КОМПОНОВКА ПРИВОДА И ПРОЕКТИРОВАНИЕ РАМ
Общая схема привода содержит электродвигатель, редуктор, соединительную муфту, открытую передачу (зубчатую или гибкой связью – ременную или цепную) и сварную раму. Необходимыми исходными данными для компоновки привода являются размеры электродвигателя, редуктора, соединительной муфты и открытой передачи. Чертеж привода выполняют на листе формата А1, как правило в масштабе 1:2 или 1: 2,5, или 1:4, в двух проекциях, и оформляют как сборочный чертеж (рис. 13.1, 13.2).
Соединение электродвигателя с редуктором осуществляется либо через муфту, либо с помощью ременной передачи, и компоновка привода в этих двух случаях существенно отличается.
Соединение электродвигателя и цилиндрического редуктора с помощью ременной передачи (рис. 12.1).
Рис. 12.1. Привод с ременной передачей
Для выполнения компоновки привода по этой схеме необходимо иметь размеры электродвигателя, салазок, редуктора, муфты тихоходного вала редуктора и завершенный расчет ременной передачи. Салазки под электродвигатель служат для его перемещения с целью натяжения ремня. Салазки выбирают по болту крепления электродвигателя, при этом размер болта назначают по диаметру отверстий d 3 в лапах (так, чтобы он свободно входил в отверстие).
Положение электродвигателя на салазках должно быть таким, чтобы по мере вытяжки ремня в процессе эксплуатации можно было регулировать его натяжение, перемещая электродвигатель с помощью упорных винтов салазок. Между упором салазок и лапой электродвигателя первоначально должно быть расстояние, примерно равное диаметру упорного винта салазки d 2 , чтобы иметь больший запас перемещения при натяжении ремня. Толщину упора также можно принимать равной диаметру резьбы. Внешний размер по лапам электродвигателя равен примерно сумме размеров межцентрового расстояния между отверстиями в лапах электродвигателя и удвоенного расстояния от оси отверстия крепления электродвигателя до внешней поверхности лапы (≈ 1,5d 3 где d 3 – диаметр отверстия в лапах электродвигателя).
Перед началом выполнения чертежа следует определиться с масштабом изображения, для чего устанавливают примерные габариты привода.
Габарит по длине L (рис. 13.1) равен сумме размеров межосевого расстояния ременной передачи а, расстояния от оси вращения электродвигателя до внешнего края салазок и расстояния от оси быстроходного вала редуктора до его крайней точки или до крайней границы муфты, установленной на тихоходном валу редуктора.
В зависимости от типа редуктора габарит по ширине В диктует соответствующий размер редуктора или электродвигателя по длине. Габарит В уточняют после вычерчивания в плане видимых участков рамы.
Габарит по высоте Н может быть обусловлен высотой редуктора или размером ведомого шкива, устанавливаемого на быстроходный вал, с учетом высоты рамы.
Номер профиля швеллера назначают по диаметру отверстия в лапах редуктора, но при этом высота швеллера должна быть не меньше 1/10 длины рамы. Ременная передача позволяет компенсировать разность по высоте осей вращения валов электродвигателя и редуктора, что дает возможность сваривать раму из швеллеров одного номера и в одной плоскости с применением платиков.
На листе формата А1 с учетом выбранного масштаба и габаритных размеров L , Н и В определяют участки под проекции фасада и плана привода. Примерное расположение и оформление проекций приведено на рис. 12.1.
При выполнении фасадной проекции вначале наносят линии основания и верхней плоскости рамы с учетом толщины платиков (≈ 5 мм). Затем, используя расчетное межосевое расстояние ременной передачи и высоту салазок, наносят центры вала электродвигателя и быстроходного вала редуктора. Из полученных центров проводят окружности шкивов ременной передачи, вала, ступицы и внутренней поверхности обода. При диаметре шкивов D > 350 мм их проектируют со спицами, а при 150 < D ≤ 350 мм диск шкива выполняют с отверстиями. Используя данные размеров по маркам выбранного электродвигателя, редуктора, салазок, муфты, вычерчивают контуры и некоторые конструктивные особенности этих узлов.
На виде сверху (в плане) наносят оси вращения валов электродвигателя и редуктора. Вычерчивают ременную передачу и, используя координаты посадочных мест окончаний валов относительно двигателя или редуктора, вычерчивают эти узлы, а также видимые элементы салазок, муфту тихоходного вала.
Салазки снабжены упором с винтом только с одной стороны. Их устанавливают таким образом, чтобы они были расположены по диагонали. Один винт обеспечивает натяжение ремня, второй препятствует разворачиванию двигателя от силы натяжения ремня.
Соединение электродвигателя и цилиндрического редуктора с помощью муфты (рис. 12.2) .
Примерный габарит привода по длине L складывается из габаритов электродвигателя и редуктора. Размер Н определяется по наиболее удаленной от основания рамы точке двигателя или редуктора. Положение ее зависит от габарита по высоте двигателя или редуктора, а также от высоты профиля рамы. Чаще всего сварную раму изготовляют из швеллеров, номера которых определяют в зависимости от диаметра отверстия под болт крепления редуктора к раме (см. табл. 12.1). Габарит по ширине В равен сумме размеров половины диаметра корпуса электродвигателя, суммарного межосевого расстояния редуктора а ∑ и расстояния от оси тихоходного вала до крайней точки корпуса редуктора.
Выполнение чертежа в тонких линиях начинают с фасадной проекции. Наносят ось вращения электродвигателя и быстроходного вала редуктора. На оси откладывают габарит по длине электродвигателя. Вычерчивают конец вала электродвигателя, отложив диаметр вала d 1 и длину посадочного участка l 1 . Отложив расстояние от буртика вала до отверстий крепления двигателя к раме, наносят их координаты.
Торцевая плоскость конца быстроходного вала редуктора должна отстоять от вала электродвигателя на расстояние, определяемое конструкцией муфты. Поэтому необходимо нанести контур муфты, соблюдая взаимное положение полумуфт и валов двигателя и редуктора.
Зная положение торца быстроходного вала редуктора, вычерчивают контур редуктора, обратив внимание на размеры выходных концов валов и их удаление от отверстий крепления редуктора к раме. При отсутствии размеров отдельных элементов корпуса редуктора их размеры также определяют методом пропорций.
Компоновка вида сбоку дает возможность определить примерный габарит привода по длине L и уточнить длину рамы.
При наличии в приводе цепной передачи на выходном валу редуктора вычерчивается звездочка. Конструкции звездочек приведены в подразделе 4.3.
Пример оформления спецификации к чертежу приведен ниже.
Рис. 12.2. Чертеж привода с редуктором Ц2У
Рамы предназначены для установки и крепления на них узлов и деталей привода – двигателя, редуктора, отрытой передачи и т. д.
Экономически выгодно изготавливать рамы сварными в случае единичного изготовления и литыми при массовом производстве. Для изготовления сварной рамы используют швеллеры, уголки и двутавры. В зависимости от расположения крепления элементов привода по высоте рама может быть плоской или ступенчатой.
На рис. 12.3 представлены примеры выполнения различных конструкций рам: 1а –плоская рама линейной компоновки; 1б – длинная плоская рама линейной компоновки с дополнительными диагональными связями для повышения продольной жесткости; 1в – Г-образная плоская рама, позволяющая рационально использовать пространство и обладающая меньшей металлоемкостью по сравнению с линейной, но требующая дополнительной обработки короткого продольного швеллера, чтобы затем качественно вварить его в поперечный; 1г – при требовании поднять раму над основанием, ее устанавливают на стойках и обычно усиливают ее жесткость диагональными связями. Также возможно П-образное и Т-образное изготовление рамы.
Рис. 12.3. Конструкции рам
Обычно высота расположения центра двигателя от основания и высота центра быстроходного вала редуктора от основания различны. Конструкция рамы должна осуществлять точное согласование положения двигателя относительно редуктора, обеспечивая соосность валов (использование специально предназначенных для этих целей видов муфт все же довольно ограничено малым возможным диапазоном компенсации). При разнице до 10 мм наваривают разные по толщине платики. Если разница больше, поперечные швеллеры крепления двигателя (или редуктора) смещают на нужную высоту, используя дополнительные швеллеры или гнутые коробы. Примеры выравнивания разности высот осей вращения валов двигателя и быстроходного вала редуктора (приемы выравнивания других составляющих привода аналогичны) приведены на рис. 2: 1а – выравнивание разности высот до 10 мм достигается навариванием платиков различной высоты; 1б – выравнивание большей разности высот достигается ввариванием швеллера на нужную высоту; 1в , 1г – компенсацияразности высот достигается за счет дополнительного швеллера, перевернутого и положенного корытом вниз или поставленного на полку; 1д –компенсация разности высот достигается за счет установки гнутого из листовой стали короба.
Рис. 12.4. Выравнивание разности высот осей вращения валов
Номер профиля швеллера и уголка из прокатной стали назначают подиаметру отверстий для болта крепления редуктора к раме. Рекомендации по выбору номера профиля и расположению болтов крепления относительно полки швеллера представлены в табл. 12.1 и лучай,танавливают на стойках и раму над полом, ее устанавливают на стойках и,чаще всего, равнению слинейной 12.2. В местах сверления отверстий под болты крепления двигателя и редуктора приваривают платики, затем их поверхности подвергают фрезерованию, что позволяет достигнуть параллельности привалочных плоскостей двигателя и редуктора.
