Министерство высшего образования, науки и инновации Республики Узбекистан Алмалыкский филиал


Download 1.85 Mb.
bet3/13
Sana31.10.2023
Hajmi1.85 Mb.
#1735862
TuriПояснительная записка
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   13
Bog'liq
диплом

Дата выдачи задания

Дата сдачи
задания

Отметка о выполнении

1.

Введение













2.

Общий часть













3.

Технологическая часть













4.

Конструкторская часть













5.

Экономическая часть













6.

Охрана труда и правила технической безопасности













7.

Графическая часть













7. График выполнения выпускной работы:



Этапы выпускной работы

Срок выполнения этапов

Примечание



1.

Введение







2.

Общий раздел







3.

Технологическая часть







4.

Конструкторская часть







5.

Экономическая часть







6.

Охрана труда и правила технической безопасности







7.

Графическая часть










Заключение










Список использованной литературы










Рецензия










Защита







Дата выдачи задания: «_____» _________________ 2023 г.


Руководитель выпускной работы: Эргашев М. ___________
(подпись)
Задание получил: «_____» _________________ 2023 г.


Выпускник : Умаралиев А.Х. ______________
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………6

  1. КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ…………………………………...7

    1. Анализ конструкции коромысла……………………………..7

    2. Описание основного материала……………………………...13

    3. Условия эксплуатации коромысла…………………………..17

  2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ………………………………….18

    1. Базовый вариант технологического процесса………………18

    2. Проектируемый вариант технологического процесса……...36

    3. Выбор способа сварки………………………………………...37

    4. Расчет режимов сварки……………………………………….39

      1. Расчет режимов сварки шва №1 …………………….....39

      2. Расчет режимов сварки швов №2 и №4………………..42

      3. Расчет режимов сварки шва №3………………………..44

      4. Расчет режимов сварки шва №5 и №6…………………45

      5. Расчет режимов сварки шва №7………………………..49

    5. Выбор оборудования…………………………………………..51

  3. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА……………………………………………56

    1. Способы и средства контроля качества………………………56

    2. Оборудование для контроля качества………………………...57

    3. Методика контроля……………………………………………..61

      1. Визуальный и измерительный контроль………………..61

      2. Ультразвуковой контроль………………………………..62

  4. ТЕХНИЧЕСКОЕ НОРМИРОВАНИЕ………………………………..65

    1. Расчет норм времени по операциям……………………………65

    2. Расчет норм расхода материалов и энергоносителей…………69

  5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ…………………………………………72

  6. ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА…………………………………94

  7. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ……………………....96

    1. Электробезопасность…………………………………………...97

    2. Техника безопасности при сварочных работах………………101

    3. Вентиляция……………………………………………………..102

    4. Работа в особо опасных условиях……………………………..103

    5. Пожарная безопасность………………………………………103

ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………107
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК………………………………….108

ВВЕДЕНИЕ
Сварка является наиболее высокопроизводительным процессом получения неразъемных соединений и находит широкое применение при изготовлении оборудования и конструкций для всех областей промышленности, таких как металлургия, энергетика, химическая промышленность, строительство и т.д. Конструкции, изготавливаемые с помощью сварки, являются менее трудоемкими, более экономичными, обладают меньшим весом и большей прочностью по отношению к другим методам изготовления, таким как литье, клепка и др.


Современное развитие сварочного производства позволяет с помощью сварки получать неразъемные соединения большинства металлов и сплавов различной толщины от сотых долей миллиметра до нескольких метров.
Основными задачами развития сварочного производства являются: снижение количества наплавленного металла; повышение уровня механизации по всем технологическим операциям; повышение качества и экономичности сварных конструкций. Для землеройных работ при прокладке подземных трубопроводов, ремонта коммуникаций и прочих используются различные экскаваторы. Эти машины испытывают на себе тяжелые нагрузки, поэтому к изготовлению и долговечности деталей их составляющих предъявляются высокие требования.
Одним из наиболее нагруженных узлов является коромысло. Данная конструкция может быть как литой, так и сварной. К сварным коромыслам предъявляются высокие требования к качеству сварных швов.
В выпускной квалификационной работе предлагается провести усовершенствование технологии сварки коромысла экскаватора применением современного сварочного оборудования, облегчающего труд сварщика, увеличивающего производительность, улучшающего культуру и эффективность труда.



