Министерство высшего образования, науки и инновации Республики Узбекистан Алмалыкский филиал

Визуальный и измерительный контроль

При проведении ВИК персонал, который осуществляет контроль, должен быть аттестован на уровень I, II, III согласно [13]. При этом заключение о годности выдается лишь специалистами II и III уровней.

Освещенность участка контроля должна быть не менее 500 лк. При меньшем значении требуется использование комбинированных источников освещения.
Измерение линейных размеров листов, а также заготовок производится следующими инструментами:

• 
  длина и ширина – рулетка измерительная длиной 10 м;
  
• 
  толщина листов – ультразвуковой толщиномер или микрометр.
  

Угловые размеры измеряются при помощи угломеров и универсального шаблона сварщика УШС-3.
Величина притупления скошенных кромок, а также диаметральные размеры измеряются штангенциркулем ШЦ-1-125-0,1, ШЦ-1-300-0,1.
Радиус боковин и листов нижних измеряется при помощи шаблона. Геометрические параметры сборки измеряются следующими инструментами:

• 
  длина и ширина – рулетка измерительная длиной 10 м;
  
• 
  перпендикулярность сборочных элементов относительно друг друга – угольник 160×100 мм;
  
• 
  угол наклона листов между собой – угломер или УШС-3.
  

Качество прихваток оценивается визуально. В прихватках не допускаются трещины, кратеры, несплавления по кромкам. Длина прихваток проверяется линейкой металлической длиной 200 мм.
При контроле сварных швов проверяются их геометрические размеры, а также отсутствие дефектов, выявляемых по результатам ВИК. Геометрические параметры швов проверяют следующими инструментами:

• 
  катет шва – универсальный шаблон сварщика УШС-2;
  
• 
  Высота и ширина швов типа Т6 – угольник 160×100 и линейка металлическая длиной 200 мм;
  

2. 
   Ультразвуковой контроль
   

Перед проведением контроля требуется провести зачистку контролируемых швов лепестковым кругом до металлического блеска. При этом шероховатость поверхности не должна превышать Rz 40 мкм.
До проведения УЗК производится настройка дефектоскопа с применением настроечных образцов. У таких образцов настройка производится по плоскодонным отражателям.
Для проведения ультразвукового контроля используется эхо-импульсный метод. Схема проведения эхо-импульсного метода показана на рисунке 3.12.

Рисунок 3.12 – Схема проведения эхо-импульсного метода
Метод основан на вводе ультразвуковой волны в металл и, при обнаружении дефектов, происходит отражение этой волны на датчик ПЭП.
Для проведения УЗК при контроле швов №5 и №6 используются ПЭП с углом ввода 60°, а также ПЭП с углом ввода 0°.
Схема проведения УЗК швов №5 показана на рисунке 3.13.

Рисунок 3.13 – Схема проведения УЗК швов №5

Схема проведения УЗК швов №6 показана на рисунке 3.14.

Рисунок 3.14 – Схема проведения УЗК швов №6

Выводы по разделу 3:
В разделе 3 рассматриваются применяемые методы контроля качества при изготовлении коромысла экскаватора ЭКГ-8И. Рассматриваются особенности проведения каждого метода и выявляемые в процессе изготовления дефекты
Рассмотрено применяемое оборудование для контроля, а также методика проведения каждого метода контроля.

4. 
   ТЕХНИЧЕСКОЕ НОРМИРОВАНИЕ
   

1. 
   Расчет норм времени по операциям
   

При автоматической сварке в среде защитных газов расчет штучного времени производится по формуле [6]

Т_ШТ  (Т_НШ L  Т_ВИ )k  k ₂  k₃ , ₍₁₅₎

где Т_НШ – неполное штучное время на 1 м шва при сварке в нижнем положении в стационарных условиях, мин;

L – длина сварного шва, м;
Т_ВИ=10 – вспомогательное время, связанное с изделием и типом оборудования, которое включает затраты на клеймение шва, на крепление изделия на кантователе, перемещение изделия, установку, снятие и поворот изделия, на намотку сварочной проволоки в кассеты, мин.
k = 1– коэффициент, учитывающий условия выполнения работ (стационарное рабочее место в цехе) и вид сварки (автоматическая);
k₂ = 1– коэффициент, учитывающий положение шва в пространстве (нижнее); k₃ = 1,1 – коэффициент, учитывающий длину шва (более 0,5 м).

