8 B [ 7 ] . 5.3.3 Расчет режима дуговой сварки под флюсом шва № 3 Подготовка исходных данных. В качестве исходных данных для расчета режима сварки необходимо иметь площадь наплавленного металла Fно = 11 мм2 ( см. п. 5.1.1 ). Тип шва Н1. 2. Расчет режима сварки. Диаметр электродной проволоки рассчитываем по известной площади наплавленного металла Fно = 11 мм2 . dэп=Kd * Fно [ 7 ] где Kd - коэффициент, выбираемый в зависимости от положения шва и способа сварки по уравнению автоматизации из табл. 2.7.2 [ 7 ], при механизированной сварки в нижнем положении Kd =( 0.036 ... 0.08 ). dэп= ( 0.036 ... 0.08 ) * 11 = 0,4 ... 0,88 мм. Принимаем dэп= 1,2 мм. Cкорость сварки определяем по площади наплавленного металла и рассчитанному ранее dэп. При сварке в нижнем положении: ucн £ 110*dэп / Fно [ 7 ] ucн £ 110*1,2 / 11 = 29,3 мм/с Скорость подачи электродной проволоки uэп однозначно определяется при известных ucн , dэп , Fно. uэп = Fно * ucн / (Fэп * ( 1 - yр )) = = 4 * Fно * ucн / ( p * dэп2 ) [ 7 ] uэп = 4 * 11 * 29,3 / ( 3.14 * 1,22 )= = 125 мм / с = 450 м / ч. Сварочный ток определяем по формуле, полученной путем решения выражения для uэп( + ) относительно Ic( + ) ( см. П. 2.7. [ 7 ] ) . —————————————————— Ic( + ) = dэп * ( Ö 450 * dэп * uэп( + ) + 5185 - 72 [ 7 ] —————————————————— Ic( + ) = 1,2 * (Ö450 * 1,2 * 125 + 5185 - 72 = 237 A Принимаем Ic( + ) = 240 А (см. Табл. 2.5.4. [ 7 ] ). Напряжение сварки Uс Uc =22 + 0.02 * Ic = 22 + 0.02 * 240 = 26,8 B [ 7 ] . 6. ВЫБОР СВАРОЧНОГО ОБОРУДОВАНИЯ Выбираем источники сварочного тока и сварочный аппарат для полуавтоматической, ручной сварки и сварки под флюсом. Для ручной дуговой сварки покрытыми электродами выбираем выпрямитель, который будет обеспечивать ток сварки Ic=160 А, напряжение сварки U=26.4 В. Ток постоянный, обратной полярности. Согласно требуемым условиям выбираем выпрямитель ВД- 306У3. Он представляет собой однопостовой выпрямитель климатического исполнения У3 - для макроклиматического района с умеренным климатом и работой в закрытом помещении, без искусственно регулируемых климатических условий, где колебания температуры и влажности воздуха, а также воздействие пыли, песка существенно меньше, чем на открытом воздухе. Номинальный сварочный ток, обеспечиваемый выпрямителем, равен 315 А, пределы регулирования 45...315 А ; номинальное рабочее напряжение 32 В; номинальная мощность 24 кВт А ; габаритные размеры 795*780*830 мм ; масса 180 кг [ 2]. Для сварки в защитном газе плавящимся электродом нужен источник тока, обеспечивающий ток сварки Ic= 260 - 380 А, напряжение сварки U=26 - 32 В. Ток постоянный, обратной полярности. Согласно требуемым условиям выбираем выпрямитель ВДУ- 306У3. Он представляет собой однопостовой выпрямитель климатического исполнения У3 - для макроклиматического района с умеренным климатом и работой в закрытом помещении, без искусственно регулируемых климатических условий, где колебания температуры и влажности воздуха, а также воздействие пыли, песка существенно меньше, чем на открытом воздухе. Номинальный сварочный ток, обеспечиваемый выпрямителем, равен 315 А, пределы регулирования 50...300 А; номинальное рабочее напряжение 32 В; номинальная мощность 24 кВтА; габаритные размеры 820*620*1100 мм ; масса 300 кг [ 2]. Выбираем полуавтомат для дуговой сварки в СО2. Сварка ведется в закрытом помещении .