Таблица 12.1
Размеры профиля и размещение отверстий под заклепки и болты из швеллеров
(МН 1387-60 и ГОСТ 11284-75 *)
| № профиля | Размеры полки, мм | Размеры стенки, мм | |||||
| b | A | D | A | a 1 | D 1 | ||
| 6,5 | – | – | – | ||||
| – | – | – | |||||
| 9,0* | |||||||
| 13,0 | |||||||
| 14а | 15,0* | ||||||
| 17,0* | |||||||
| 16а | |||||||
| 18а | |||||||
| 20а 22а | |||||||
| 24а | |||||||
Примечания: 1. При использовании заклепок номинальные диаметры отверстий D 1 , отмеченные звездочкой, можно увеличить на 2 мм. 2. Размеры a , a 1 , A , D и D 1 предусматривают применение болта с шестигранной головкой по ГОСТ 7798-70* и болта с шестигранной головкой для отверстий из – под развертки по ГОСТ 7817-80*, заклепок стальных с полукруглой головкой для плотно прочных швов по ГОСТ 10301-80* и заклепок стальных с потайной головкой для прочных и плотно прочных швов по ГОСТ 10300-80*. 3. Предельные отклонения размеров a , a 1 , A , D и D 1 назначают индивидуально в зависимости от точности стальных конструкций и условий изготовления последних.
Таблица 12.2
Размеры профиля и размещение отверстий под заклепки и болты из прокатной угловой стали (МН 1387-60 и ГОСТ 11284-75 *)
| b , B | Однорядное расположение отверстия | Двухрядное расположение отверстия | ||||||
| цепное | шахматное | |||||||
| А | D наиб | а 1 | А | D наиб | а 1 | А | D наиб | |
| 4,5 | – | – | – | – | – | – | ||
| 5,5 | ||||||||
| 6,6 | ||||||||
| 9,0 | ||||||||
| 11,0 | ||||||||
| 13,0 | 6,6 | 6,6 | ||||||
| 17,0 | 9,0 | |||||||
| 11,0 | ||||||||
| 24,0 | 11,0 | |||||||
| 26,0 | 15,0 | |||||||
| – | – | 20,0 | ||||||
| 26,0 | 26,0 | |||||||
| 30,0 | 30,0 |
Примечание: 1.При установке заклепок в два ряда в цепном порядке для всех уголков (кроме уголков с шириной полки 125 и 140 мм) размеры A , a 1 , D и D 1 допускается принимать такими же, как при шахматном расположении. 2.Пристыковании профилей двух уголков размеры A , a 1 , D и D 1 определяют индивидуально в соответствии с требованиями на изготовление стальных конструкций.
Продольная жесткость рамы считается достаточной, если выполняется соотношение высоты и длины продольных балок H/l ≥ (1/8 –1/10). При наличии в приводе ременной передачи в случае невыполнения рекомендуемого отношения следует увеличить номер профиля, так как рама имеет характерно вытянутую форму.
Крепление рамы к фундаменту производят за нижнюю или за верхнюю полку швеллера, пропуская фундаментный болт через обе полки (рис. 12.5).
Рис. 12.5. Способы крепления рамы к фундаменту и варианты усиления жесткости швеллера: а – за нижнюю полку с вваренными для жесткости швеллера
отрезками полос; б – усиление жесткости отрезком уголка; в – усиление жесткости отрезком трубы; г – без усиления
Число и диаметр фундаментных болтов выбирают согласно рекомендациям таблицы 12.3.
Таблица 12.3
Выбор значений диаметров и числа фундаментных болтов
в зависимости от длины рамы, мм
Выполняя крепление рамы к фундаменту, следует иметь в виду:
· диаметр фундаментного болта не должен быть меньше диаметра болта крепления редуктора к раме;
· длина участка заливаемого в бетон болта должна быть равна величине 15…20
диаметров резьбы;
· для компенсации уклона внутренней поверхности полки швеллера при креплении за нижнюю полку приваривают косую шайбу. Ее можно устанавливать на болт как отдельную деталь или приваривать на раму (табл. 12.4);
· в том случае, когда фундаментный болт проходит через обе полки, для того, чтобы избежать при затяжке деформации полок швеллера, между ними вваривают
кусок стальной полосы, уголка или полой трубы (рис. 12.5).
Рис. 12.5. Шайбы косые (ГОСТ 10906-66) для швеллеров и двухтавровых балок
Таблица 12.4
Наиболее распространены конструкции фундаментных болтов с коническим концом, с дополнительной цанговой втулкой на конце, с навинченной на конец гайкой конической формы, с изогнутым концом. Размерные соотношения для последнего: H = 20d ; L 1 = 8d; L 2 = 4d ; b = (6–8)d (12.6).
Способы крепления рамы к фундаменту, электродвигателя и редуктора к раме должны быть показаны на сборочном чертеже привода сечениями в масштабе: М 1:1. Варианты выносных сечений крепления рамы к фундаменту показаны на рис. 12.7: а – крепление за верхнюю полку, б – крепление за нижнюю полку. Варианты крепления редуктора и двигателя к раме, электродвигателя к салазкам показаны на рис. 12.8.
Рис. 12.6. Конструкции фундаментных болтов: а – с утолщением на конце
в виде обратного конуса; б – с самозаклинивающейся цангой; в – с конусной гайкой; г – болт с изогнутым окончанием
Рис. 12.7. Варианты выносных сечений крепления рамы к фундаменту:
а – сквозное крепление за верхнюю полку; б – крепление за нижнюю полку
Рис. 12.8. Варианты крепления: а – лапы двигателя к салазкам;
б – редуктора (двигателя) к раме болтом; в – тоже винтом
Чертеж рамы выполняют после сборочного чертежа привода, когда известны ее конструкция и основные размеры. Чертеж рамы для типа привода по рис. 12.2 изображен на рис. 12.9. Пояснения к его выполнению и спецификация рамы приведены ниже.
Рис. 12.9. Чертеж рамы
Приведенная рама, предназначенная для установки двигателя с двухступенчатым редуктором, сварена из швеллеров № 14. Номер профиля выбран из табл. 12.1 по диаметру отверстия 17 мм под фундаментный болт. Ось вращения вала редуктора выше, чем у двигателя, поэтому опорная плоскость прилегания двигателя смещена за счет поперечных швеллеров 2 (см. рис. 12.9) относительно продольных 1 на необходимую высоту. Использование при сварке рамы швеллера одного номера делает перечень номенклатуры применяемого проката минимальным. Чтобы обеспечить параллельность плоскостей А прилегания двигателя и Б редуктора, приварены платики 3 из полосы, поверхности которых затем фрезеруют, обеспечивая соосность валов двигателя и редуктора по высоте.
Жесткость рамы достигается выбором номера швеллера, а также выполнением поперечных связей 2и 4. Габариты рамы оптимальны: длина обусловлена компоновкой двигателя, соединительной муфты, редуктора и размещением фундаментных болтов и ширина рамы минимальна – продольный швеллер использован для установки болтов крепления редуктора; высота рамы зависит от выбранного номера швеллера и разности размеров осей валов двигателя и редуктора по высоте.
Крепление рамы к фундаменту предусматривается шестью болтами диаметром 16 мм за нижнюю полку швеллера. Для выравнивания внутренней поверхности полок приварены косые шайбы 5. Оси отверстий крайних болтов располагают на расстоянии (1,5…2) диаметров отверстия от краев рамы. Средние отверстия под фундаментные болты находятся по центру рамы. Диаметр и число отверстий под фундаментные болты назначены по табл. 12.3. Положение отверстий относительно полки швеллера указано в табл. 12.1.
Размеры, указываемые на чертеже рамы, делятся по назначению на:
габаритные – для оценки размеров изделия;
установочные – отверстия и их координаты для фундаментных болтов, болтов крепления электродвигателя и редуктора;
технологические – для непосредственного изготовления (сварки) рамы.
Технологические размеры дают информацию о длинах заготовок продольных швеллеров 1 (размер 720 мм) – он же является габаритом по длине; поперечных 2 (размер 515 мм минус ширина полки швеллера № 14 в = 58 мм). Положение швеллеров 2 относительно 1 определено размерами на плане 530; 94 мм. Габарит по высоте (размер 210 мм) с учетом толщины платиков определяет положение поперечных швеллеров 2, предназначенных для установки двигателя. Перечисленные размеры дают возможность сварить раму с платиками.
Дальнейшее проставление размеров неразрывно связано с технологией изготовления и последовательностью разметки рамы. Фрезерованием поверхностей платиков добиваются параллельности привалочных плоскостей двигателя и редуктора, выдержав размер 60 мм для обеспечения соосности по вертикали. После этой операции следует разметка координат отверстий крепления двигателя и редуктора. Диаметры и координаты отверстий крепления должны точно соответствовать данным объектам.
Чтобы обеспечить соосность валов двигателя и редуктора, их установочные размеры должны быть взаимно увязаны. Вначале наносят координаты отверстий крепления редуктора (на виде сверху). За базу принята наружная поверхность полки швеллера – размер 23 мм. Затем на платиках, предназначенных для установки двигателя, наносят размер 66 мм. На такое расстояние смещены отверстия крепления электродвигателя по отношению к аналогичным отверстиям редуктора. Взаимное расположение редуктора, двигателя на раме в продольном направлении обусловлено цепочкой размеров 105; 140; 250 и 140мм.
Диаметр отверстий в раме под все болты крепления на 1…2 мм больше, чем диаметр болтов. Наличие зазоров дает возможность корректировать соосность валов при монтаже. В вертикальном направлении для этой цели можно применять стальные прокладки.
Для проставляемых размеров не требуется высокая точность изготовления, поэтому в технических требованиях оговаривают предельные отклонения размеров записью: «Предельные отклонения размеров отверстий Н 14; валов h 14; остальных ± IT 14/2».
Раму сваривают, как правило, ручной электродуговой сваркой по
ГОСТ 5264–85. Сварные швы непрерывные по контуру прилегания деталей. Обозначают и изображают сварные швы по ГОСТ 2.312-72*. Швы одного типа обозначают упрощенно. На одном из них приводят полную информацию с указанием количества, присвоенного номера и необходимых параметров, а для остальных на полке линии выноски – только номер шва. Так, например, на рис. 14.12 стыковые швы поперечных швеллеров обозначены «С2 4 № 3». Такая запись означает: С – шов стыковой, типа 2 – без предварительной разделки кромок, число швов – 4, № 3 – присвоенный номер. На всех остальных швах этого типа приводят только № 3. Согласно требованиям ЕСКД общие указания для всех швов можно выносить текстом в технические требования, например:
1) варить по контуру прилегания деталей сплошным непрерывным швом;
2) сварные швы выполнять по ГОСТ 5264-85.