Неполное штучное время Т_НШ определим по формуле

Т_НШ  (Т_О  Т_ВШ )К, ₍₁₆₎

где Т_О – основное время сварки, мин;

Т_ВШ =5 – вспомогательное время, связанное со сваркой шва, мин;
К =1,15 – коэффициент, учитывающий время на личные нужды, отдых и обслуживание рабочего места, ед.
Определим основное время сварки по формуле [6]

где n – количество проходов, шт;
V_CB – скорость сварки, м/ч.
Рассчитаем штучное время на операцию сварки:

• 
  для шва №1
  

Т_НШ  (12,8  5) 1,15  20,5 мин.


Т_ШТ  (20,5 7,54 10) 1,1  181 мин.

• 
  для шва №2
  

Т_НШ  (11,1 5) 1,15  18,5 мин.


Т_ШТ  (18,5 11,6 10) 1,1  247,1 мин.

• 
  для шва №3
  

Т_НШ  (7,2  5) 1,15  14 мин.
Т_ШТ  (14 8,128 10) 1,1  136,2 мин.

• 
  для шва №4
  

Т_НШ  (11,1 5) 1,15  18,5 мин.


Т_ШТ  (18,51,056 10) 1,1  32,5 мин.

• 
  для шва №5
  

а) для первого прохода

Т_НШ  (5  5) 1,15  11,5 мин.


Т_ШТ  (11,5  4,9 10) 1,1  73 мин.

а) для последующих проходов

Т_НШ  (20,9  5) 1,15  29,8 мин.


Т_ШТ  (29,8 4,9 10) 1,1  171,6 мин.

• 
  для шва №6
  

а) для первого прохода

Т_НШ  (5  5) 1,15  11,5 мин.


Т_ШТ  (11,517,05 10) 1,1  226,7 мин.

а) для последующих проходов

Т_НШ  (20,9  5) 1,15  29,8 мин.


Т_ШТ  (29,817,05 10) 1,1  569,9 мин.

• 
  для шва №7
  

Т_НШ  (5  5) 1,15  11,5 мин.


Т_ШТ  (11,5 4,936 10) 1,1  73,44 мин.

Общее время, затрачиваемое на сварку, определяется как сумма неполного штучного времени для всех швов с учетом длины шва [6]

4.2 Расчет норм расхода материалов и энергоносителей
Расчет норм расхода материалов и энергоносителей связан с массой наплавленного металла. Масса наплавленного металла [6]


Q_НМ  F_НАП  L ρ, ₍₁₈₎

где F_НАП – площадь наплавленного металла, см²;

L – длина шва, см;
ρ – плотность металла, равная 7,8 г/см³. Определим массу наплавленного металла:

• 
  для шва №1
  

Q_НМ  1,5 754,4  7,8  8826 г.

• 
  для шва №2
  

Q_НМ  1,31160 7,8  11760 г.

• 
  для шва №3
  

Q_НМ  0,9 812,8 7,8  5706 г.

• 
  для шва №4
  

Q_НМ  1,3105,6 7,8  1071г.

• 
  для шва №5
  

Q_НМ  3 488,8 7,8  11440 г.

• 
  для шва №6
  

Q_НМ  31705 7,8  39900 г.

• 
  для шва №7
  

Q_НМ  0,6  493,6  7,8  2310 г.

