Введение Сварка является одним из ведущих технологических процессов мирового промышленного комплекса
 Скачать 7.05 Mb.
|
|
1.10 Расчёт количества наплавленного металла, расхода сварочных материалов, электроэнергии Масса наплавленного металла mнм, г (перевести в кг), определяется по формуле:  , (15)где Аш - площадь сечения, см2; γ - удельная плотность металла, г/см3; I - длина шва, см.  Расход сварочной проволоки mпр, кг, определяем по формуле:  , (16)где kp – коэффициент расхода, учитывающий потери электродов на огарки, угар и разбрызгивание металла kр; mнм –масса наплавленного металла.  Расход углекислого газа определяется по формуле:  (17)где mсо2 - расход углекислого газа, кг; mпр - масса расходованной проволоки, кг.  Если известна масса наплавленного металла mнм 1 м шва, то расход электроэнергии W, кВтч, можно вычислить из удельного расхода электроэнергии по формуле:  , (18)где αэ - удельный расход электроэнергии на 1 кг наплавленного металла, кВтч/кг.  Все расчетные данные сводим в таблицу 8 Таблица 8. Сводная таблица расхода материалов
1.11 Расчёт количества оборудования и его загрузки Требуемое количество оборудования рассчитываем по данным техпроцесса. Определяем действительный фонд времени работы оборудования Фд, по формуле:  (19)где Фном – номинальный фонд времени работы оборудования, ч; Пп – процент простоя оборудования в ремонте; Пп=3%.  Трудоемкость определяем согласно технологическому процессу:  , (20)где Т – норма штучного времени, н-ч; В – годовая программа, шт. Определяем трудоемкость на сборку, сварку кронштейна:   Определяем трудоемкость на слесарные операции:  Данные расчета сводим в таблицу 9. Таблица 9. Трудоёмкость изготовления сварной конструкции
Определяем количество оборудования по операциям техпроцесса по формуле:  (21)где С р – количество оборудования, шт; Т – норма трудоемкости, н–ч; Ки – коэффициент выполнения норм, Ки= 1,1 …1,2. Определяем количество оборудования для сборки кронштейна:  Принимаем одну единицы оборудования. Определяем количество оборудования для сварки кронштейна:  Принимаем две единицы оборудования. Определяем количество слесарных рабочих мест:  Принимаем одну единицу оборудования. Принятое количество оборудования определяем путём округления расчётного количества в сторону увеличения до ближайшего целого числа. Расчет коэффициента загрузки сварочного (сборочного) оборудования производим по формуле:  , (22)где Ко – коэффициент загрузки оборудования; Ср – расчетное количество оборудования; Сп – принятое количество оборудования. Определяем коэффициент загрузки оборудования при сборке кронштейна:  Определяем коэффициент загрузки оборудования при сварке кронштейна:  Определяем коэффициент загрузки оборудования при выполнении слесарных работ:  Средний коэффициент загрузки оборудования определяем по формуле:  (23)где К оср – средний коэффициент загрузки оборудования; ∑Ср – суммарное расчетное количество оборудования, шт; ∑Сп – суммарное принятое количество оборудования, шт.  1.12 Расчёт количества работающих Численность основных работающих определяем для каждой операции и рассчитываем по формуле:  (24)где Рор – численность основных рабочих, чел; Тгод – годовая трудоемкость по группе операций, н-ч; Фд – действительный годовой фонд времени работы рабочего; Кв – коэффициент выполнения норм, кв=1,2. Определяем численность основных рабочих для сборки кронштейна:  Принимаем одного человека. Определяем численность основных рабочих для сварки кронштейна:  Принимаем два человек. Определяем численность основных рабочих на слесарные операции:  Принимаем одного человека. Определяем суммарное количество основных рабочих:  Численность вспомогательных рабочих определяем по формуле:  (25)где Рвр – численность вспомогательных рабочих, чел; Рор – численность основных рабочих, чел.  Принимаем одного человека. Численность служащих определяем по формуле:  (26)где Рсл – численность служащих, чел; Рвр – численность вспомогательных рабочих, чел; Рор – численность основных рабочих, чел.  Принимаем одного человека. Результаты расчетов заносим в таблицу 10. Таблица 10. Численность работающих