При проектировании рамы следует избегать следующих ошибок при проектировании рамы: расположения отверстий под болты крепления вблизи сварных швов; установки болтов крепления в поперечных швеллерах над продольными, что может затруднить установку или даже сделать ее невозможной; установки швеллеров полками вовнутрь рамы, что исключает доступ гаечного ключа при монтаже к болтам и гайкам.
ВВЕДЕНИЕ
История сварки
Сварочное производство в Старом Осколе
1.Общая часть
1.2 Рабочее место сварщика
2. Специальная часть
2.1 Назначение конструкции и описание сварочных швов
2.2 Материалы, применяемые для изготовления конструкции
2.3 Заготовительные операции
2.4 Подготовка к сварке
2.6 Сборка
2.7 Сварка конструкции (режимы сварки и сварочные материалы)
2.8 Контроль сварочных швов
3. Охрана труда
3.2 Электробезопасность
3.3Пожаробезопасность
4. Экономическая часть
4.1 Структура предприятия
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ВВЕДЕНИЕ
История сварки
Основоположниками сварки являются: В.В. Петров (1731-1834), Н.Н. Бенардос (1842-1905), Н.Г. Словянов (1854-1897).
В 1802 году впервые в мире В.В. Петров открыл и наблюдал дуговой разряд от постоянного и сверхмощного вольтового столба. Этот столб или батарея как называл его Петров, был наиболее мощным источником в то время. Спустя 80 лет Н.Н. Бенардос в 1881 году впервые применил Электрическую дугу между угольным электродом и металлом для сварки.
Почти одновременно с Бенардосом работал другой российский ученый Н.Г. Словянов. Словянов разработал способ дуговой сварки металлическим электродом и защитной сварочной зоны слоем флюса и первый в мире механизм «Электроплавильник – для полуавтоматической подачи электродного прутка в зону сварки. Способ сварки получил название: дуговая сварка по способу – Словяного. Первая демонстрация состоялась в 1882 году. В настоящее время существует большое количество устройств для сварки, например: полуавтомат для дуговой сварки в защитных газах, при котором проволока подается автоматически, а передвижение горелкой производится вручную. Сварочный автомат в этом случае проволока и передвижение горелкой производится автоматически. Газовая сварка – при этом способе детали свариваются пламенем, которое образуется при сгорании газов или паров горючих жидкостей.
Лазерная, плазменная, с дистанционным управлением, подводная сварка.
Сварочное производство в Старом Оскол е
В Старом Осколе сварочное производство представлено на заводах: БСК, ЗВЗ, ЗЭМЗ, ВММЗ, МКМ, ОЭМК, ЦМЗ, СГОК, КПД, ЖБИ, строительно-монтажных управлениях и ремонтная сварка в различных организациях.
Завод Электромонтажных Заготовок – выпускает шкафы электрооборудования, столбы для освещения, товары народного потребления, используя ручную сварку и контроль.
Завод вентиляционных заготовок выпускает воздуховоды, ворота для гаражей. Используется сварка ручная дуговая, полуавтоматическая плавящимся электродом в среде углекислого газа, контролируется сварка.
Воронежский механомонтажный завод выпускает нестандартное оборудование для монтажных организаций и госзаказы. Применяется ручная дуговая и контактная сварка, сварка в среде защитных газов, а также сварка плавящимся электродом.
Цех металлоконструкций (ЦМК), Оскольский электрометаллургический комбинат и Стойленский горно-обогатительный комбинат – выпуск нестандартного оборудования, металлоконструкций, для ремонта основного оборудования.
Применяется ручная, дуговая и полуавтоматическая сварка в среде защитных газов плазменная резка.
Завод крупнопанельных деталей – изготовление железобетонных конструкций. Применяется ручная дуговая сварка, контактная сварка и контактная сварка под флюсом.
Белгородстальконструкция – производит металлоконструкции для собственных нужд. Применяется ручная дуговая и полуавтоматическая сварка.
В остальных цехах, при ремонтных работах используют ручную дуговую сварку, сварку исплавящимся электродом в среде защитных газов, наплавка автоматом под слоем флюса, плазменное напыление.
1. Общая часть
1.1 Краткая характеристика производства
В мастерской изготавливают и сваривают ворота, решетки, контейнеры, также выполняется резка уголка, листов разных размеров и толщин. В мастерской применяют ручную дуговую сварку, есть также газовая сварка и резка. На заготовительном участке применяются механические ножницы. Сварные работы выполняются для нужд лицея, а также выполняются заказы города.
1.2 Рабочее место сварщика
Рабочее место сварщика должно быть расположено в специальных сварочных кабинках или непосредственно у сварочного изделия. Сварочная кабина должна иметь размер 2:3 метра, каркас должен быть металлический, стены кабины высотой 2 метра, расстояние от пола 300 мм., стены сделаны из стали или другого несгораемого материала, стены окрашивают в светлые тона огнестойкой краской, дверной проем закрывают брезентовым занавесом. В кабине должна стоять местная вентиляция, внутри кабинки должен стоять стол высотой 500-600 мм., для работы, сидя 900 мм., для работы, стоя к столу приварен болт, служащий для заземления, также должен быть шкафчик для необходимых инструментов и документаций, для удобства работы устанавливают винтовой стул. Все оборудование кабины должно быть заземлено.
2. Специальная часть
2.1 Назначение конструкций и описание сварочных швов
Конструкция «рама» представляет собой объёмную пространственную конструкцию, предназначенную для объединения отдельных деталей и механизмов в единый агрегат. Одной из главных требованье, предъявляемых к рамам,– жоскость конструкции. Сварной шов – это участок сварного соединения, образовавшийся в результате кристаллизации расплавленного металла. Швы классифицируют по следующим признакам:
1) По типу сварного соединения:
а) Стыковые – обозначаются буквой: С.
б) Угловые – обозначаются буковой: У.
в) Тавровые – обозначаются буквой Т.
г) Нахлесточное – обозначаются буквой: Н.
2) По положению в пространстве: а) в нижнем положении, б) вертикальное положение, в) горизонтальное положение, г) Потолочное положение, д) Кольцевой шов.
3) По форме наружной поверхности: а) нормальный шов; б) усиленный или выпуклый шов; в) ослабленный или вогнутый шов.
4) По протяженности: а) сплошной, б) прерывистый (цепной в шахматном порядке).
5) По заполнению сечения: а) однослойный однопроходный; б) многослойный, в) многослойный многопроходный; г) двухсторонний.
6) По отношению к направлению действующих сил: а) фланговый, б) лобовой;
в) косой; г) комбинированный.
Согласно чертежу «рама» выполняется сварными швами:
Гост 5264-80Н 1 ∆4
Нахлёсточное соединение без скоса кромок, однастороний прерывистый, катит шва 1 мм.,
Гост 5264-80-Т 1 ∆4
Гост 5264-80-Т 1 ∆8
Тавровое соединение, односторонний без скоса кромок катит шва 1 мм.,
Выполнен ручной дуговой сваркой.
Гост 5264-80-Т 6
Тавровое соединение со скосом одной кромки, однастороний.,
Выполнен ручной дуговой сваркой
2.2 Материалы, применяемые для изготовления конструкций
Сталь – это сплав железа с углеродом.
Сталь классифицируется по некоторым признакам:
1)По химическому составу: а) углеродистые содержание углерода более 0,25%.
Среднеуглеродистые содержание углерода от 0,25 до 0,6%, высокоуглеродистые содержание углерода от 0,46 до 0,7%; б) легированные – низколегированная содержание легирующих элементов до 2,5%. Среднелегированная содержание легирующих элементов от 2,5 до 10%. Высоколегированная содержание легирующих элементов более 10%.
2) По применению: а) конструкционная; б) инструментальная; в) специальная.
3) По качеству: а) обыкновенного качества – 0,025% примесей; б) качественная – 0,15% примесей; в) высокого качества – 0,015% примесей; г) особо высокого качества – > 0,015% примесей. Качество стали, зависит от содержания примесей (сера, фосфор, кислород).
4) По степени раскисления: а) кипящая (КП) – не раскисленная сталь, б) спокойная (СП) – застывает спокойно; в) полуспокойная (ПС) – частично раскисленная. При изготовлении рамы использовалась сталь марки Ст3сп: сталь конструкционная низкоуглеродистая, обыкновенного качества, степень раскисления спокойная.
2.3 Заготовительные операции
К заготовительным операциям относят: очистку, гибку, резку, правку, мех. обработку.
Правка необходима для выправления проката. Правка производится путем пластического изгиба или растяжения. Оборудование для правки делят на: ротационные машины, прессы растяжные, правильные машины.
1) Ротационные машины: листоправильные, многоволковые, сортоправильные, многороликовые машины.
2) Прессы бывают винтовые, гидравлические, кривошипные.
Гибка: ее выполняют путем пластического изгиба заготовок. По принципу действия оборудование для гибки делят на: ротационные машины и прессы. К ротационным машинам относят: листогибочные, профилегибочные многоволковые станы, зибовочные машины, сортогибочные роликовые машины, трубогибочные машины. Прессы предназначены для гибки различных профилей из листового и полосового материала, на прессах можно выполнить пробивку отверстий, штамповочные операции.
Очистка: её применяют для удаления с поверхности листа средств консервации, загрязнений ржавчины окалины, заусенцев, шлака, которые затрудняют процесс сварки, вызывают дефекты сварных швов и препятствуют нанесению защитных покрытий, для очистки деталей применяют механическую и химическую очистку. К механическим относят: дробеструйную, дробемётную, пескоструйную, на зачистных станках, галтовочных барабанах. К химическим методам относят: обезжиривание, ванный или струйный способ.
Резка. При изготовлении деталей применяют следующие виды резки ножницами на отрезных станках, штампах, на прессах, термическую резку. Ножницы используют при резке листов фасонного профиля малых толщин. Ножницы бывают: однодисковые с наклонным ножом, прессножницы. Отрезные станки применяют для резки труб фасонного и сортового профиля. Термическую резку (газовая и дуговая резка) применяют для резки тугоплавких металлов листового материала и труб большого диаметра.