Общая масса металла, наплавленного на изделие [6]

Расход электродной проволоки определяется по формуле [6]
Q_ЭП  Q_HM  k _{П (19)}

где Q_НМ – масса наплавленного металла, кг;

k_П – безразмерный коэффициент, учитывающий потери (угар, разбрызгивание, огарки). Принимаем k_П = 1,08.
Тогда
Q_ЭП  81 1,08  87,5 кг.

Определим расход защитного газа по формуле [6]

Q_ЗГ  Q_Р  k _Г , ₍₂₀₎

где Q_Р – масса защитного газа, кг;

k_Г – коэффициент расхода газа. Принимаем k_Г = 1,1.
Определим массу защитного газа по формуле

Q_P  Т_О  Vρ ₍₂₁₎

где Т_О=837,9 – операционное время сварки, мин; V = 17 – расход газа, л/мин;

ρ =1,96 – плотность газа, г/л.
Тогда

Q_Р  888,7 17 1,96  29,610 кг.

Следовательно


Q_ЗГ  29,611,1  32,6 кг.

Определим расход электроэнергии для обеспечения работы сварочных машин и аппаратов по формуле [6]

Q_ЭЛ  q_Э  Q_{НМ (22)}

где Q_НМ = 81 – масса наплавленного металла, кг;

q_Э = 2,5– удельный расход электроэнергии, квт∙ч/кг. Тогда, по формуле (22) получим, что

Q_ЭЛ  2,581  202,5 кВт ч.

Полученные значения норм времени, расхода материалов, массы наплавленного металла приведены в таблице 4.1.

Таблица 4.1 – Значения норм времени, расхода материалов, массы наплавленного металла

Наименование операции	Применяемое оборудование	времени ТШТ, мин	напл. Ме, кг
				QЭП, кг	QЗГ, кг	QЭЛ, кВт∙ч
Сварка	Роботизированный комплекс со сварочным роботом TL 2000	1466	81	87,5	32,6	202,5

Выводы по разделу:

В текущем разделе был произведен расчет времени на операцию сварки. В этом же разделе произведены расчеты норм расхода сварочных материалов и электроэнергии.

5. 
   ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
   

В выпускной квалификационной работе рассматривается сборка и сварка корпуса сварного коромысла экскаватораиз стали марки 10ХСНД. В данном разделе рассчитывается себестоимость изготовления по внедрению автоматической сварки в среде защитного газа -Аr/СО₂, вместо механизированной сварки.

По базовому варианту работа выполнялась механизированной сваркой
в среде защитного газа -Аr/СО₂.
По проектируемой технологии механизированная сварка заменяется на автоматическую сварку в среде защитных газов (Аr/СО₂). Это приведёт к снижению затрат на сварочные материалы, повысится качество сварных соединений, и значительно увеличится производительность за счет внедрения новой технологии и нового оборудования.
Базовый вариант:

• 
  сварочный полуавтомат с источником питания ВДУ-506;
  
• 
  сварочная проволока – ПДГО-528 Ø1,2 мм; Проектируемый вариант:
  
• 
  сварочный робот TL-2000 с источником питания Alpha Q 551 Progress plus MM FDW
  

производства фирмы Panasonic;

• 
  сварочная проволока – ПДГО-528 Ø1,2мм;
  

Стоимость основных и расходных материалов:

1. 
   сварочная проволока для робота ПДГО-528 Ø1,2 мм – 3850сум./кг;
   
2. 
   защитный газ (смесь 80% Ar+20%СO₂) – 3375 сум./л.;
   
3. 
   электроэнергия –316сум./кВт.ч.
   
4. 
   Стоимость оборудования:
   
• 
  сварочный TL -2000 с источником питания Alpha Q 551 Progress plus MM FDW -
  

350000000 сум. (проектируемый вариант);

• 
  сварочный полуавтомат с источником питания ВДУ-506 5000000- 7000000 сум.(базовый);