Полуавтомат должен обеспечивать сварочный ток 260 – 360 А; диаметр проволоки 1,6 мм; скорость подачи электродной проволоки 393.6 м/ч...401 м/ч. Исходя из этих данных выбираем полуавтомат марки ПДГ - 303 - У3, обеспечивающий номинальный сварочный ток 300 А ; диаметр проволоки 1.2...2.0 мм; скорость подачи электродной проволоки 120...960 м/ч. Габаритные размеры 805*605*1050 мм. Масса 12 кг. Для сварки под флюсом выбираем автомат АДФ – 1002 У3, состоящий из сварочного трактора и сварочного трансформатора ТДФЖ – 1002 У3 с встроенным блоком управления автомата. Технические характеристики автомата АДФ – 1002 У3: 1. Номинальное напряжение питающей сети переменного тока, В 380 2. Номинальный сварочный ток, А 1000 3.Диаметр проволоки, мм; 3...5 4.Скорость подачи электродной проволоки, м/ч 60...362 5.Предельный угол наклона сварочной головки в плоскости, перепендикулярной шву, град 45 6. Вместимость барабана для проволоки,кг 15 7. Вместимость бункера для флюса, дм3 6 8. Габаритные размеры, мм 716*346*526 7. ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВАРИАНТОВ ТЕХНОЛОГИИ Для принятия решения о применении той или иной технологии необходима сравнительная экономическая оценка по технологической себестоимости и производительности процесса. Технологическая себестоимость включает в себя: З с.м. - затраты на сварочные материалы. З т.э. - затраты на технологическую электроэнергию. З с.о. - затраты на сварочное оборудование. З з.п. - затраты на зарплату основных рабочих и др. Технологическая себестоимость представляет собой сумму затрат Ст = З с.м. + З т.э. + З с.о.+ З з.п. ( руб ) (7.1 ) [ 7 ] Целесообразно выполнять расчет на единицу длины шва ( на 1 м шва ). 7.1. Расчет основного времени сварки Основное время сварки является критерием производительности и используется при расчете затрат. 7.1.1 Расчет основного времени ручной дуговой сварки Основное время сварки для однопроходного шва No1 : t со = L шо / v св ( 7.2 ) [ 7 ] где L шо - расчетная длина шва L шо = 1 м t со 1 = 1000*10 -3 / 8,5 = 0,11 ч Для шва No2 по формуле 7.2: t со 1 = 1000*10 -3 / 4,25 = 0,22 ч Для шва No3 по формуле 7.2: t со 1 = 1000*10 -3 / 8,5 = 0,11 ч Общее время сварки tраб : tраб = 0.11 + 0.22 + 0.11 = 0,44 ч. 7.1.2 Расчет основного времени расходуемого при сварке в СО2. Расчет ведём аналогично п. 7.1.1 по формуле 7.2. Для шва № 1: t со 1 = 1 / 24,7 = 0,04 ч Для шва No2 t со 1 = 1 / 12,35 = 0,08 ч Для шва No3 t со 1 = 1 / 24,7 = 0,04 ч Общее время сварки tоб : tоб = 0.04 + 0.08 + 0.04 = 0,16 ч. 7.1.3 Расчет основного времени расходуемого при сварке под флюсом: Расчет ведём аналогично п. 7.1.1 по формуле 7.2. Для шва № 1: t со 1 = 1 / 29,3 = 0,034 ч Для шва No2 t со 1 = 1 / 14,65 = 0,07 ч Для шва No3 t со 1 = 1 / 29,3 = 0,034 ч Общее время сварки tоб : tоб = 0.034 + 0.07 + 0.034 = 0,14 ч. 7.2 Расчет расхода затрат на сварочные материалы 7.2.1 Расчет расхода затрат на покрытые электроды Расчет покрытых электродов ведём через массу наплавленного металла на 1 м шва. Мэ = Кп.ш * Кр.э * Мн.о ( 7.3 ) [ 7 ] где Кп.ш = 1.0 ... 1.2 — коэффициент, учитывающий потери электродов в зависимости от положения шва; Кп.ш = 1.0; Кр.э = 1.4 ... 1.7 — коэффициент расхода электродов, учитывающий тип и толщину покрытия, потери на разбрызгивание и огарки; Кр.э = 1.4; Масса наплавленного металла Мн.о определяем по формуле : Мн.о = Fно * Lшо * ( 7.4 ) [ 7 ] Для шва № 1 Мн.о = 11 * 1000 * 7.8 * 10-3 = 85 г ( 0.085 кг ); Для шва № 2 Мн.о = 22 * 1000 * 7.8 * 10-3 = 170 г ( 0.170 кг ); Для шва № 3 Мн.