Механическая обработка. В производстве деталей сварных конструкций металлорежущие станки применяют для выполнения операций сверления отверстий, обработок кромок и поверхностей. Для сверления применяют сверлильные станки, радиальносверлильные, вертикальносверлильные. Многошпиндельные кромки и поверхности обрабатывают на кромкострогальных, продольнострогальных станках, цилиндрические обечайки на токарнокарусельных станках.
2.4 Подготовка к сварке
Перед изготовлением деталей используют следующие технологические операции: разметку, резку, штамповку, зачистку, правку, подготовку кромок.
Разметка состоит в нанесении на металл конфигурации заготовки с припуском. Припуск – это разность между размером заготовки и чистовым размером детали. Припуск снимают при последующей обработке. Для разметки применяют разметочные столы или плиты необходимых размеров.
Резку выполняют кислородными резаками по намеченной линии контура детали вручную или газорезательными машинами специального назначения. Резка на металлических станках более производительна и дает высокое качество реза. Для механической прямолинейной резки листового металла применяют прессножницы.
Штамповку заготовок проводят в холодном или горячем состоянии. Стальные листы толщиной до 6-8 мм. штампуют в холодную. Для металла толщиной 8-10 мм. применяют штамповку с предварительным подогревом.
Металл зачищают для удаления заусенцев с кромок деталей после штамповки, а также для удаления с поверхности кромок окалины и шлаков после кислородной резки. Для зачистки мелких деталей используют стационарные установки с наждачными кругами. Крупногабаритные детали зачищают переносными пневматическими или электрическими шлифмашинами.
Детали и заготовки при их искривлении в процессе кислородной резки или резки на механических ножницах правят на листоправильных вальцах или вручную на плите. Правку тонколистового металла проводят в холодном состоянии на листоправильных вальцах или прессах, толстолистового металла – в горячем состоянии вручную на правильных плитах.
Подготовку свариваемых кромок деталей большой толщины выполняют кислородной резкой или обработкой на строгальных или фрезерных станках, для подготовки тонколистового металла используют кромкогибочные прессы или специальные станки. Гибку деталей и заготовок проводят на металлогибочных вальцах. Здесь же изготавливают обечайки для сварки различных емкостей цилиндрической формы. Согласно чертежу производится скос одной кромки под углом 45* сварной шов.
Гост 5264-80-Т 6
2.5 Выбор сварочного оборудования
В качестве источника питания для Электрической дуги применяют «Трансформатор», «Выпрямитель», «Преобразователь».
Сварочный трансформатор предназначен для положения напряжения сети до необходимого рабочего напряжения и регулировки силы сварочного тока. Он состоит из: корпуса, сердечника, первичной и вторичной обмотки, переключателя ступеней, токоуказательного механизма.
Сварочный выпрямитель представляет собой устройство, предназначенное для преобразования переменного тока в постоянный.
Он состоит из: силового трансформатора, блока силовых вентилей, стабилизирующего дросселя, блока защиты, системы управления вентилями.
Сварочный преобразователь – это машина, служащая для преобразования переменного тока в постоянный сварочный ток.
Преобразователь состоит из: генератора постоянного тока и приводного трехфазного двигателя, находящихся на одном валу и в одном корпусе.
При изготовлении «рамы» я буду использовать выпрямитель ВДУ-601 – Выпрямитель дуговой универсальный номинальная мощность которого 600 Ампер номер модификации 1.
Техническая характеристика.
Номинальная мощность- 69 А.
Сила номинального сварочного тока – 630 А.
Придел регулирования сварочного тока – 100-700 А.
Напряжение холостого хода – 90 В.
Номинальное рабочее напряжение – 66В.
Габаритные размеры – 1250 х 900 х 1155 мм. Масса – 59,5 кг.
2.6 Сборка
Сборка – это технологическая операция, обеспечивающая подлежащими сварке деталями необходимое взаимное расположение с закреплением их специальными приспособлениями или прихватками.
Существуют следующие приспособления для сборки:
1) сборочно-сварочная плита – опорное приспособление в виде горизонтальной металлической плиты с пазами;
2) стеллаж – опорное приспособление с плоской горизонтальной поверхностью для размещения крупногабаритных изделий в цехе;
3) сборочно-сварочные стенды – устройства для размещения деталей собираемых и свариваемых крупногабаритных изделий и фиксаций их в нужном положении.
Основой сборочного приспособления является жесткий каркас, несущий упоры фиксаторы и прижимы. При сборке детали заводят в приспособления, укладывают по упорам и фиксаторам и закрепляют пружинами.
Последовательность выполнения сборочно-сварочных операций может быть различной:
Сварку выполняют после полного завершения сборки.
Сборку и сварку производят переменно, например, при изготовлении конструкций наращиванием отдельных элементов.
Общей сборке и сварке конструкций предшествует сборка и сварка узлов.
2.7 Сварка
Под режимом сварки понимают – совокупность параметров, которые обеспечивают устойчивое горение дуги, получение сварочных швов заданных размеров, формы и качества. Существуют главные параметры и дополнительные параметры.
К главным параметрам относятся: 1) сила сварочного тока; 2) напряжение дуги; 3) скорость сварки.
К дополнительным относятся: 1) диаметр электрода; 2) тип и марка электрода; 3) род и полярность сварочного тока; 4) пространственное положение шва.
Определение режимов сварки для рамы:
1) По толщине металла определяем диаметр электрода (d эл), так как толщина металла, из которого изготавливается спираль равна 10 мм., значит, будем использовать электрод диаметром 4 мм.
2) Сила сварочного тока J(А) равна: по формуле J св =d эл ·k, рассчитываем силу сварочного тока. k – коэффициент пропорциональности зависит от диаметра электрода. J св = 30·d эл =30·4=120 А.
3) Напряжение на дуге (U д) при ручной дуговой сварке будет равно 24В.
4) Скорость сварки (U св) зависит от квалификации сварщика и толщины свариваемого металла.
5) Род тока и полярность устанавливаются в зависимости от вида свариваемого металла и от его толщины, при сварке постоянным током обратной полярности на электроде выделяется больше теплоты. Обратная полярность применяется при сварке тонкого металла и при сварке высоколегированных сталей, чтобы не было перегрева.
6) Положение шва в пространстве при ручной дуговой сварке можно производить по всех пространственных положениях.
При сварке рамы, применяются электроды:
Э42А – тип электрода
Э–электрод
УОНИ 13/45- марка электрода
У – для углеродистой стали
Д – толстое покрытие
Е-412(3) – группа индексов, характеризующая механические свойства
Б- основное покрытие
20 – род и полярность
2.8 Контроль сварных швов
Существуют различные методы контроля сварных швов: гидравлические, пневматические, вакуумные, керосиновый. Сварные швы рамы контролируются внешним осмотром. Он заключается в том, что это простейший и не обходимый способ проверки качества сварки в готовом изделий. Внешний осмотр выявляет несоответствие шва требуемых геометрическим размерам, наплывы подрезы, прожоги. Размеры швов должны соответствовать указным на чертеже. Не допускается какое бы ни было уменьшение фактического размера шва по сравнению с заданным размером. При выявлений наружных дефектов (поры, трещины)–нужно удалить шлак, зачистить место сварки удалить поры и трещины с помощью горелки или шлифмашинки, а после удаления и зачистки переварить шов сначала
2.9 Техника безопасности при сварочных работах
Все сварочные работы должны выполняться в соответствии с требованиями «Правил безопасности при работе с инструментом и приспособлениями».
К электросварочным и газосварочным работам допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие специальную подготовку и проверку теоретических знаний, практических навыков, знаний по технике безопасности и имеющих удостоверение сварщиков. Все сварщики должны проходить проверку знаний инструкции по охране труда.
Проходы между источниками сварочного тока должны быть не менее 0,8 м. Проходы между группами сварочных трансформаторов должны иметь ширину не менее 1 м. Запрещается установка сварочного трансформатора над регулятором тока.
Запрещается производство электросварочных работ во время дождя и снегопада, при отсутствии навесов на электросварочным оборудованием и рабочим местом. При электросварочных работах в сырых местах сварщик должен находиться на настиле из сухих досок или на диэлектрическом ковре.
При любых отлучках с места работы сварщик обязан отключить сварочный аппарат. При электросварочных работах сварщик должен пользоваться индивидуальными средствами защиты: щиток, служащий для защиты лица и глаз, рукавицы для защиты рук. Одежда должна быть из несгораемого материала с низкой электропроводностью, кожаные ботинки.
При газосварочной работе запрещается хранить баллоны с кислородом в одном помещении с баллонами для горючих газов, а также с карбидом кальция, красками и маслами (жирами). Баллоны необходимо перемещать на специальных тележках, контейнерах и других устройствах, обеспечивающих устойчивое положение баллонов. Запрещается переноска баллонов на плечах и руках. Баллон с утечкой газа не должен применяться для работы или транспортирования.
Запрещается подогревать баллоны для увеличения давления. При проведении газосварочных работ запрещается курить и пользоваться открытым огнем на расстоянии менее 10 метров от баллонов с газом. Общая длинна шлангов должна быть не более 30 м. До присоединения шланга к горелке, его необходимо продуть рабочим газом. Каждые пять лет баллон для газа должен проходить освидетельствование. По окончанию работы вентили баллонов должны быть закрыты.
3. Охрана труда
3.1 Охрана труда на предприятии и промышленная санитария
Сварочные работы относятся к категории работ с повышенной степенью опасности, что обуславливает повышенные требования к организации рабочих мест, обслуживанию аппаратуры и оборудования. Нарушение этих требований запрещено, чтобы избежать травматических случаев (отравлений газом, поражения электрическим током и др.). Сварщику при выполнении работ приходится работать при электрическом токе силой свыше 1000А и напряжении от 24 до 220/380В. Применяемые при газовой сварке, наплавке и резке металлов кислород и горючие газы подаются к месту работы в сжатом состоянии, чаще под высоким давлением. Горючие газы, смешиваясь с воздухом или кислородом, взрываются от искры любого происхождения, открытого пламени, нагретого тела и других тепловых импульсов. Широко используемый газ – ацетилен, даже если отсутствует кислород и воздух, взрывоопасен. Серьезная опасность возникает при получении ацетилена в специальных генераторах на месте производства работ.