  1. . КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ


    1. Анализ конструкции коромысла

В выпускной квалификационной работе рассматривается технологический процесс изготовления коромысла экскаватора ЭКГ-8И, общий вид которого показан на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 – Общий вид экскаватора ЭКГ-8И

Коромысло устанавливается в зоне ковша и служит в качестве промежуточного удерживающего устройства при работе в карьере. Коромысло предназначено для обеспечения устойчивости ковша при работе. Оно работает при больших механических знакопеременных нагрузках. Нижняя часть коромысла на осях крепится к ковшу при помощи специальных осевых центраторов, а в верхней части на него устанавливается короб с приводом для подъема канатов.


Коромысло экскаватора ЭКГ-И представляет собой цельносварную конструкцию П – образной формы, показанную на рисунке 1.2.



Рисунок 1.2 – Коромысло экскаватора
1, 2 – Боковина; 3 – Лист верхний; 4 – Фланец; 5 – Лист нижний; 6 – Лист торцовый; 7 – Бонка; 8 – Упор; 9 – Распорка наружная; 10 – Распорка внутренняя;11 – Серьга
Эскизы деталей, составляющих конструкцию коромысла, представлены на рисунках 1.3…1.12.
Эскиз боковины показан на рисунке 1.3.



Рисунок 1.3 –Эскиз боковины
Эскиз листа верхнего показан на рисунке 1.4.

Рисунок 1.4 – Эскиз листа верхнего
Эскиз фланца показан на рисунке 1.5.

Рисунок 1.5 – Эскиз фланца
Эскиз листа нижнего показан на рисунке 1.6.

Рисунок 1.6 – Эскиз листа нижнего


Эскиз листа торцового показан на рисунке 1.7.

Рисунок 1.7 – Эскиз листа торцового
Эскиз бонки показан на рисунке 1.8.



Рисунок 1.8 – Эскиз бонки
Эскиз упора показан на рисунке 1.9.

Рисунок 1.9 – Эскиз упора
Эскиз распорки наружной показан на рисунке 1.10.

Рисунок 1.10 – Эскиз распорки наружной
Эскиз распорки внутренней показан на рисунке 1.11.



Рисунок 1.11 – Эскиз распорки внутренней
Эскиз серьги показан на рисунке 1.12.


Рисунок 1.12 –Эскиз серьги

Расположение швов на коромысле и их вид показаны на рисунке 1.13.



Рисунок 1.13 – Расположение швов на коромысле и их вид



    1. Описание основного материала

Основным металлом для изготовления коромысла экскаватора является низкоуглеродистая низколегированная сталь перлитного класса марки 09Г2С. Прокат из стали 09Г2С поставляется в виде листов и поковок трубного сечения.
Листы по геометрическим размерам поставляются в соответствии с требованиями [1]

По химическому составу и механическим свойствам прокат, предназначенный для изготовления коромысла экскаватора, поставляется в соответствии с требованиями [2].


Химический состав металлопроката из стали 09Г2С приведен в таблице 1.1. Таблица 1.1 – Химический состав стали 09Г2С [2]
В процентах



Si

Mn

С

Cr

Ni

Cu

P

S

As

Не более

0,5…0,8

1,3…1,7

0,12

0,3

0,3

0,3

0,035

0,04

0,08

Механические свойства металлопроката из стали 09Г2С приведены в таблице 1.2.


Таблица 1.2 – Механические свойства проката из стали 09Г2С [2]



Класс прочности

Толщина проката,
мм

Предел текучести
σТ, МПа

Временное сопротивление
σВ, МПа

Относительное удлинение δ5,
%

345

До 32

325

450

21

325

До 60

345

490

21

При приемке металлопроката одним из основных требований является склонность стали к образованию холодных трещин, которая оценивается по значению содержания химических элементов в стали, выраженном в виде углеродного эквивалента.


Для низкоуглеродистых низколегированных сталей, поставляемых согласно

  1. с классами прочности С325 и С345 максимальное значение эквивалента углерода должно составлять не более 0,46%. В этом случае, сталь не склонна к образованию холодных трещин. В ином случае, требуется проводить дополнительные технологические операции, такие как предварительный подогрев, а также термическую обработку.

Для оценки склонности стали к образованию холодных трещин при приемке

металлопроката расчет эквивалента углерода производится по формуле (1.1) из [2]:



где C, Mn, Si, Cr, Ni, Cu, V, P – максимальное процентное содержание в рассматриваемой стали углерода (С), марганца (Mn), кремния (Si), хрома (Cr), никеля (Ni), меди (Cu), ванадия (V), фосфора (Р), %.