1.13 Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования Затраты на силовую электроэнергию Wсил, кВт ч., определяем по формуле:  (27)де ∑N - суммарная мощность электродвигателей, кВт; Фд - действительный годовой фонд времени работы оборудования, ч; Коср - средний коэффициент загрузки оборудования; ko - коэффициент одновременной работы электродвигателей (0,6... 0,8); КПДс - коэффициент полезного действия сети (0,95... 0,97); КПДу - коэффициент полезного действия электродвигателей (0,8... 0,9).  1.14 Методы борьбы со сварочными деформациями В процессе изготовления сварных конструкций возникают внутренние напряжение, под действием которых происходят деформации изделий. Остаточные напряжения снижают работоспособность конструкции. Существуют несколько причин возникновения напряжений: - неравномерный нагрев металла, возникающий при сварке изделия; - нагретая зона стремится расширится, прилегающие участки препятствуют этому расширению, в результате чего возникают внутренние силы и напряжения; - линейная усадка происходит при переходе расплавленного металла из жидкого состояния в твердое, в результате чего резко уменьшается объем. Связанный с расплавлением металла шва, основной металл противодействует усадке, вследствие чего образуется внутренние напряжения; - структурные превращения в металле, возникающие при охлаждении металла и приводящие к образованию внутренних напряжений. Для уменьшения деформаций при сварке необходимо стремиться к равномерному распределению объема наплавляемого металла, более равномерному нагреву детали при сварке, а также применять определенный порядок наложения швов. Важно правильно выбрать режим сварки. При сборке изделий под сварку зазор должен быть равномерным по всей длине шва. Прихватывать детали необходимо в меньшем числе точек. Для уменьшения деформаций применяют также способ уравновешивания деформаций, при котором имеет значение очередность наложения швов. Очередность наложения выбирают так, чтобы последующий шов вызывал деформации, обратные деформациям, полученным при наложении предыдущего шва. Для уменьшения деформаций применяют и способ обратных деформаций. Сущность этого способа заключается в том, что детали перед сваркой располагают так, чтобы после сварки они приняли требуемое взаимное расположение. Жесткое закрепление свариваемых деталей также применяют для уменьшения деформаций. Этот способ находит широкое применение в условиях массового и серийного производства при сварке деталей сложной формы. Детали закрепляют в специальных приспособлениях (кондукторах), в которых выполняют сварку и вынимают их только после полного охлаждения. Для уменьшения деформаций применяют также предварительный подогрев свариваемой детали. В этом случае разность между температурой сварочной ванны и температурой всей детали уменьшается, и, следовательно, будут уменьшаться деформации от нагрева в процессе сварки. 1.15 Выбор методов контроля качества Сварные конструкции контролируют на всех этапах их изготовления. Кроме того, систематически проверяют приспособления и оборудование. При предварительном контроле подвергаются проверке основные и вспомогательные материалы, устанавливается их соответствие чертежу и техническим условиям. Наиболее ответственным моментом является текущий контроль выполнения сварки. Организация контроля сварочных работ может производиться в двух направлениях: контролируют сами процессы сварки либо полученные изделия. Тщательный контроль и приемка деталей и готовых изделий проводят на всех стадиях производства сварных конструкций. В стадии обработки проверяют: – соответствие применяемого металла чертежу на основании сертификата завода-изготовителя или путем заводского лабораторного испытания; – отсутствие внешних пороков металла: раковин, плен, волосовин, закатов, расслоений; – соблюдение формы и внешнего вида элементов сварных конструкций после заготовительных операций в соответствии с чертежами и техническими условиями, например, точность размеров, качество разделки кромок, зачистка после газовой резки и пр. В собранной сварной конструкции