Высокой химической активностью обладает кислород, находящийся под большим давлением в баллоне, особенно при соприкосновении с различными маслами и жирами – животными, минеральными и растительными. Резка металлов сопровождается выбросом из места резки большого количества расплавленного металла и шлака.
Все это делает место выполнения сварочных работ зоной повышенного риска.
3.2 Электробезопасность
При электросварочных работах проходы между однопостовыми источниками сварочного тока для сварки плавлением, резки, наплавки должны иметь ширину не менее 0,8 м., между многопостовыми источниками – не менее 1,5 м., расстояние от одно- и многопостовых источников сварочного тока до стены должно быть не менее 0,5 м.
Регулятор сварочного тока может размещаться рядом со сварочным трансформатором или над ним. Запрещается установка сварочного трансформатора над регулятором тока.
Запрещается производство электросварочных работ во время дождя и снегопада при отсутствии навесов над электросварочным оборудованием и рабочим местом.
При электросварочных работах в производственных помещениях рабочие места сварщиков должны быть отделены от смежных рабочих мест и проходов несгораемыми экранами (ширмами, щитами) высотой не менее 1,8 м.
При электросварочных работах в сырых местах сварщик должен находиться на настиле из сухих досок или на диэлектрическом ковре.
При электросварочных работах сварщик и его подручные должны пользоваться индивидуальными средствами защиты: защитной каской из токонепроводящих материалов, которая должна удобно сочетаться со щитком, служащим для защиты лица и глаз: защитными очками с бесцветными стеклами для предохранения глаз от осколков и горячего шлака при зачистках сварочных швов молотком или зубилом; рукавицами с крагами или перчатками, специальной одеждой из искростойких материалов с низкой электропроводностью, кожаными ботинками.
3.3 Пожаробезопасность
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 сварщика.
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 промасленной ветошью, бумагой, древесными отходами;
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.
Нужно постоянно иметь противопожарные средства – огнетушители, ящики с песком, лопаты, ведра, пожарные рукава 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.
4. Экономическая часть
4.1 Структура предприятия
1. Начальник цеха несет ответственность за штатное расписание:
Непосредственно обеспечивает руководство всей работы по выполнению планового задания, охране труда, техники безопасности, чтобы все рабочие места были укомплектованы рабочими единицами;
Производит анализы безопасности производственного оборудования и трудовых процессов, применяет меры к повышению уровня их безопасности;
Ежедневно в санитарном рапорте докладывает о нарушениях и устранении причин нарушений;
Проверяет работу по охране труда и принимает меры дисциплинарного взыскания;
Контролирует качество работы, проверяет состояние документации по инструкции рабочих в цехе;
Контролирует наличие и систематическое обновление наглядной аппаратуры по охране труда на участке и рабочих местах.
2. Заместитель начальника цеха:
Отвечает за выполнение заданий, запланированных работ по участкам, за технику безопасности, за исправность оборудования, следит за качеством и своевременным выполнением заданий.
3. Начальник участка:
Следит за исправностью источников питания;
Наблюдает за ходом сварки;
Отвечает за технику безопасности на своем участке, несет ответственность за выполнение запланированных работ.
4. Мастер:
· назначает разряд сварщикам;
· следит за качеством выполняемой работы;
следит за техникой безопасности непосредственно при выполнении какой- либо работы на участке;
· докладывает о проделанной в течение дня работе.
4.2 Расчет расхода сварочных материалов
Для расчета расхода электродов необходимо:
1) Взять пластину длинной L – 100 мм. и массой 250 г.
2) Затем необходимо узнать количество электродов в пачке и вес электродов; количество электродов в пачке составляет 90 штук, а вес электродов 400 г.
3) Рассчитываем массу одного электрода: 4000:90=45 г.
4) После этого наплавляем один электрод на пластину и взвешиваем ее, вес пластины стал 275г, то есть увеличился на 25г, а вес электрода равен 45г.
Вычисляем количество электродов, которые мы потратили на пластину длинной 100 мм.
45 г. = 1 эл.
эл. эл.
Находим количество электродов, которое понадобится для сварки пластины длинной 1м.
100мм.=0,5эл.
эл. = 0,5·1000=500 = 5эл – на 1 м.
Это значит, что для сварки пластины длинной 1м. понадобится 5 электродов.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Дипломная работа выполнена
ВВЕДЕНИЕ
История сварки
Сварочное производство в Старом Осколе
1.Общая часть
1.2 Рабочее место сварщика
2. Специальная часть
2.1 Назначение конструкции и описание сварочных швов
2.2 Материалы, применяемые для изготовления конструкции
2.3 Заготовительные операции
2.4 Подготовка к сварке
2.6 Сборка
2.7 Сварка конструкции (режимы сварки и сварочные материалы)
2.8 Контроль сварочных швов
3. Охрана труда
3.2 Электробезопасность
3.3Пожаробезопасность
4. Экономическая часть
4.1 Структура предприятия
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ВВЕДЕНИЕ
История сварки
Основоположниками сварки являются: В.В. Петров (1731-1834), Н.Н. Бенардос (1842-1905), Н.Г. Словянов (1854-1897).
В 1802 году впервые в мире В.В. Петров открыл и наблюдал дуговой разряд от постоянного и сверхмощного вольтового столба. Этот столб или батарея как называл его Петров, был наиболее мощным источником в то время. Спустя 80 лет Н.Н. Бенардос в 1881 году впервые применил Электрическую дугу между угольным электродом и металлом для сварки.
Почти одновременно с Бенардосом работал другой российский ученый Н.Г. Словянов. Словянов разработал способ дуговой сварки металлическим электродом и защитной сварочной зоны слоем флюса и первый в мире механизм «Электроплавильник – для полуавтоматической подачи электродного прутка в зону сварки. Способ сварки получил название: дуговая сварка по способу – Словяного. Первая демонстрация состоялась в 1882 году. В настоящее время существует большое количество устройств для сварки, например: полуавтомат для дуговой сварки в защитных газах, при котором проволока подается автоматически, а передвижение горелкой производится вручную. Сварочный автомат в этом случае проволока и передвижение горелкой производится автоматически. Газовая сварка – при этом способе детали свариваются пламенем, которое образуется при сгорании газов или паров горючих жидкостей.
Лазерная, плазменная, с дистанционным управлением, подводная сварка.
Сварочное производство в Старом Оскол е
В Старом Осколе сварочное производство представлено на заводах: БСК, ЗВЗ, ЗЭМЗ, ВММЗ, МКМ, ОЭМК, ЦМЗ, СГОК, КПД, ЖБИ, строительно-монтажных управлениях и ремонтная сварка в различных организациях.
Завод Электромонтажных Заготовок – выпускает шкафы электрооборудования, столбы для освещения, товары народного потребления, используя ручную сварку и контроль.
Завод вентиляционных заготовок выпускает воздуховоды, ворота для гаражей. Используется сварка ручная дуговая, полуавтоматическая плавящимся электродом в среде углекислого газа, контролируется сварка.
Воронежский механомонтажный завод выпускает нестандартное оборудование для монтажных организаций и госзаказы. Применяется ручная дуговая и контактная сварка, сварка в среде защитных газов, а также сварка плавящимся электродом.
Цех металлоконструкций (ЦМК), Оскольский электрометаллургический комбинат и Стойленский горно-обогатительный комбинат – выпуск нестандартного оборудования, металлоконструкций, для ремонта основного оборудования.
Применяется ручная, дуговая и полуавтоматическая сварка в среде защитных газов плазменная резка.
Завод крупнопанельных деталей – изготовление железобетонных конструкций. Применяется ручная дуговая сварка, контактная сварка и контактная сварка под флюсом.
Белгородстальконструкция – производит металлоконструкции для собственных нужд. Применяется ручная дуговая и полуавтоматическая сварка.
В остальных цехах, при ремонтных работах используют ручную дуговую сварку, сварку исплавящимся электродом в среде защитных газов, наплавка автоматом под слоем флюса, плазменное напыление.
1. Общая часть
1.1 Краткая характеристика производства
В мастерской изготавливают и сваривают ворота, решетки, контейнеры, также выполняется резка уголка, листов разных размеров и толщин. В мастерской применяют ручную дуговую сварку, есть также газовая сварка и резка. На заготовительном участке применяются механические ножницы. Сварные работы выполняются для нужд лицея, а также выполняются заказы города.
1.2 Рабочее место сварщика
Рабочее место сварщика должно быть расположено в специальных сварочных кабинках или непосредственно у сварочного изделия. Сварочная кабина должна иметь размер 2:3 метра, каркас должен быть металлический, стены кабины высотой 2 метра, расстояние от пола 300 мм., стены сделаны из стали или другого несгораемого материала, стены окрашивают в светлые тона огнестойкой краской, дверной проем закрывают брезентовым занавесом. В кабине должна стоять местная вентиляция, внутри кабинки должен стоять стол высотой 500-600 мм., для работы, сидя 900 мм., для работы, стоя к столу приварен болт, служащий для заземления, также должен быть шкафчик для необходимых инструментов и документаций, для удобства работы устанавливают винтовой стул. Все оборудование кабины должно быть заземлено.
2. Специальная часть
2.1 Назначение конструкций и описание сварочных швов
Конструкция «рама» представляет собой объёмную пространственную конструкцию, предназначенную для объединения отдельных деталей и механизмов в единый агрегат. Одной из главных требованье, предъявляемых к рамам,– жоскость конструкции. Сварной шов – это участок сварного соединения, образовавшийся в результате кристаллизации расплавленного металла. Швы классифицируют по следующим признакам:
1) По типу сварного соединения:
а) Стыковые – обозначаются буквой: С.