Для корректного вычисления значения эквивалента углерода используются сертификатные данные на прокат. При их отсутствии, расчет производится по максимальному содержанию элементов в стали.
Подставим значения содержания химических элементов в стали 09Г2С в формулу (1.1), и получим, что значение СЭ:

Полученное значение эквивалента углерода для стали 09Г2С превышает требуемое (0,46%), поэтому, теоретически, перед сваркой требуется проводить предварительный подогрев.
Температуру предварительного подогрева ТО рассчитаем по формуле (1.2) из [3]:

где |С|Э – полный эквивалент углерода, %.
Полный эквивалент углерода |С|Э рассчитаем по формуле (1.3) из [3]:

где |С|Х – химический эквивалент углерода, %;


|С|Р – размерный эквивалент углерода, %.
Химический эквивалент углерода |С|Х рассчитаем по формуле (1.4) из [3]:


где C, Mn, Cr, Mo, Ni – максимальное содержание в стали 09Г2С углерода (С), марганца (Mn), хрома (Cr), молибдена (Mo), никеля (Ni), проверенное ковшовой пробой, %.
Подставим принятые значения содержания химических элементов в стали 09Г2С в формулу (1.4) и получим, что значение химического эквивалента углерода |С|Х составляет :

Размерный эквивалент углерода |С|Р рассчитаем по формуле (1.5) из [3]:
|С|Р=0,005S|С|Х, (1.5)

где S = 24 – максимальная толщина свариваемых элементов, мм.


Следовательно, значение размерного эквивалента углерода |С|Р по формуле (1.5) составляет


|С|Р=0,005∙24∙0,36=0,043 %.

Подставим полученные значения химического эквивалента углерода |С|Х и размерного эквивалента углерода |С|Р в формулу (1.3) и получим, что значение полного эквивалента углерода |С|Э составляет


|С|Э=0,36+0,043=0,403 %.

Таким образом, по формуле (1.2) получим, что значение температуры предварительного подогрева ТО составляет


ТО=350∙(0,403-0,25)0,5=136,9 °С.


Полученное значение температуры является наиболее оптимальным для того, чтобы избежать появления холодных трещин. В то же время, данное значение температуры получено расчетом по максимально возможному содержанию химических элементов. Фактическое значение химических элементов отбирается из сертификатных данных, согласно которым предварительный подогрев для стали 09Г2С не применяется, так значение эквивалента углерода не превышает 0,46 %.





    1. Условия эксплуатации коромысла

Коромысло экскаватора ЭКГ-8И работает в условиях тяжелых нагрузок и при воздействии окружающей среды. Конструкция коромысла должна обеспечивать компенсацию тяжелых видов нагружения, таких как:

    • напряжения растяжения;

    • напряжения сжатия;

    • напряжения кручения;

    • напряжения изгиба;

    • вибрационные напряжения;

    • температурные деформации.

Указанные виды нагружений должны оказывать минимальное влияние на узелы экскаватор в целом.
Выводы по разделу 1:
В разделе 1 рассматривается конструкция коромысла экскаватора ЭКГ-8И.
Рассмотрены детали, из которых изготавливается коромысло, расположение и виды сварных соединений.
Описана применяемая марка стали, ее химический состав и механические характеристики.
Рассмотрены условия работы коромысла.

  1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ


    1. Базовый вариант технологического процесса

Технологический процесс изготовления коромысла экскаватора ЭКГ-8И включает в себя следующие технологические операции:

    • входной контроль металлопроката;

    • заготовительные операции;

    • контроль качества;

    • сборка;

    • контроль качества;

    • сварка;

    • контроль качества.

При входном контроле производится проверка соответствия поставляемого проката сертификатным данным. На этом этапе производится проверка геометрических параметров листового проката, проверка химического состава и механических свойств на соответствие сертификатным данным. Дополнительно, от одного листа от каждой партии поставляемого проката проводится отбор проб для проведения лабораторных исследований на соответствие химического состава, механических свойств и для проведения металлографических исследований.
Весь поставляемый листовой прокат хранится на складе металлопроката.
Бонки (поз. 7, рисунок 1.1) изготавливаются в ремонтно-механическом цехе и технология их изготовления не рассматривается.
Для изготовления боковин (поз. 1 и 2, рисунок 1.1) и серег (поз. 11, рисунок 1.1) используется

Из металла, который остался после раскроя изготавливаются фланцы (поз. 4, рисунок 1.1), листы торцовые (поз. 6, рисунок 1.1), распорки наружные (поз. 9,рисунок 1.1), распорки внутренние (поз. 10, рисунок 1.1), серьги (поз. 11, рисунок1.1).
Для изготовления листа верхнего (поз. 3, рисунок 1.1) используется