проверяют: – соответствие геометрических и основных размеров рабочим чертежам и соблюдение допусков; – правильность подготовки металла под наложение сварочных швов, зазоры, разделка кромок и прочее; – чистоту металла в месте наложения сварных швов, отсутствие окалины, ржавчины, масла и других загрязнений. В процессе сварки проверяют выборочно: – порядок наложения швов в соответствии с технологическим процессом; – тщательность зачистки предыдущих слоев шва перед наложением последующего слоя; – соответствие чертежным размерам наложенных швов и марки применяемой сварочной проволоки; – соответствие режимов сварки и квалификации сварщиков, указанных в техпроцессе. Выбор методов контроля обусловливается требованиями технических условий на изготовление сварных конструкций и зависит от степени ответственности данной конструкции при эксплуатации, глубины и места расположения предполагаемых дефектов, толщины, конфигурации и материала деталей и других факторов. В качестве контроля качества кронштейна применяем внешний осмотр. Перед его проведением сварные швы тщательно очищаются от брызг, шлака. Швы замеряют с помощью шаблона. Длину шва измеряют линейкой или рулеткой. Перпендикулярность измеряют с помощью уголков. Не допускается не соответствие размеров и формы швов, чешуйчатость, наплывы, подрезы, прожоги, не провары, пористость, не соответствие геометрических размеров сварного шва. Процент контроля рабочим 100 %, мастером 20 %, ОТК 15 %. 1.16 Техника безопасности, противопожарные мероприятия и охрана окружающей среды К электрогазосварочным работам допускаются рабочие не моложе 18 лет, прошедшие медицинское освидетельствование и специальное обучение, имеющие удостоверение на право выполнения указанных работ. Все сварщики, выполняющие дуговую и газовую сварку, должны ежегодно проходить проверку знаний. Рабочий пост сварщика должен быть оборудован местной вытяжной вентиляцией для отсоса вредных паров, газов и аэрозолей, состоящих из окислов металлов и продуктов сгорания обмазок и флюсов. Правильное и рациональное размещение рабочего места сварщика имеет большое значение в повышении безопасности сварочных работ, производительности труда и качества сварки. В целях защиты сварщиков, подсобных и вспомогательных рабочих от лучистой энергии, горящих поблизости сварочных дуг в постоянных местах сварки для каждого сварщика устраивают отдельные кабины площадью (2х2)-(2хЗ) м (не считая площади, занятой оборудованием) и высотой 1,8-2 м. Для улучшения вентиляции стены кабины не доводят до пола на 15-20 см. Материалом стен кабин может служить тонкое железо, фанера, брезент, покрытые огнестойким составом, или другие огнестойкие материалы. Для предохранения глаз и лица сварщика от вредного воздействия дуги необходимо использовать щитки или маски со специальными светофильтрами в зависимости от силы сварочного тока: Э-1 — при силе тока до 75 А, Э-2 — при 75-200 Л, Э-3 — 200-400 Л, а также ЭС-100, ЭС-300, ЭС-500. Большое значение для безопасности сварщика имеет проверка правильности проведения проводов к сварочным постам и оборудованию. Прокладка проводов к сварочным машинам по полу или земле, а также другим способом, при котором изоляция проводов не защищена и провод доступен для прикосновения, не разрешается. Ток от сварочных агрегатов к месту сварки передается гибкими изолированными проводами. Для предупреждения поражения электрическим током все оборудование должно быть заземлено. Причинами пожара при сварочных работах могут быть искры и капли расплавленного металла и шлака, неосторожное обращение с пламенем горелки при наличии горючих материалов вблизи рабочего места. Опасность пожара особенно следует учитывать на строительно-монтажных площадках и при ремонтных работах в помещениях, не предусмотренных для сварки. Для предупреждения пожаров необходимо соблюдать следующие противопожарные меры: нельзя хранить вблизи от места сварки огнеопасные или легковоспламеняющиеся материалы, а также производить сварочные работы в помещениях, загрязненных промышленной ветошью, бумагой, древесными отходами и т.