б) Угловые – обозначаются буковой: У.
в) Тавровые – обозначаются буквой Т.
г) Нахлесточное – обозначаются буквой: Н.
2) По положению в пространстве: а) в нижнем положении, б) вертикальное положение, в) горизонтальное положение, г) Потолочное положение, д) Кольцевой шов.
3) По форме наружной поверхности: а) нормальный шов; б) усиленный или выпуклый шов; в) ослабленный или вогнутый шов.
4) По протяженности: а) сплошной, б) прерывистый (цепной в шахматном порядке).
5) По заполнению сечения: а) однослойный однопроходный; б) многослойный, в) многослойный многопроходный; г) двухсторонний.
6) По отношению к направлению действующих сил: а) фланговый, б) лобовой;
в) косой; г) комбинированный.
Согласно чертежу «рама» выполняется сварными швами:
Гост 5264-80Н 1 ∆4
Нахлёсточное соединение без скоса кромок, однастороний прерывистый, катит шва 1 мм.,
Гост 5264-80-Т 1 ∆4
Гост 5264-80-Т 1 ∆8
Тавровое соединение, односторонний без скоса кромок катит шва 1 мм.,
Выполнен ручной дуговой сваркой.
Гост 5264-80-Т 6
Тавровое соединение со скосом одной кромки, однастороний.,
Выполнен ручной дуговой сваркой
2.2 Материалы, применяемые для изготовления конструкций
Сталь – это сплав железа с углеродом.
Сталь классифицируется по некоторым признакам:
1)По химическому составу: а) углеродистые содержание углерода более 0,25%.
Среднеуглеродистые содержание углерода от 0,25 до 0,6%, высокоуглеродистые содержание углерода от 0,46 до 0,7%; б) легированные – низколегированная содержание легирующих элементов до 2,5%. Среднелегированная содержание легирующих элементов от 2,5 до 10%. Высоколегированная содержание легирующих элементов более 10%.
2) По применению: а) конструкционная; б) инструментальная; в) специальная.
3) По качеству: а) обыкновенного качества – 0,025% примесей; б) качественная – 0,15% примесей; в) высокого качества – 0,015% примесей; г) особо высокого качества – > 0,015% примесей. Качество стали, зависит от содержания примесей (сера, фосфор, кислород).
4) По степени раскисления: а) кипящая (КП) – не раскисленная сталь, б) спокойная (СП) – застывает спокойно; в) полуспокойная (ПС) – частично раскисленная. При изготовлении рамы использовалась сталь марки Ст3сп: сталь конструкционная низкоуглеродистая, обыкновенного качества, степень раскисления спокойная.
2.3 Заготовительные операции
К заготовительным операциям относят: очистку, гибку, резку, правку, мех. обработку.
Правка необходима для выправления проката. Правка производится путем пластического изгиба или растяжения. Оборудование для правки делят на: ротационные машины, прессы растяжные, правильные машины.
1) Ротационные машины: листоправильные, многоволковые, сортоправильные, многороликовые машины.
2) Прессы бывают винтовые, гидравлические, кривошипные.
Гибка: ее выполняют путем пластического изгиба заготовок. По принципу действия оборудование для гибки делят на: ротационные машины и прессы. К ротационным машинам относят: листогибочные, профилегибочные многоволковые станы, зибовочные машины, сортогибочные роликовые машины, трубогибочные машины. Прессы предназначены для гибки различных профилей из листового и полосового материала, на прессах можно выполнить пробивку отверстий, штамповочные операции.
Очистка: её применяют для удаления с поверхности листа средств консервации, загрязнений ржавчины окалины, заусенцев, шлака, которые затрудняют процесс сварки, вызывают дефекты сварных швов и препятствуют нанесению защитных покрытий, для очистки деталей применяют механическую и химическую очистку. К механическим относят: дробеструйную, дробемётную, пескоструйную, на зачистных станках, галтовочных барабанах. К химическим методам относят: обезжиривание, ванный или струйный способ.
Резка. При изготовлении деталей применяют следующие виды резки ножницами на отрезных станках, штампах, на прессах, термическую резку. Ножницы используют при резке листов фасонного профиля малых толщин. Ножницы бывают: однодисковые с наклонным ножом, прессножницы. Отрезные станки применяют для резки труб фасонного и сортового профиля. Термическую резку (газовая и дуговая резка) применяют для резки тугоплавких металлов листового материала и труб большого диаметра.
Механическая обработка. В производстве деталей сварных конструкций металлорежущие станки применяют для выполнения операций сверления отверстий, обработок кромок и поверхностей. Для сверления применяют сверлильные станки, радиальносверлильные, вертикальносверлильные. Многошпиндельные кромки и поверхности обрабатывают на кромкострогальных, продольнострогальных станках, цилиндрические обечайки на токарнокарусельных станках.
2.4 Подготовка к сварке
Перед изготовлением деталей используют следующие технологические операции: разметку, резку, штамповку, зачистку, правку, подготовку кромок.
Разметка состоит в нанесении на металл конфигурации заготовки с припуском. Припуск – это разность между размером заготовки и чистовым размером детали. Припуск снимают при последующей обработке. Для разметки применяют разметочные столы или плиты необходимых размеров.
Резку выполняют кислородными резаками по намеченной линии контура детали вручную или газорезательными машинами специального назначения. Резка на металлических станках более производительна и дает высокое качество реза. Для механической прямолинейной резки листового металла применяют прессножницы.
Штамповку заготовок проводят в холодном или горячем состоянии. Стальные листы толщиной до 6-8 мм. штампуют в холодную. Для металла толщиной 8-10 мм. применяют штамповку с предварительным подогревом.
Металл зачищают для удаления заусенцев с кромок деталей после штамповки, а также для удаления с поверхности кромок окалины и шлаков после кислородной резки. Для зачистки мелких деталей используют стационарные установки с наждачными кругами. Крупногабаритные детали зачищают переносными пневматическими или электрическими шлифмашинами.
Детали и заготовки при их искривлении в процессе кислородной резки или резки на механических ножницах правят на листоправильных вальцах или вручную на плите. Правку тонколистового металла проводят в холодном состоянии на листоправильных вальцах или прессах, толстолистового металла – в горячем состоянии вручную на правильных плитах.
Подготовку свариваемых кромок деталей большой толщины выполняют кислородной резкой или обработкой на строгальных или фрезерных станках, для подготовки тонколистового металла используют кромкогибочные прессы или специальные станки. Гибку деталей и заготовок проводят на металлогибочных вальцах. Здесь же изготавливают обечайки для сварки различных емкостей цилиндрической формы. Согласно чертежу производится скос одной кромки под углом 45* сварной шов.
Гост 5264-80-Т 6
2.5 Выбор сварочного оборудования
В качестве источника питания для Электрической дуги применяют «Трансформатор», «Выпрямитель», «Преобразователь».
Сварочный трансформатор предназначен для положения напряжения сети до необходимого рабочего напряжения и регулировки силы сварочного тока. Он состоит из: корпуса, сердечника, первичной и вторичной обмотки, переключателя ступеней, токоуказательного механизма.
Сварочный выпрямитель представляет собой устройство, предназначенное для преобразования переменного тока в постоянный.
Он состоит из: силового трансформатора, блока силовых вентилей, стабилизирующего дросселя, блока защиты, системы управления вентилями.
Сварочный преобразователь – это машина, служащая для преобразования переменного тока в постоянный сварочный ток.
Преобразователь состоит из: генератора постоянного тока и приводного трехфазного двигателя, находящихся на одном валу и в одном корпусе.
При изготовлении «рамы» я буду использовать выпрямитель ВДУ-601 – Выпрямитель дуговой универсальный номинальная мощность которого 600 Ампер номер модификации 1.
Техническая характеристика.
Номинальная мощность- 69 А.
Сила номинального сварочного тока – 630 А.
Придел регулирования сварочного тока – 100-700 А.
Напряжение холостого хода – 90 В.
Номинальное рабочее напряжение – 66В.
Габаритные размеры – 1250 х 900 х 1155 мм. Масса – 59,5 кг.
2.6 Сборка
Сборка – это технологическая операция, обеспечивающая подлежащими сварке деталями необходимое взаимное расположение с закреплением их специальными приспособлениями или прихватками.
Существуют следующие приспособления для сборки:
1) сборочно-сварочная плита – опорное приспособление в виде горизонтальной металлической плиты с пазами;
2) стеллаж – опорное приспособление с плоской горизонтальной поверхностью для размещения крупногабаритных изделий в цехе;
3) сборочно-сварочные стенды – устройства для размещения деталей собираемых и свариваемых крупногабаритных изделий и фиксаций их в нужном положении.
Основой сборочного приспособления является жесткий каркас, несущий упоры фиксаторы и прижимы. При сборке детали заводят в приспособления, укладывают по упорам и фиксаторам и закрепляют пружинами.
Последовательность выполнения сборочно-сварочных операций может быть различной:
Сварку выполняют после полного завершения сборки.
Сборку и сварку производят переменно, например, при изготовлении конструкций наращиванием отдельных элементов.
Общей сборке и сварке конструкций предшествует сборка и сварка узлов.
2.7 Сварка
Под режимом сварки понимают – совокупность параметров, которые обеспечивают устойчивое горение дуги, получение сварочных швов заданных размеров, формы и качества. Существуют главные параметры и дополнительные параметры.
К главным параметрам относятся: 1) сила сварочного тока; 2) напряжение дуги; 3) скорость сварки.
К дополнительным относятся: 1) диаметр электрода; 2) тип и марка электрода; 3) род и полярность сварочного тока; 4) пространственное положение шва.
Определение режимов сварки для рамы:
1) По толщине металла определяем диаметр электрода (d эл), так как толщина металла, из которого изготавливается спираль равна 10 мм., значит, будем использовать электрод диаметром 4 мм.
2) Сила сварочного тока J(А) равна: по формуле J св =d эл ·k, рассчитываем силу сварочного тока. k – коэффициент пропорциональности зависит от диаметра электрода. J св = 30·d эл =30·4=120 А.