Из одного прокатного листа изготавливается 2 детали.
Для изготовления листа нижнего (поз.5, рисунок 1.1) используется

Из одного прокатного листа изготавливается 2 детали.
Для изготовления упоров (поз. 8, рисунок 1.1) используется



После проведения входного контроля листовой прокат отправляется на участок правки. Правка производится при помощи многовалковой листоправильной машины W43G-30×3000, показанной на рисунке 2.1

Рисунок 2.1 – Машина листоправильная W43G-30×3000
Характеристики машины W43G-30×3000 показаны в таблице 2.1.

Таблица 2.1 – Характеристики машины W43G-30×3000





Характеристика

Значение

Толщина обрабатываемых листов, мм

10…30

Максимальная ширина обрабатываемого листа, мм

3000

Максимальный σТ обрабатываемых листов, МПа

360

Расстояние между рабочими валками, мм

400

Диаметр валков, мм

340

Скорость правки, м/мин

2…7

Точность правки, мм/м2, не более

1

Мощность главного двигателя, кВт

85

Габаритные размеры, мм

10850×2500×5890

После правки прокат проходит операцию дробеметной очистки от окалины, ржавчины и прочих загрязнений. Дробеметная очистка проводится на установке марки 24583М, показанной на рисунке 2.2.



Рисунок 2.2 – Установка дробеметной очистки 24583М Характеристики установки 24583М приведены в таблице 2.2.
Таблица 2.2 – Характеристики установки 24583М



Характеристика

Значение

Габаритные размеры очищаемых изделий, мм:
ширина, не более
высота, не более
длина, не менее
толщина, не менее

2500
700


2500
4

Производительность очистки при максимальной
ширине листа, м2/мин

11

Диапазон скоростей рольганга, м/мин

0,7…7

Установленная мощность, не более, кВт

215

Род тока питающей сети

Переменный,
трехфазный

Габаритные размеры установки, не более, мм (длина
без рольгангов)

6500×9700×7200

Масса установки, не более, кг

42000

Очищенные листы следуют по технологическому потоку на раскрой и изготовление заготовок. Раскрой листов производится при помощи портальной установки плазменной резки марки HBB II, показанной на рисунке 2.3.



Рисунок 2.3 – Машина термической резки HBB II Характеристики машины термической резки HBB II показаны в таблице 2.3.
Таблица 2.3 – Характеристики машины термической резки HBB II

Характеристика

Значение

Толщина разрезаемых заготовок, мм

6…180

Скорость резки, мм/мин

0…18000

Вид резки



Газовая или
воздушно- плазменная

Длина направляющих, мм

3000×9000

Рабочая зона, мм

2400×8000

После раскроя заготовок проводится визуальный и измерительный контроль. На данном этапе проверяются геометрические размеры заготовок, а также качество металла на отсутствие поверхностных дефектов.


По завершению контроля заготовки, которые соответствуют требованиям технической документации отправляют на участок заготовки фасок. Фаски нарезаются при помощи кромкофрезерной машины АВМ-28, показанной на рисунке 2.4.

Рисунок 2.4 – Машина АВМ-28
Характеристики машины АВМ-28 показаны в таблице 2.4.
Таблица 2.4 – Характеристики машины АВМ-28

Характеристика

Значение

Напряжение сети, В

230

Частота сети, Гц

50…60

Мощность, Вт

1600

Угол фаски, град

60…-60

Скорость подачи, мм/мин

250…500

Максимальная толщина листа, мм

35

Масса, кг

78,5

Вальцевание заготовок и подгибка производятся на участке вальцевания заготовок. Вальцеванию подвергается лист нижний (поз. 5, рисунок 1.1), а подгибке подвергается лист торцовый (поз. 6, рисунок 1.1).


Вальцевание проводится на листогибочной трехвалковой машине марки ИБ2222В, показанной на рисунке 2.5.

Рисунок 2.5 – Машина листогибочная трехвалковая ИБ2222В
Характеристики машины ИБ2222В показаны в таблице 2.5.