о = 11 * 1000 * 7.8 * 10-3 = 85 г ( 0,085 кг ); Затраты на покрытые электроды: Зэ = Мзi * Цзi ( 7.5 ) [ 7 ]. Где Мзi - расход покрытых электродов, Цзi - цена. Для шва № 1: Мзi = 1.0 * 1.4 * 0,085 = 0,12 кг; Для шва № 2 Мзi = 1.0 * 1.4 * 0,17 = 0,24 кг; Для шва № 3 Мзi = 1.0 * 1.4 * 0,085 = 0,12 кг; Цена на электроды УОНИ 13 / 45 – 42 руб / кг. Сумма затрат на покрытые электроды составляет: Зэ = ( 0.12 + 0.24 + 0,12 ) * 42 = 20,2 руб. 7.2.2 Расчёт расхода и затрат на сварочную проволоку для сварки в СО2 Расчёт расхода проволоки на Lшо = 1 м шва можно выполнять через общую площадь наплавленного металла при постоянном режиме сварки. Мзп = Кр.п.( 1 + р ) * Мно ( 7.6 ) [ 7 ] где Кр.п. - коэффициент расхода проволоки, учитывающий потери её при наладке сварочного аппарата; Кр.п. = 1.02 ... 1..03, принимаем Кр.п. = 1.03 р - коэффициент потерь на разбрызгивание, зависящий от способа сварки р = 0.01 ... 0.15, принимаем р = 0.15. Мн.о. - масса наплавленного металла ( из расчета расхода покрытых электродов п. 7.2.1 ). Мз.п. = 1.03 * ( 1 + 0.15 )* ( 85 + 170 + 85) = 402 г = 0,402 кг. Затраты на электродную проволоку определим по формуле : З э.п. = М э.п.i * Ц э.п.i ( 7.7 ) [ 7 ] где М э.п. - расход проволоки на 1 м шва Ц э.п. - цена на электродную проволоку, для Св - 08Г2С Ц э.п. = 31 руб / кг. З э.п. = 0,402 * 31 = 14,3 руб. 7.2.3 Расчёт расхода и затрат на сварочную проволоку для сварки под флюсом Расчёт расхода проволоки на Lшо = 1 м шва можно выполнять через общую площадь наплавленного металла при постоянном режиме сварки. Мзп = Кр.п.( 1 + р ) * Мно ( 7.6 ) [ 7 ] где Кр.п. - коэффициент расхода проволоки, учитывающий потери её при наладке сварочного аппарата; Кр.п. = 1.02 ... 1..03, принимаем Кр.п. = 1.03 р - коэффициент потерь на разбрызгивание, зависящий от способа сварки р = 0.01 ... 0.15, принимаем р = 0.02. Мн.о. - масса наплавленного металла ( из расчета расхода покрытых электродов п. 7.2.1 ). Мз.п. = 1.03 * ( 1 + 0.02 )* ( 85 + 170 + 85) = 357 г = 0,357 кг. Затраты на электродную проволоку определим по формуле : З э.п. = М э.п.i * Ц э.п.i ( 7.7 ) [ 7 ] где М э.п. - расход проволоки на 1 м шва Ц э.п. - цена на электродную проволоку , для Св – 08А Ц э.п. = 29 руб / кг. З э.п. = 0,357 * 29 = 10,35 руб. 7.2.4. Расчет расхода защитного газа ( CO 2 ) Расход защитного газа на 1 м шва определим как Q з.г. = q з.г.*t c.i ( 7.8 ) [ 7 ] где q з.г. - расход защитного газа, л/мин ; tc - время сварки . Шов No 1 : Q з.г. = 11*0,04 = 0,44 л Шов No 2 : Q з.г. = 16*0,19 = 3,04 л Шов No 3 : Q з.г. = 11*0,11 = 1,21 л Общий расход определяется по формуле 7.8 Q з.г. = 0,44 + 3,04 + 1,21 = 4,7 л Затраты на защитный газ определяем по формуле: З з.г. = Q з.г. * Ц з.г. (7.9 ) [ 7 ] где Q з.г. = 4,7 л - общий расход защитного газа на 1 м шва. Ц з.г - цена защитного газа ( углекислоты жидкой) за 1 л = 0,06 руб Определим затраты на защитный газ по формуле 7.9. З з.г. = 0,06 * 4,7 = 0,28 руб. 7.2.5. Расчет расхода флюса Расход флюса на 1 м шва определим как Q ф. = Крф *М э.п ( 7.8 ) [ 7 ] где Крф. – коэффициент расхода флюса ; Q ф. = 1,1*0,357 = 0,39 кг Затраты на флюс определяем по формуле: З ф. = Q ф. * Ц ф. (7.9 ) [ 7 ] где Q ф. = 1,1 кг - общий расход флюса на 1 м шва. Ц з.г - цена флюса АН – 348А за 1 кг = 22 руб Определим затраты на сварочный флюс по формуле 7.9. З з.г. = 22 * 0,39 = 8,6 руб. Данные расчета заносим в таблицу 7.1. Таблица 7.1
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||