3) Напряжение на дуге (U д) при ручной дуговой сварке будет равно 24В.
4) Скорость сварки (U св) зависит от квалификации сварщика и толщины свариваемого металла.
5) Род тока и полярность устанавливаются в зависимости от вида свариваемого металла и от его толщины, при сварке постоянным током обратной полярности на электроде выделяется больше теплоты. Обратная полярность применяется при сварке тонкого металла и при сварке высоколегированных сталей, чтобы не было перегрева.
6) Положение шва в пространстве при ручной дуговой сварке можно производить по всех пространственных положениях.
При сварке рамы, применяются электроды:
Э42А – тип электрода
Э–электрод
УОНИ 13/45- марка электрода
У – для углеродистой стали
Д – толстое покрытие
Е-412(3) – группа индексов, характеризующая механические свойства
Б- основное покрытие
20 – род и полярность
2.8 Контроль сварных швов
Существуют различные методы контроля сварных швов: гидравлические, пневматические, вакуумные, керосиновый. Сварные швы рамы контролируются внешним осмотром. Он заключается в том, что это простейший и не обходимый способ проверки качества сварки в готовом изделий. Внешний осмотр выявляет несоответствие шва требуемых геометрическим размерам, наплывы подрезы, прожоги. Размеры швов должны соответствовать указным на чертеже. Не допускается какое бы ни было уменьшение фактического размера шва по сравнению с заданным размером. При выявлений наружных дефектов (поры, трещины)–нужно удалить шлак, зачистить место сварки удалить поры и трещины с помощью горелки или шлифмашинки, а после удаления и зачистки переварить шов сначала
2.9 Техника безопасности при сварочных работах
Все сварочные работы должны выполняться в соответствии с требованиями «Правил безопасности при работе с инструментом и приспособлениями».
К электросварочным и газосварочным работам допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие специальную подготовку и проверку теоретических знаний, практических навыков, знаний по технике безопасности и имеющих удостоверение сварщиков. Все сварщики должны проходить проверку знаний инструкции по охране труда.
Проходы между источниками сварочного тока должны быть не менее 0,8 м. Проходы между группами сварочных трансформаторов должны иметь ширину не менее 1 м. Запрещается установка сварочного трансформатора над регулятором тока.
Запрещается производство электросварочных работ во время дождя и снегопада, при отсутствии навесов на электросварочным оборудованием и рабочим местом. При электросварочных работах в сырых местах сварщик должен находиться на настиле из сухих досок или на диэлектрическом ковре.
При любых отлучках с места работы сварщик обязан отключить сварочный аппарат. При электросварочных работах сварщик должен пользоваться индивидуальными средствами защиты: щиток, служащий для защиты лица и глаз, рукавицы для защиты рук. Одежда должна быть из несгораемого материала с низкой электропроводностью, кожаные ботинки.
При газосварочной работе запрещается хранить баллоны с кислородом в одном помещении с баллонами для горючих газов, а также с карбидом кальция, красками и маслами (жирами). Баллоны необходимо перемещать на специальных тележках, контейнерах и других устройствах, обеспечивающих устойчивое положение баллонов. Запрещается переноска баллонов на плечах и руках. Баллон с утечкой газа не должен применяться для работы или транспортирования.
Запрещается подогревать баллоны для увеличения давления. При проведении газосварочных работ запрещается курить и пользоваться открытым огнем на расстоянии менее 10 метров от баллонов с газом. Общая длинна шлангов должна быть не более 30 м. До присоединения шланга к горелке, его необходимо продуть рабочим газом. Каждые пять лет баллон для газа должен проходить освидетельствование. По окончанию работы вентили баллонов должны быть закрыты.
3. Охрана труда
3.1 Охрана труда на предприятии и промышленная санитария
Сварочные работы относятся к категории работ с повышенной степенью опасности, что обуславливает повышенные требования к организации рабочих мест, обслуживанию аппаратуры и оборудования. Нарушение этих требований запрещено, чтобы избежать травматических случаев (отравлений газом, поражения электрическим током и др.). Сварщику при выполнении работ приходится работать при электрическом токе силой свыше 1000А и напряжении от 24 до 220/380В. Применяемые при газовой сварке, наплавке и резке металлов кислород и горючие газы подаются к месту работы в сжатом состоянии, чаще под высоким давлением. Горючие газы, смешиваясь с воздухом или кислородом, взрываются от искры любого происхождения, открытого пламени, нагретого тела и других тепловых импульсов. Широко используемый газ – ацетилен, даже если отсутствует кислород и воздух, взрывоопасен. Серьезная опасность возникает при получении ацетилена в специальных генераторах на месте производства работ.
Высокой химической активностью обладает кислород, находящийся под большим давлением в баллоне, особенно при соприкосновении с различными маслами и жирами – животными, минеральными и растительными. Резка металлов сопровождается выбросом из места резки большого количества расплавленного металла и шлака.
Все это делает место выполнения сварочных работ зоной повышенного риска.
3.2 Электробезопасность
При электросварочных работах проходы между однопостовыми источниками сварочного тока для сварки плавлением, резки, наплавки должны иметь ширину не менее 0,8 м., между многопостовыми источниками – не менее 1,5 м., расстояние от одно- и многопостовых источников сварочного тока до стены должно быть не менее 0,5 м.
Регулятор сварочного тока может размещаться рядом со сварочным трансформатором или над ним. Запрещается установка сварочного трансформатора над регулятором тока.
Запрещается производство электросварочных работ во время дождя и снегопада при отсутствии навесов над электросварочным оборудованием и рабочим местом.
При электросварочных работах в производственных помещениях рабочие места сварщиков должны быть отделены от смежных рабочих мест и проходов несгораемыми экранами (ширмами, щитами) высотой не менее 1,8 м.
При электросварочных работах в сырых местах сварщик должен находиться на настиле из сухих досок или на диэлектрическом ковре.
При электросварочных работах сварщик и его подручные должны пользоваться индивидуальными средствами защиты: защитной каской из токонепроводящих материалов, которая должна удобно сочетаться со щитком, служащим для защиты лица и глаз: защитными очками с бесцветными стеклами для предохранения глаз от осколков и горячего шлака при зачистках сварочных швов молотком или зубилом; рукавицами с крагами или перчатками, специальной одеждой из искростойких материалов с низкой электропроводностью, кожаными ботинками.
3.3 Пожаробезопасность
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 сварщика.
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 промасленной ветошью, бумагой, древесными отходами;
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.
Нужно постоянно иметь противопожарные средства – огнетушители, ящики с песком, лопаты, ведра, пожарные рукава 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.
4. Экономическая часть
4.1 Структура предприятия
1. Начальник цеха несет ответственность за штатное расписание:
Непосредственно обеспечивает руководство всей работы по выполнению планового задания, охране труда, техники безопасности, чтобы все рабочие места были укомплектованы рабочими единицами;
Производит анализы безопасности производственного оборудования и трудовых процессов, применяет меры к повышению уровня их безопасности;
Ежедневно в санитарном рапорте докладывает о нарушениях и устранении причин нарушений;
Проверяет работу по охране труда и принимает меры дисциплинарного взыскания;
Контролирует качество работы, проверяет состояние документации по инструкции рабочих в цехе;
Контролирует наличие и систематическое обновление наглядной аппаратуры по охране труда на участке и рабочих местах.
2. Заместитель начальника цеха:
Отвечает за выполнение заданий, запланированных работ по участкам, за технику безопасности, за исправность оборудования, следит за качеством и своевременным выполнением заданий.
3. Начальник участка:
Следит за исправностью источников питания;
Наблюдает за ходом сварки;
Отвечает за технику безопасности на своем участке, несет ответственность за выполнение запланированных работ.
4. Мастер:
· назначает разряд сварщикам;
· следит за качеством выполняемой работы;
следит за техникой безопасности непосредственно при выполнении какой- либо работы на участке;
· докладывает о проделанной в течение дня работе.
4.2 Расчет расхода сварочных материалов
Для расчета расхода электродов необходимо:
1) Взять пластину длинной L – 100 мм. и массой 250 г.
2) Затем необходимо узнать количество электродов в пачке и вес электродов; количество электродов в пачке составляет 90 штук, а вес электродов 400 г.
3) Рассчитываем массу одного электрода: 4000:90=45 г.
4) После этого наплавляем один электрод на пластину и взвешиваем ее, вес пластины стал 275г, то есть увеличился на 25г, а вес электрода равен 45г.
Вычисляем количество электродов, которые мы потратили на пластину длинной 100 мм.
45 г. = 1 эл. эл.
Находим количество электродов, которое понадобится для сварки пластины длинной 1м.
100мм.=0,5эл.
100= 0,5·1000=500
5эл – на 1 м.
Это значит, что для сварки пластины длинной 1м. понадобится 5 электродов.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Дипломная работа выполнена
Частая проблема – перегруз машин по весу вследствие больших объёмов груза. Случаются ситуации, когда грузовики выходят из строя на дальних трассах, с большим количеством груза, зачастую скоропортящегося. Это приводит к большим денежным потерям и простоям.
Чтобы такого не происходило, важно следить за состоянием рамы и вовремя её чинить. Но тут есть один важный момент: если ремонт произведён неправильно, через некоторое время рядом с местом сварки появляется трещина, и нужен повторный визит в сервис.
Здесь перечислены советы, основанные на опыте профессиональных мастеров. Это поможет сделать не просто временную заплатку, а качественно и надёжно исправить неполадку.
Совет 1
Самое важное условие: ни в коем случае нельзя перегревать металл в месте шва. Правильнее всего будет варить небольшими отрезками длиной примерно по 5 мм, после этого давая остыть месту сварки. Да, процесс из-за этого получается очень долгим, но результат стоит затраченных усилий. Перекалившийся металл станет слишком хрупким, вследствие чего и будет трескаться.
Ремонт рамы тягача Рено
Толщина основной рамы 6 — 4 мм., накладка 5мм., проволка 0,8 + сварочная смесь.