Таблица 2.5 – Характеристики машины ИБ2222В





Характеристика

Значение

Наибольшая ширина изгибаемого листа, мм

2000

Наибольшая толщина изгибаемого листа, мм:




при гибке

24

при подгибке

16

Наименьший радиус гибки, мм

240

Скорость гибки нерегулируемая, м/мин

7,5

Диаметр верхнего валка, мм

270

Удельный расход электроэнергии, кВт/ч

9,19

Габаритные размеры (без механизации), мм




длина

4040

ширина

1590

высота

2095

Масса машины (без механизации), кг

7200

Гибка листов торцовых (поз. 6, рисунок 1.1) проводится на гидравлическом листогибочном прессе AMB-60060, показанном на рисунке 2.6.



Рисунок 2.6 – ПрессAMB-60060
Характеристики пресса AMB-60060 показаны в таблице 2.6.
Таблица 2.6 – Характеристики пресса AMB-60060

Характеристика

Значение

Длина гиба, мм

6000

Максимальное усилие гибки, кН

6000

Расстояние между боковыми колоннами, мм

5100

Глубина проемов в боковых колоннах, мм

500

Максимальное раскрытие, мм

580

Максимальный ход верхней балки, мм

315

Точность позиционирования, мм

±0,01

Максимальная скорость опускания, мм/с

80

Максимальная рабочая скорость, мм/с

8

Максимальная скорость подъема, мм/с

70

Габаритные размеры, мм

6480×2900×3500

Масса, кг

55000

По окончании заготовительных операций проводится визуальный и измерительный контроль готовых деталей на соответствие требованиям конструкторской и технологической документации. После проведения всех заготовительных операции детали комплектуются на сборочно-сварочном участке, который оснащен специальными стапелями. На этих стапелях проводится поузловая и укрупнительная сборка и сварка коромысла


Стапели собираются и свариваются из прокатных горячекатаных швеллеров
№30П в качестве рамы, поставляемых согласно [4]. На швеллеры устанавливаются двутавры №30Б2, которые поставляются согласно [5]. Фиксация двутавров на швеллеры производится на болтовых соединениях. Упоры на двутавры крепятся также при помощи болтов.
Стапель, который используется для сборки и сварки боковин с бонками, а также для укрупнительной сборки и сварки коромысла, показан на рисунке 2.7.

Рисунок 2.7 – Стапель сборки и сварки боковин с бонками, укрупнительной сборки и сварки коромысла
1 – Плита; 2 – Упор; 3 – Плита опорная; 4 – Плита опорная; 5 –Центратор; 6 – Двутавр L=1100 мм; 7 – Швеллер L=1500 мм; 8 –Двутавр L=3696 мм
Порядок работы на стапеле:

    • установить боковину на стапель так, чтобы отверстия совпадали с центраторами на стапеле;

    • установить по центраторам бонки;

    • сварить швы №1 (нестандартный, сварка в среде защитных газов);

    • зачистить швы и околошовную зону и провести осмотр;

    • перевернуть боковину на 180° и произвести сборку и сварку бонок с другой стороны;

    • зачистить швы и околошовную зону и провести осмотр;

    • снять боковину и отложить на место временного хранения;

    • установить вторую боковину и повторить операции сборки и сварки.

Параллельно со сваркой боковин и бонок собираются и свариваются между собой элементы каркаса коромысла.
Сборка и сварка проводится на стапеле, показанном на рисунке 2.8.

Рисунок 2.8 – Стапель


1 – Плита; 2 – Упор; 3 – Плита опорная; 4 – Двутавр L = 1100 мм; 5-Швеллер L = 1500 мм; 6 – Двутавр L = 3696 мм
Сборка и сварка серег с фланцами и упорами, а также листов торцовых с фланцами и упорами проводится не на стапеле, а на сборочно-сварочном столе. При сварке серьги с фланцем (а также листа торцового с фланцем) сваривается шов №2 (Н1 с катетом 14 мм согласно [6]). При сварке фланца с упором сваривается шов №3 (Т3 с катетом 12 мм согласно [6]). После сварки швы осматривают и зачищают.
Порядок работы на стапеле:

    • по упорам на стапеле установить лист нижний (поз. 5, рисунок 1.2);

    • на плиты опорные установить распорку внутреннюю (поз. 10, рисунок 1.2);

    • по упорам установить листы торцовые (поз. 6, рисунок 1.2);

    • по упорам установить лист верхний (поз. 3, рисунок 1.2);

    • сварить прихватки для фиксации сборки. Длина прихватки не менее 30 мм, катет прихватки не менее 3 мм;

    • сварить швы №3 (Т3 с катетом 12 мм согласно [6]) с одной стороны сборки;

    • сварить швы №4 приварки листа верхнего к листу торцовому;

    • зачистить и осмотреть швы;

    • перевернуть узел и сварить швы №3 с другой стороны сборки;

    • зачистить и осмотреть швы.