п.; запрещается пользоваться одеждой и рукавицами со следами масел, жиров, бензина, керосина и других горючих жидкостей; нельзя выполнять сварку и резку свежевыкрашенных масляными красками конструкций до полного их высыхания; запрещается выполнять сварку аппаратов, находящихся под электрическим напряжением, и сосудов, находящихся под давлением; нельзя проводить без специальной подготовки сварку и резку емкостей из-под жидкого топлива; при выполнении в помещениях временных сварочных работ деревянные полы, настилы и помосты должны быть защищены от воспламенения листами асбеста или железа; нужно постоянно иметь противопожарные средства - огнетушители, ящики с песком, лопаты, ведра, пожарные рукава и т.п. - и следить за их исправным состоянием, а также содержать в исправности пожарную сигнализацию; после окончания сварочных работ необходимо выключить сварочный аппарат, а также убедиться в отсутствии горящих или тлеющих предметов. Средства пожаротушения - вода, пена, газы, пар, порошковые составы и др. Запрещается применять воду и пенные огнетушители при тушении керосина, бензина, нефти, горящих электрических проводов. В этих случаях следует пользоваться песком, углекислотными или порошковыми огнетушителями. При сварочных работах воздушная среда производственных помещений загрязняется сварочными аэрозолями, в состав которых могут входить оксиды марганца, хрома, цинка и кремния, фтористые и другие соединения, а также газы (оксиды углерода и азота, озон и др.). Эти вещества оказывают неблагоприятное воздействие на окружающую среду. Особое место среди загрязнителей занимают радионуклиды, которые опасны тем, что убивают всё живое, а природа не может от них самоочищаться, так как периоды полураспада нуклидов длятся годы и десятилетия. Проблема очистки дымовых газов является двуединой: с одной стороны - это защита здоровья человека, с другой - возможность возврата в производство ценных веществ. Важным направлением экологизации промышленного производства следует считать: совершенствование технологических процессов и разработку нового оборудования с меньшим уровнем выбросов, примесей и отходов в окружающую среду; экологическую экспертизу всех видов производства и промышленной продукции; замену токсичных отходов на нетоксичные; широкое применение дополнительных методов и средств защиты. В качестве дополнительных методов средств защиты применяют: аппараты для очистки газовых выбросов, сточных вод от примесей; глушители шума при выбросе газов в атмосферу. Эти средства защиты постоянно совершенствуются и широко внедряются в технологические и эксплуатационные циклы во всех отраслях народного хозяйства. Расчет вентиляции на рабочих местах сборочно-сварочного участка Для механизированной сварки в СО2 панель местного отсоса равномерного всасывания принимается 600х645 мм (Аn). Определяем часовой объем вытяжки загрязненного воздуха Lв, по формуле: м3/ч изготовление сварный конструкция кронштейн  (28)где V – скорость движения воздуха в воздуховоде, м3/ч, (V = 3...4 м3/ч); А – площадь сечения воздуховода, м2, (А = 0,25Ап). А = 0,25Аn = 0,25 х 0,6 х 0,645 = 0,0967 м2 Lв = 3 х 0,0967 х 3600 = 1044 м3/ч Выбираем по таблице вентилятор № 2 с воздухообменом 1200 м3/час, электродвигатель 4А100S2У3. В сборочно-сварочных цехах целесообразно создание системы общего освещения локализованного или равномерного общего с использованием переносных светильников местного освещения. Уровни освещенности для сварочных работ установлены в соответствии с нормативными документами для люминесцентных ламп Еср=150лк., для ламп накаливания Еср= 50 лк. Выбираем лампы типа ЛБЦ40. Число ламп Л, необходимых для освещения, подсчитывают по формуле:  , (29)где Еср – средняя освещенность, лк; А – площадь помещения, м2; Fо – световой поток одной лампы, лм, принимается по таблице; η – коэффициент использования светового потока.  Коэффициент η выбираем по таблице в зависимости от показателя помещения і:  , (30)где а и в – ширина и длина помещения, м; Нр – высота светильников над рабочей поверхностью, м, (Нр≈ 5...6 м).  | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||