Используемый в работе сварочный аппарат – Циклон ПДГ 240Д-1
Ориентировочная цена аппарата – 13000-14000р.
Совет 2
Для обработки кромок используйте плазменный резак. Он будет лучшим вариантом для резки металла. Это поможет соблюсти первое условие, касающееся перегрева.
Совет 3
При варке шва обязательно следите за аккуратными и ровными переходами с дополнительного на основной металл. Избегайте образования подрезов, поскольку именно с подреза впоследствии начинает снова трескаться рама. Околошовная зона важна не меньше самого шва.
Кроме того, корень обязательно проваривать по всей длине, в противном случае вся работа пойдёт насмарку. Если нет возможности варить корень, то лучше вообще не беритесь за ремонт рамы.
Сварка рамы грузовика
Совет 4
С некоторыми небольшими грузовиками очень непросто работать, и рама снова и снова ломается, как её ни вари. Можно воспользоваться немного другим методом и усилить место поломки. Придётся немало попотеть, но есть возможность усилить лопнувшее место швеллером и болтовым соединением. Иногда это единственный способ спасти машину.
Совет 5
И напоследок технология – вариант надёжной сварки:
- Первый проход – проварка корня. Ток 100А, газовая смесь Ар + СО2 20%, проволока 1,2 мм Св08. Слева направо проходимся поперёк трещины, прерывая дугу и образуя обратный валик
- Второй и третий проход. Ток 110А. Делаем тонкие валики, перекрывающие друг друга.
- Четвертый проход. Ток 120А. Валик на полную ширину разделки, немного заходя на основной металл. Валики должны быть плотными. В зависимости от теплопотери можно варить основным швом (от 3 до 5 валиков, затем дуга прерывается). Пятый валик должен перекрыть не меньше 5 мм в каждую сторону. Техника как такая же, только не прерывая дугу.
Таким способом шов выйдет довольно ровным. Вертикальные швы выполняются только сверху вниз. Если клиенту необходима сварка без следов, то пятый валик не выполняется.
В наличии на складе!
Высокая производительность, удобство, простота в управлении и надежность в эксплуатации.
Сварочные экраны и защитные шторки – в наличии на складе!
Защита от излучения при сварке и резке. Большой выбор.
Доставка по всей России!
Если рама выполняется из изготовленных ранее балочных элементов, то сборка рамы заключается в придании этим элементам проектного взаимного расположения, а сварка – в выполнении сопряжений между ними.
Рамы тяжелых машин обычно изготовляют в условиях единичного или мелкосерийного производства. Так, например, на рис. 12.5 была показана рама вертикальной клети прокатного стана, составленная из четырех литых заготовок. Места стыков выбраны из условий симметрии сварочных деформаций и относительной простоты формы каждого элемента. Сложное очертание двутаврового сечения в месте стыка заменено сплошным (разрезы А-А, Б-Б) в целях удобства выполнения его электрошлаковой сваркой пластинчатыми электродами. Несмотря на заметное увеличение массы наплавленного металла, такое конструктивное оформление стыка оказывается более технологичным, чем выполнение номинального сечения многослойной сваркой. После электрошлаковой сварки рама проходит термообработку для улучшения механических свойств сварных соединений и снятия остаточных напряжений. Необходимая точность размеров готовой рамы достигается последующей механической обработкой.
Рис. 12.5. Рама вертикальной клети
При серийном производстве рамных конструкций в зависимости от числа изделий одного типоразмера сборочная и сварочная оснастка может быть либо переналаживаемой, либо специализированной. Серийное производство мостовых кранов предусматривает широкую номенклатуру типоразмеров при небольшом числе изделий каждого из них.
Установка для общей оборки крановых мостов, показанная на рис. 14.32, может переналаживаться. Она состоит из двух поперечных опор – неподвижной 11 и передвижной 7, перемещающейся по рельсовому пути 8 с помощью тяговой электролебедки 10 и блока 1, установленных между рельсами в углублении. Точная установка передвижной опоры обеспечивается закрепленным на ней барабаном 5 с несколькими витками тягового троса. При работе лебедки барабан не вращается, а после ее выключения поворачивается вручную. При этом происходит медленное перемещение опоры до совпадения фиксаторов 2 с отверстиями в рельсах, соответствующими пролету собираемого крана. Опоры имеют по два суппорта 4 с ложементами для колес крана. Перемещение суппортов посредством ходовых винтов позволяет настраивать опору на требуемый размер концевой балки.
При сборке крана концевые балки кранового моста опускают на суппорты опор и их ходовые колеса закрепляют в ложементах по упорам винтовыми прижимами 3 строго в вертикальной плоскости. Кроме того, концевые балки закрепляют накидными зажимами 6 и винтовыми прижимами 9. Затем по разметке на концевые балки кладут пролетные балки, собранные с площадками обслуживания, и сваривают с концевыми.
Серийное производство рам с большим объемом выпуска изделий определенного типоразмера имеет место при изготовлении транспортных конструкций (локомотивы, вагоны, автомобили). Наиболее целесообразной формой организации производства в этом случае является механизированная поточная линия, оснащенная специализированной оснасткой.
Примером такой оснастки может служить кондуктор-кантователь для сборки и сварки каркаса рамы тепловоза, показанный на рис. 14.33. Поворотная рама 1 представляет собой сборочный кондуктор с пневмоприжимами, упорами и фиксаторами. Поворот кондуктора осуществляется двумя гидродомкратами 3, шарнирно закрепленными на основании 2. Оси поворота 4 выполнены выдвижными и приводятся четырьмя гидроцилиндрами. Расположение пневмо-цилиндров для зажатия деталей показано на рис. 14.34. Продольные балки 1, состоящие из двутавра с двумя накладными поясами, прижимаются в горизонтальном направлении к упорам 7 четырьмя прижимами 6, а в вертикальном направлении – к раме кантователя тремя парными прижимами 5. Тремя торцовыми прижимами 5 закрепляются буферные брусья 4 и лобовые листы. Диафрагмы 2 и другие дополнительные детали устанавливаются по гнездам и закрепляются винтовыми зажимами. Боковые швеллеры 3 прижимаются в вертикальном и горизонтальном направлениях откидными пневмозажимами 9.
Рис. 14.33. Кондуктор-кантователь с гидродомкратами
Рис. 14.34. Эскиз рамы и схемы расположения прижимов
После сборки и прихватки производится сварка. При этом кондуктор с закрепленной на нем рамой поворачивается кантователем в удобное для сварки положение, а вдоль стенда перемещаются тележки для сварщиков.
После сварки каркаса рама обычно проходит еще ряд сборочных и сварочных операций, выполняемых на различных рабочих местах поточной линии. Для транспортирования подобных крупногабаритных изделий используют тележечный конвейер (см. рис. 13.17).
Рис. 13.17. Схема тележечного шагового конвейера с домкратами
При последовательном прохождении рабочих мест на каркас рамы устанавливают и приваривают верхние и нижние настильные листы, шкворни, обносные швеллеры и другие детали. Поворот рамы на рабочих местах осуществляется подъемно-поворотными кантующими устройствами, сварка выполняется автоматами под слоем флюса и полуавтоматами в среде СО 2 .
Рис. 14.35. Кинематическая схема накопителя рам грузовых полувагонов
Рамы вагонов выпускают более крупными сериями, соответственно выше и требования к механизации и автоматизации их производства. Так, рама грузового полувагона изготовляется на поточной линии, где производятся не только сборочно-сварочные работы, но и механическая обработка и клепка. Для этого в линию включены многошпиндельные станки для сверления отверстий в местах установки упоров автосцепки, оборудование для клепки этих упоров и станки для фрезерования надпятниковых коробок. Не останавливаясь на технологии изготовления таких рам, рассмотрим устройство для транспортирования и межоперационного хранения столь громоздких конструкций.
От мотора 1 (рис. 14.35) через редуктор 2 и систему валов и конических шестерен приводятся горизонтальные валы 3 четырех вертикальных конвейеров-элеваторов 4, имеющих внизу приводные, вверху – натяжные звездочки, соединенные втулочно-роликовыми цепями. Эти цепи перемещают каретки, снабженные захватами 5, которые подхватывают края шкворневых балок рамы. Накопитель может работать в автоматическом режиме. При подаче рамы конвейером на позицию накопителя включается его привод и все захваты одновременно соприкасаются с концами шкворневых балок и приподнимают раму. После заполнения накопителя его работа прекращается до тех пор, пока верхняя рама не будет снята мостовым краном. Для сокращения габаритных размеров накопителя по ширине захваты 5 закреплены на каретках шарнирно и на нерабочей ветви вертикального элеватора откидываются из вертикальное положение в вертикальное.
Рамы транспортных конструкций испытывают многократное воздействие динамических нагрузок. Конструктивное оформление и технология сборки и сварки должны обеспечивать в этих условиях минимальную концентрацию напряжений. Возможности совершенствования конструкции и технологии изготовления таких рам можно видеть на следующем примере. При изготовлении рамы тележки электровоза, показанной на рис. 12.6, балочные элементы коробчатого сечения подают на сборку в готовом виде. Плавный переход от боковин к концевым брусьям осуществляют с помощью угловых вставок, свариваемых с основными элементами стыковыми соединениями односторонней сваркой на остающейся подкладке. Однако такие соединения обладают сравнительно высокой концентрацией напряжений и могут оказаться причиной появления усталостных трещин. Изменение конструкции рамы и последовательности сборочно-сварочных операций (рис. 14.36) позволяет избежать стыков с односторонней сваркой. В этом случае листы боковин и концевых брусьев образуют наружный и внутренние стеновые блоки (рис. 14.36,б, в), сваренные двусторонними стыковыми швами. Аналогично из листов можно собрать и сварить двусторонними швами верхний и нижний поясные блоки (рис. 14.36,а, г). Общая сварка всех блоков (рис. 14.36,д) завершается выполнением угловых швов.
Рис. 14.36. Сборочно-сварочные операции при изготовлении рамы тележки
Рис. 12.6. Рама двухосной тележки электровоза