Следующим этапом является укрупнительная сборка коромысла.
Укрупнительная сборка производится на стапеле, показанном на рисунке 2.7.
Порядок укрупнительной сборки и сварки:

    • на стапель установить боковину по отверстиям на центраторе;

    • установить собранный и сваренный ранее узел из листа верхнего, листа нижнего, листов торцовых и распорок внутренних;

    • выставить расположение элементов между собой. Величину зазоров обеспечить клиновыми упорами, которые после сборки выбиваются молотком;

    • сварить прихватки длиной не менее 100 мм каждая и в количестве не менее 6 штук по всей длине соединения листа нижнего с боковиной и листа верхнего с боковиной;

    • сварить корневой проход шва №6 приварки листа верхнего к боковине (Т6 согласно [6]);

    • сварить корневой проход шва №5 приварки листа нижнего к боковине и листа торцового к боковине (У6 согласно [6]);

    • сварить заполняющие и облицовочные слои шва №5;

    • снять собранный узел со стапеля;

    • перевернуть узел на 180°;

    • на стапель установить вторую боковину по отверстиям на центраторе;

    • установить собранный ранее узел на боковину;

    • выставить размеры сборки;

    • выставить расположение элементов между собой. Величину зазоров обеспечить клиновыми упорами, которые после сборки выбиваются молотком;

    • сварить прихватки длиной не менее 100 мм каждая и в количестве не менее 6 штук по всей длине соединения листа нижнего с боковиной и листа верхнего с боковиной;

    • сварить корневой проход шва №6 приварки листа верхнего к боковине (Т6 согласно [6]);

    • сварить корневой проход шва №5 приварки листа нижнего к боковине и листа торцового к боковине (У6 согласно [6]);

    • сварить заполняющие и облицовочные слои шва №5;

    • зачистить швы и осмотреть.

Далее узел снять со стапеля и поставить на сварочный стенд для сварки заполняющих и облицовочных слоев шва №6 в нижнем положении. Стенд показан на рисунке 2.9.
Стенд предназначен для сварки швов №6 и для сборки и сварки распорки наружной в составе конструкции. Стенд состоит из двух стоек, на которые приварен ложемент. Сами стойки привариваются к плите. На данном стенде коромысло укладывается под углом 45° к поверхности. Для сварщика сварена площадка, состоящая из опор, рамы и настила. Настил изготовлен из просечного листа.

Рисунок 2.9 – Стенд для сварки
1 – Стойка левая; 2 – Стойка правая; 3 – Упор; 4 – Ребро жесткости;5 – Ребро жесткости; 6 – Опора; 7 – Рама; 8 – Настил; 9 – Плита
Установив коромысло на стенд, производится сварка заполняющих и облицовочных слоев швов №6. После сварки коромысло переворачивают и сваривают заполняющие и облицовочные слои шва №6 с другой стороны.
После сварки швов №5 и №6 провести их ультразвуковой контроль. После проведения контроля зачистить заподлицо с основным металлом участок шва №5 приварки листов торцовых к боковинам для сборки с серьгами.
На этом же этапе производится сборка и сварка распорок наружных.
Следующим этапом сборки и сварки является сборка и сварка серег с боковинами и листами торцовыми. Сборка фиксируется прихватками длиной не менее 10 мм с катетом не менее 3 мм. Сборка и сварка производятся на стенде, показанном на рисунке 2.10.

Рисунок 2.10 – Стенд для сборки и сварки
1 – Ребро жесткости; 2 – Стойка малая; 3 – Ребро жесткости; 4 – Упор; 5 – Ребро жесткости; 6 – Ребро жесткости; 7 – Стойка большая; 8 – Плита
Стенд представляет собой цельносварную конструкцию. Установка коромысла производится по торцевым поверхностям с углом наклона изделия 45° к поверхности. Коромысло устанавливается в ложементах стоек по ширине.
Для удобства сборки и сварки коромысла на высоте более 1 м применяется подъемная стационарная площадка для сварщика ПСУ-2/1,6, характеристики которой приведены в таблице 2.7.

Таблица 2.7 – Характеристики площадки для сварщика ПСУ-2/1,6





Характеристика

Значение

Высота подъема балкона над полом, мм

800…2290




Характеристика

Значение

Вылет балкона, мм

0…1660

Грузоподъемность, кгс

250

Скорость передвижения площадки, м/мин

6

Размеры балкона в плане, мм

1800×900

Габаритные размеры площадки, мм

1930×1540×1860

Масса, кг

2200

Для удобства сварки на высоте для устройства подачи проволоки применяется поворотная колонна для полуавтомата, характеристики которой приведены в таблице 2.8.


Таблица 2.8 – Характеристики поворотной колонны для полуавтомата





Характеристика

Значение

Высота до подающих роликов, мм

1065…2265

Наибольший вылет стрелы, мм

3000

Скорость подъема, м/мин

0,6

Масса колонны с бухтой и механизмом подачи, кг

503

После сборки производится сварка наружной и внутренней серег, расположенных с одной стороны (одна сверху, вторая снизу) швами №6 и №2.


После этого узел снимают, поворачивают на 180° и производится сборка и сварка остальных серег.
После сварки швы зачищают и осматривают.
Заключительным этапом сборки и сварки является сварка торцевых швов №7 приварки серег к листам торцовым. Сварка производится в стапеле, предназначенном для укрупнения конструкции. Вначале сваривается шов №7 с одной стороны, затем, после переворота, шов свариваются с другой стороны.
Режимы сварки швов приведены таблице 2.9.

Таблица 2.9 – Режимы сварки швов





Номер шва

dЭ, мм

ICB, A

UД, В

VCB, см/с

Количество проходов

1

1,2

200…240

25…29

0,3…0,5

8

2

220…250

27…31

0,3…0,5

4

3

220…250

27…31

0,3…0,5

3

4

220…250

27…31

0,3…0,5

4

5

180…240

25…32

0,3…0,5

12

6

180…240

25…32

0,3…0,5

13

7

230…250

27…31

0,3…0,5

1

При изготовлении коромысла экскаватора применяется механизированная сварка в среде защитных газов сварочной проволокой Св-08Г2С диаметром 1,2 мм. Проволока поставляется в соответствии с требованиями [7].


Химический состав проволоки Св-08Г2С приведен в таблице 2.10.
Таблица 2.10 – Химический состав проволоки Св-08Г2С[7] В процентах



С

Si

Mn

Cr

Ni

S

Р

Не более

0,05…0,11

0,7…0,95

1,8…2,1

0,2

0,25

0,025

0,03

В качестве защитного газа используется чистый углекислый газ СО2.
Защитный газ поставляется в соответствии с требованиями [8].
При механизированной сварке в среде защитных газов в качестве источника питания используется выпрямитель ВДУ-506, показанный на рисунке 2.11.

Рисунок 2.11 – Выпрямитель ВДУ-506
Характеристики выпрямителя ВДУ-506 приведены в таблице 2.11.
Таблица 2.11 – Характеристики выпрямителя ВДУ-506

Характеристика

Значение

Номинальный сварочный ток, А

500

Номинальное напряжение трехфазной питающей сети,
В, при частоте 50 Гц

380, 400, 415

Номинальное рабочее напряжение, В:
– для жестких внешних характеристик
– для падающих внешних характеристик

50
46



Пределы регулирования сварочного тока, А:
– для жестких внешних характеристик
– для падающих внешних характеристик

60…500
50…500



Отношение продолжительности включения нагрузки к
продолжительности цикла сварки (ПН, %)

60

Первичная мощность, не более, кВА

40

Масса, кг

330

Габаритные размеры, мм

830×620×1080

В качестве устройства подачи проволоки для механизированной сварки в среде защитных газов применяется устройство ПДГО-528, показанное на рисунке 2.12.



Рисунок 2.12 – Устройства ПДГО-528
Характеристики устройства ПДГО-528 приведены в таблице 2.12.
Таблица 2.12 – Характеристики устройства ПДГО-528

Характеристика

Значение

Пределы регулирования сварочного тока, А

60…500

Характеристика

Значение

Номинальный сварочный ток при ПВ=60%, А

500

Скорость подачи проволоки, м/ч

75…950

Диаметр катушки проволоки, мм, не более

200…300

Расход защитного газа, л/ч

500…1200

Габаритные размеры, мм

650×240×500

Масса (без кассеты), кг, не более

19

Масса проволоки в кассете, кг

5…18

Основными недостатками базового варианта технологического процесса изготовления коромысла экскаватора ЭКГ-8И являются:


– низкая производительность;
– большие трудозатраты при механизированной сварке;
– низкая автоматизация процесса сварки, и как следствие, появление брака в сварных соединениях, что требует проведения ремонта;
– большое количество сварочных брызг на изделии после сварки;
-большое число проходов, что также отражается на производительности.
Указанные выше недостатки технологического процесса сварки коромысла экскаватора предлагается устранить применением следующих мероприятий:
– произвести замену сварочного полуавтомата ВДУ-506 с ПДГО-528 на роботизированный сварочный комплекс;
– применить при сварке импульсный процесс переноса металла;
– применить вместо чистого СО2 газовую смесь марки К20 (80%Ar+20%CO2);
– увеличить диаметр электродной проволоки с 1,2 мм до 1,6 мм.



    1. Проектируемый вариант технологического процесса

В предлагаемом варианте технологического процесса изготовления коромысла экскаватора изменения при заготовительных операциях не вносятся, следовательно, заготовительные операции остаются те же и в том же объеме.
Для повышения уровня автоматизации процесса сварки предлагается применить вместо механизированной сварки в среде защитных газов роботизированную сварку в среде защитных газов. Это позволит увеличить диаметр сварочной проволоки, а также улучшить качество формирования швов.
Для автоматизации операций по повороту коромысла для сварки швов предлагается применить сварочный вращатель, который обеспечит требуемое и удобное положение коромысла при сварке.
Для повышения производительности при сварке роботизированным комплексом возможно увеличение диаметра электродной проволоки.
Для уменьшения образования брызг при сварке предлагается применить вместо чистой углекислоты (СО2) газовую смесь марки К20 (80%Ar + 20%CO2). Также для уменьшения образования брызг предлагается применить в составе источника питания импульсный процесс.



    1. Выбор способа сварки

Для повышения производительности при изготовлении коромысла экскаватора предлагается рассмотреть возможные способы сварки.
В настоящее время, наиболее массовыми способами изготовления конструкций являются:
– сварка в среде защитных газов;
– сварка под слоем флюса.
Преимуществами сварки под слоем флюса являются:
– более высокая производительность по сравнению со сваркой в защитных газах;
– стабильное качество сварного шва за счет более совершенной защиты сварочной ванны;
– относительно небольшой расход сварочной проволоки и электроэнергии;
– качественные условия труда.
Повышенная производительность при сварке под слоем флюса обеспечивается за счет использования более высоких значений силы сварочного тока, а, следовательно, более высокой плотности тока. Это становится возможным благодаря наличию плотного слоя флюса, который защищает сварочную ванну. Уменьшение потерь на угар и разбрызгивание до величины 1…3 % достигается за счет внутреннего давления дуги на ванну.
Основными недостатками при сварке под слоем флюса являются:
– обеспечение высокой точности сборки деталей;
– нерационально использовать при сварке малых толщин соединяемых элементов;
– стабильность процесса обеспечена только в нижнем положении только в нижнем положении;
– большое тепловложение в свариваемое изделие, что приводит к появлению больших деформаций, а следовательно, к дальнейшей термоправке.
Сварка в среде защитных газов обладает меньшей производительностью, по с равнению со сваркой под слоем флюса. Однако, применяется в промышленности довольно широко. Производительность сварки возможно повысить путем механизации и автоматизации процесса. Улучшение защиты сварочной ванны от воздействия атмосферного воздуха достигается путем применения не однокомпонентного защитного газа, а смеси газов: углекислота с аргоном, углекислота с аргоном и кислородом, углекислота с гелием, гелий с аргоном. Различные сочетания предназначены для различных условий и зависят также от стоимости газовых смесей.
Достоинствами сварки в среде защитных газов являются:
– возможность выполнения сварки в любом пространственном положении;
– высокая производительность, по сравнению с ручной сваркой;
– лучшие условия труда, по сравнению с ручной сваркой;
– простота оборудования.
При изготовлении коромысла экскаватора конструкция изделия затрудняет применение сварки под слоем флюса. Следовательно, наиболее приемлемым способом сварки является сварка в среде защитных газов.
При этом потребуется автоматизировать процесс сварки.



    1. Расчет параметров режимов сварки

Основными параметрами процесса автоматической сварки в среде защитных газов являются: диаметр электродной проволоки dЭ, сила сварочного тока IСВ, напряжение на дуге UД, скорость сварки VСВ, вылет электрода lЭ, расход защитного газа, скорость подачи проволоки VПЭ. Ток постоянный обратной полярности.
Примем, что вылет электродной проволоки составляет 16 мм, расход защитного газа составляет 17 л/мин.




      1. Download 1.85 Mb.

        Do'stlaringiz bilan baham:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   13




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling