Министерство образования Российской Федерации
Тульский государственный университет
Кафедра: “ Подъемно-транспортные машины и оборудование”
Курсовая работа
по курсу: “Эксплуатация и ремонт подъемно-транспортных машин и оборудования”
На тему: “ Проектирование работ по техническому обслуживанию иремонту подъемно-транспортного оборудования предприятия"
Выполнил:
Проверил:
Содержание
Введение
1. Система планово-предупредительного ремонта
1.1 Содержание и сущность системы ППР
1.2 Составные части системы ППР и виды работ
2. Структура ремонтных циклов
2.1 Продолжительность и структура ремонтных циклов
2.2 Оптимизация структуры ремонтных циклов
3. Число ремонтных единиц ПТМ предприятия и категориясложности ремонта
3.1 Расчет числа ремонтных единицпо механической части ПТМ предприятия
3.2 Расчет числа ремонтных единиц по электрической частиПТМ предприятия
4. Планирование и расчет рабочей силы
4.1 Определение количества дежурных слесарей и станочников для обслуживания ПТМ предприятия
4.2 Определение общего количества рабочих для выполненияплановых ремонтов ПТМ предприятия
5. Планирование расхода материала
5.1 Расчет годовой потребности в основных материалах на ТО и ремонт ПТМ
6. Методы производства ремонта ПТМ
6.1. Определение оборотного фонда агрегатов ПТМ
7. Техническое обслуживание металлических конструкций
8. Разработка технологии ремонта элементов металлических конструкции
8.1. Общие положения
8.1.3 Технологические процессыремонта металлоконструкций I класса разрабатываются на основании рабочих чертежей инастоящих технических условий
8.1.4 При ремонте металлоконструкцийдолжны применятся 2 способа исправления деформированных элементов: правка изамена
8.2. Требования к материалам
8.3. Обработка деталей под сварку
8.4. Сборка под сварку
8.5. Сварка
8.6. Контроль качества и устранение дефектов
8.7. Примеры технологии ремонта трещин
9. Схемы сварных швов
Заключение
Список использованных источников
Введение
Под сочетанием терминов «эксплуатация» и «ремонт»в курсе «Монтаж, эксплуатация и ремонт ПТМ» подразумевают комплексвопросов, связанных с поддержанием и восстановлением работоспособностиподъемно-транспортных машин, использованием и оптимизацией их парка напредприятии, обеспечением охраны труда и безопасной работы.
В соответствии с ГОСТ 18322-78* (СТ СЭВ 5151-85) подтермином техническое обслуживание подразумевают комплекс работ для поддержания исправностиили только работоспособности изделия (машины) при подготовке к использованию поназначению, при хранении и транспортировании.
Ремонтом называют комплекс работ для поддержания ивосстановления исправности или работоспособности изделия.
Ремонт можно выполнять с различными целями:
для поддержания исправности (работоспособности);
для поддержания ресурса изделия.
Ремонт, преследующий первую цель, является составной частьютехнического обслуживания. Такой ремонт, осуществляемый в процессе эксплуатациидля гарантированного обеспечения работоспособности изделия и состоящий в заменеи восстановлении отдельных его частей и их регулировке, называют текущим [ГОСТ18322-78* (СТ СЭВ 5151-85)].
Ремонт, преследующий вторую цель — восстановлениеисправности (работоспособности) изделия и полное или близкое к полномувосстановление его ресурса, называется капитальным.
Техническое обслуживание и ремонт — составные частиединой системы поддержания и восстановления работоспособности машин,организационное построение которой основано на двух общих принципах: плановостии предупредительности. Они состоят в том, что все мероприятия по техническому обслуживаниюи ремонту заранее планируются, а ремонт проводится не по потребности (приотказе), а планируется заранее и проводится до наступления ожидаемого (предполагаемого)отказа.
Капитальный ремонт машин, часто называемый просторемонтом, представляет собой отдельную отрасль техники.
Продолжительность использования многих видов ПТМ (эскалаторов,лифтов, некоторых видов кранов) исчисляется десятками лет. В течение этого временинеобходимо бесперебойно снабжать машины запасными частями, обслуживать и ремонтироватьих. Связанные с этим затраты средств и труда за полный срок эксплуатации машиныиногда в 5-10 раз и более превышают затраты на ее изготовление. Расходы наремонт и обслуживание некоторых типов мостовых кранов достигают их стоимости за15 мес., башенных кранов и погрузчиков — за 1 год.
Опыт эксплуатации машин показывает, что при выполнении однихи тех же видов работ затраты на поддержание их в исправном и работоспособном состоянииразличаются в 3-5 раз и более. Это указывает на большие резервы снижения затраттруда и средств на эксплуатацию ПТМ.
Но этим не исчерпывается значение вопросов эксплуатации иремонта. От правильного их решения во многом зависят сроки пребывания машин в неработоспособномсостоянии, что часто имеет более важное значение.
Простои из-за неисправностей и некоторая часть простоев времонте (неплановом) связаны с прямыми потерями производительности ПТМ,простоями обслуживаемого технологического оборудования, снижением плановоговыпуска продукции, удлинением времени нахождения транспортных средств (вагонов,судов, автомобилей и др.) под погрузкой, т.е. со снижением показателей грузооборотов,с потерей добычи полезных ископаемых, а в отдельных случаях — с необходимостьювыполнения работ вручную. Связанный с этим экономический ущерб часто намногопревышает расходы на покупку ПТМ и поддержание их в работоспособном состоянии.
Крупный источник потерь связан с недостатком в организацииэксплуатации ПТМ. Неумелое управление им небрежное обращение с грузами итранспортными средствами приводят к повреждению и порче их. Связанные с этимубытки огромны. Существенные издержки в народном хозяйстве связаны с недостаточнойэффективностью использования и несовершенством парка ПТМ на предприятиях. Машинынедоиспользуются по времени и техническим параметрам, а чрезмерное многообразиеих на предприятии существенно усложняет эксплуатацию. Важная задачаэксплуатации ПТМ — всемерное сокращение всех этих затрат и потерь при одновременномповышении производительности и полезной отдачи машин.
1. Система планово-предупредительного ремонта
В процессе эксплуатации машин происходит потеря ихработоспособности вследствие изнашивания и разрушения отдельных деталей. Восстановлениеработоспособности осуществляют путем ремонта, при котором заменяют или ремонтируютизношенные детали и регулируют механизмы. Ремонт можно проводить по потребностипри отказе, т.е. при остановке, вызванной поломкой или предельным износомэлемента машины. В этом случае ресурс долговечности каждого элемента будетисчерпан полностью, но отказы машины происходят часто и неожиданно в процессевыполнения ею производственных функций.
Вызываемый этим вынужденный простой связан с определенным материальнымущербом. Внезапная поломка одного элемента иногда влечет за собой поломки илиповреждения других элементов машины, что вызывает дополнительный ущерб.
Поскольку планово-предупредительный ремонт обычноприурочивают к перерывам в работе (ночное время, выходные и праздничные дни, межнавигационныепериоды и др.), а замена элементов машин в нормальных условиях, как правило, несвязана с поломками и повреждениями других элементов машин.
При ремонте по потребности стоимость нового элемента частовыше, чем при плановом, так как при отсутствии на складе его приходится срочноизготовлять или с дополнительными расходами приобретать на стороне. Выше истоимость работ по самой замене, так как при плановом ремонте их выполняют вболее удобных условиях и при лучшей технической оснащенности. Все этоопределяет существенное различие в сумме расходов.
Влияние величин на общие затраты при ремонте по потребностипри отказе может быть различным. В одних случаях наиболее весом ущерб отпростоя, в других — дополнительный ущерб, в третьих, — возрастание стоимости заменяемогоэлемента.
При плановом предупредительном ремонте все этидополнительные убытки и расходы исключены.
При ремонте по потребности более часты отказы в работе машин,дезорганизующие производство, мешающие его нормальному ритму. Все это в совокупностии определило почти повсеместный переход на систему планово- предупредительногоремонта (ППР) машин взамен их ремонта по потребности при отказе.1.1 Содержание и сущность системы ППР
Система ППР — комплекс взаимосвязанных положений, норм имероприятий предупредительного характера, проводимых в плановом порядке, по техническомуобслуживанию и ремонту машин для заданных условий эксплуатации с цельюобеспечения показателей качества, предусмотренных в нормативной документации.
Сущность системы ППР состоит в том, что после отработкикаждой машиной определенного количества часов (или выполнения определенногообъема работ) проводят профилактические осмотры и различные виды плановыхремонтов (капитальный, средний, малый), чередование и периодичность которых определяетсяназначением машины, ее конструктивными и ремонтными особенностями и условиямиэксплуатации. Система ППР предупреждает прогрессирующее изнашивание машин,уменьшает вероятность случайных отказов, позволяет предварительно подготовлятьремонтные работы и выполнять их в кратчайшие сроки, создает предпосылки длянаиболее эффективного использования машин и оборудования, увеличения времени ихполезной работы, повышения качества ремонтных работ.
1.2 Составные части системы ППР и виды работ
Основными составными частями Единой системы ППР являются техническоеобслуживание и ремонт.
Техническое обслуживание (ТО) ПТМ включает следующиевиды работ:
межремонтное обслуживание, смену и пополнение масел,профилактические испытания электрооборудования и периодическоеосвидетельствование машин, подконтрольных Госгортехнадзору.
В межремонтное обслуживание (МО) входит наблюдение завыполнением правил эксплуатации оборудования, устранение мелких неисправностейи регулирование механизмов. Его выполняют ежесменно во время перерывов в работебез нарушения процесса производства. Замену и пополнение масел проводят поспециальному графику. Осмотр (О) проводят для проверки состояния оборудования,устранения мелких неисправностей и выявления объема работ, подлежащихвыполнению при очередном плановом ремонте. Осмотры проводят в сроки,определенные месячным графиком (для кранов тяжелых режимов работы — не режеодного раза в 10 дней). Профилактические испытания электрооборудования иэлектросетей проводят по планам отдела главного энергетика (ОГЭ). Периодическиеосвидетельствования оборудования, подконтрольного технадзору, выполняют пографикам составленным с учетом Правил Госгортехнадзора.
Согласно Единой системе ППР вторая ее часть-ремонт — включаетследующие виды ремонтов: малый, средний, капитальный и внеплановый. Малый ремонт- вид планового ремонта, при котором заменой или восстановлением изношенныхдеталей и регулированием механизмов обеспечивают нормальную эксплуатацию машиныдо очередного планового ремонта.
Средний ремонт — вид планового ремонта, при которомпроводятся частичная разборка машины, капитальный ремонт отдельных сборочныхединиц, замена и восстановление основных изношенных деталей, сборка,регулирование и испытание под нагрузкой.
Капитальный ремонт по Единой системе ППР включает полнуюразборку машины, замену всех изношенных деталей сборочных единиц, ремонтбазовых и других деталей и сборочных единиц, сборку, регулирование и испытаниепод нагрузкой.
Внеплановый ремонт — вид ремонта, вызванный аварией машиныили не предусмотренный годовым планом ремонта.
2. Структура ремонтных циклов
По системе ППР работы по техническому обслуживанию и ремонтумашин планируют заранее и выполняют в определенной последовательности.
Наименьший, повторяющийся период эксплуатации изделия, втечение которого осуществляют в определенной последовательности установленныевиды технического обслуживания и ремонта, предусмотренные нормативной документацией,называют ремонтным циклом. Перечень и последовательность выполнения этих работв период между капитальными ремонтами (или между вводом в эксплуатацию и первымкапитальным ремонтом), т.е. в течение ремонтного цикла, называют структуройремонтного цикла.2.1 Продолжительность и структура ремонтных циклов
Продолжительность и структуру ремонтного цикла устанавливаютс учетом всех факторов, определяющих необходимость ремонтов. Главные в их числе- сроки службы элементов машин, обусловленные их изнашиванием или усталостным разрушением.При одинаковой их продолжительности ремонтный цикл имел бы простейшую структуруи все ремонтные работы можно было бы выполнять при капитальных ремонтах, а впериод между ними проводить только работы по техническому обслуживанию. Однакосроки службы элементов реальных машин неодинаковы. Если ремонт или заменукаждой детали приурочивать к моменту выхода ее из строя, то число ремонтов былобы чрезмерно большим и частый (хотя и плановый) вывод машин в ремонт привел бык дезорганизации производства. Поэтому система ППР предусматриваетгруппирование деталей с приблизительно одинаковыми и кратными сроками службы ипроведение их совместного ремонта или замены. С увеличением числа ремонтируемыхдеталей растет и объем ремонтных работ, т.е. изменяется вид ремонта. Минимальнымпо объему он будет при замене (ремонте) только элементов с малыми сроками службы(такой ремонт называют малым-М или текущим-Т), более крупным- при замене этих иболее долговечных элементов (средний ремонт — С) и максимальным — приодновременной замене всех элементов, имеющих ограниченные сроки службы (капитальныйремонт — К).
Продолжительность ремонтного цикла определяется наибольшимсроком службы ремонтируемых деталей, а его структура — кратностью сроков службынаименее и наиболее долговечных элементов с ограниченными сроками службы.
В ПТМ возможны самые различные соотношения между срокамислужбы элементов, а следовательно и различные структуры ремонтных циклов. Вкаждом случае время между последовательно проводимыми ремонтами машины, называемоемежремонтным периодом, определяется сроком службы группы элементов, имеющихнаименьшую долговечность.2.2 Оптимизация структуры ремонтных циклов
Структура и продолжительность ремонтных циклов зависят отусловий эксплуатации машин и показателей их надежности, формируемых на стадиях проектирования,производства и монтажа машин. На основе их улучшения можно удлинить ремонтныйцикл и улучшить его структуру — уменьшить число технических обслуживании иремонтов, удлинить межремонтные периоды, уменьшить объемы работ.
В основу оптимизации ремонтных циклов обычно кладутрезультаты статистических исследований сроков службы всей номенклатурызаменяемых элементов машин с одинаковыми (близкими) режимами работы. По нимдетали и сборочные единицы (с близкими или кратными сроками службы) объединяютв ремонтные группы. Центрами группирования выбирают наиболее дорогие элементы,так как неполное использование срока их службы более убыточно, чем дешевых.
3. Число ремонтных единиц ПТМ предприятия икатегория сложности ремонта
Виды и число грузоподъемных и транспортирующих машинпредприятия.
Таблица 1.Машины Грузоподъемность Грузоподъемность, т Количество шт Мостовые электрические 5-15; 15/3-50/10. 12/15 краны крюковые То же, магнитные 5-15/3 10/20 грейферные 5-20 - Ручные подвесные кран - 0,5-1 1/20 балки с кошкой Электрические тали 0,25-5 3/25 Однобалочные краны с 1-5 5/20 электроталью Лифты 0,1-2 1,5/10 Ленточные конвейеры М 1500
Степень сложности ремонта машины в Единой системе ППРоценивают категорией сложности ремонта в ремонтных единицах. Ее обозначаютбуквой R (для механической части машины — Rм, дляэлектрической части — Rэ, а значение в ремонтныхединицах — числовым коэффициентом перед этой буквой.
Общее число ремонтных единиц раздельно по механической иэлектрической частям оборудования определяют суммированием ремонтных единиц повсему парку машин. Этот показатель служит основой для текущего планирования указанныхработ: для определения необходимого числа рабочих, станков, материалов, общихзатрат на ремонт и др.
Категории сложности ремонта некоторых видов грузоподъемных итранспортирующих машин.
Таблица 2.Машины Грузоподъемность т Категории сложности ремонта Механической части, rm. Электрической части, R3 Мостовые электрические краны крюковые 9-15 16-33 ' 13-23 23-43 26-114 34-54 То же, магнитные 10-19 27-67 грейферные 11-24
22-63
i Ручные подвесные 1 кран-балки с кошкой Электрические тали 2 2-4 Однобалочные краны с 3-10 9-10,5 электроталью Автомобильные краны 9-18 - Лифты 8-17 7-10,5 Ленточные конвейеры 0,1 — 0,45 на 1 м длина 3.1 Расчет числа ремонтных единиц по механическойчасти ПТМ предприятия
Решение. Принимая по табл.2 для каждой группы ПТМ (кромеавтомобильных кранов, ленточных конвейеров и лифтов — для них приняты максимальныезначения) среднее значение категории сложности ремонта, имеем общее количестворемонтных единиц по механической части:
по кранам
R1 =12*20+15*4+1*16+2*14+8*25=544;
по ленточным конвейерам
R2 =900*0,45=405;
по лифтам
R3=8*17=136.
Общее (суммарное) количество ремонтных единиц, приходящеесяна механическую часть ПТО предприятия:
/>= R, + R2 + R3 =1085.3.2 Расчет числа ремонтных единиц по электрическойчасти ПТМ предприятия
Решение. Принимая по табл.2 для каждой группы ПТМ (кромеавтомобильных кранов, ленточных конвейеров и лифтов — для них принятымаксимальные значения) среднее значение категории сложности ремонта, имеем общееколичество ремонтных единиц по электрической части:
по кранам
R1 =25*20+50*4+14*3+25*10=992;
по ленточным конвейерам
R2 =900*0,45=405;
по лифтам
R3 =8*10=80.
Общее (суммарное) количество ремонтных единиц, приходящеесяна электрическую часть ПТО предприятия:
/>= R, + R2 + R3 =1477.
4. Планирование и расчет рабочейсилы
Планирование и расчет рабочей силы для технического обслуживанияи ремонта ПТМ проводят по нормативам.4.1 Определение количества дежурных слесарей истаночников для обслуживания ПТМ предприятия
Необходимое число дежурных слесарей и станочников длямежремонтного обслуживания парка подъемно-транспортного оборудованиярассчитывают по формуле:
К = ∑RK`/H,
где К — численность рабочих, необходимых для обеспечениямежремонтного обслуживания;
∑R — сумма ремонтных единицобслуживаемого оборудования;
К' — коэффициент сменности оборудования;
Н — норматив межремонтного обслуживания на одного рабочего всмену в ремонтных единицах (для слесарей-механиков Н =200, для электрослесарей Н=650, для станочников Н = 350).
Определяем количество дежурных слесарей, электрослесарей истаночников для двухсменного обслуживания подъемно-транспортного оборудования предприятия.Состав парка ПТО и сумму ремонтных единиц, приходящихся на механическую иэлектрическую часть, принимаем по данным рассчитанным выше.
Решение. Определяем количество дежурных слесарей:
Кс = ∑RMK`/H =1085*2/200=11.
электрослесарей:
Кэс = ∑Rэ К`/H =1477*2/650=5.
станочников:
К=1085*2/350=6.4.2 Определение общего количества рабочих длявыполнения плановых ремонтов ПТМ предприятия
Необходимое число рабочих для выполнения плановых ремонтоврассчитывают на основании годового плана ремонта оборудования раздельно длямеханической и электрической частей оборудования по формуле:
К = (τк∑rк+ τс∑rс + τм∑rм) / (Фγ),
где К — необходимое число рабочих;
∑rк, ∑rс, ∑rм — суммарное число ежегодно ремонтируемых единиц оборудования в ремонтных единицах)при капитальном, среднем и малом ремонтах;
τк, τс, τм — нормативы времени на одну ремонтную единицу для капитального, среднего и малогоремонтов;
Ф — действительный годовой фонд времени рабочего, ч;
γ — коэффициент переработки норм, γ = 1,1.
Значения ∑rKопределяют по формуле (формулы для определения ∑rc,∑rм
аналогичны формуле):
∑rK = (R1α1 + R2α2+…+ Rnαn)/100,
где R1, R2,Rn-суммы ремонтных единиц для однородныхгрупп оборудования;
α1, α2, αn-процент ежегодно ремонтируемого оборудования дляданной однородной группы.
Определяем общее количество рабочих для выполнения плановыхремонтов механической и электрической части подъемно-транспортного оборудования.
Решение. Определяем значения ∑rK,∑rc, ∑rMдля механической части:
∑rK = ∑Ri αкi = (R1α1+ R2α2+… + Rnαn)/100 = (544*90+405*15+136*10) /100=574;
∑rc =∑Ri αci = (544*30+405*25+136*16) /100=286;
∑rM =∑Riαмi =(544*60+405*45+136*50) /100=576.
где αi — процентежегодно ремонтируемого оборудования.
Для механической части получаем: rк=35 ч, rс = 23,5 ч, rм=6,1 ч.
Принимая годовой фонд времени Ф — ч и γ = 1,1, имеем количество рабочих для выполнения плановыхремонтов механической части:
Км = (τк∑rк+ τс∑rс + τм∑rм) / (Фγ) = (35*574+23,5*286+6,1*576) /2100*1,1=13чел.
Определяем значения ∑rK,∑rc, ∑rMдля электрической части:
∑rK = ∑Ri αкi=(992*90+405*15+80*10) /100=961;
∑rc =∑Ri αci= (992*30+405*25+80*16)/100=411;
∑rM =∑Riαмi= (992*60+405*45+80*50) /100=818.
Для электрической части получаем:
∑rк =15 ч, ∑rс =7ч, ∑rм=1,2 ч.
Принимая годовой фонд времени Ф =2100 ч и γ=1,1, имеем
Кэ = (15*961+7*411+1,2*818) / (2100*1,1) = 8 чел.
5. Планирование расхода материала5.1 Расчет годовой потребности в основныхматериалах на ТО и ремонт ПТМ
Годовой расход основных материалов на ремонт и техническоеобслуживание определяют по формуле:
Q = λHi (∑rк +α∑rc + β∑rм),
где λ — коэффициент, учитывающий расход основных материаловна техническое обслуживание, λ= 1,15;
Нi — норма расходаматериала на один капитальный ремонт на одну ремонтную единицу;
α, β — коэффициенты, характеризующие соотношенияколичеств материалов,
расходуемых при среднем и капитальном ремонтах, α =0,6 β=0,2;
∑rK, ∑rc, ∑rM — суммарное количество ежегодно ремонтируемых единиц оборудования (в ремонтныхединицах), при капитальном, среднем и малом ремонтах.
Определяем расход легированной стали на ремонт иобслуживание парка ПТМ.
Решение. По формуле
Q = λHi(∑rк + α∑rc+ β∑rм) =1,15*6,1 (574+0,6*286+0,2*576)=6038 кг.
6. Методы производства ремонта ПТМ
Наиболее распространенным методом капитального ремонта ПТМ впромышленности (особенно в машиностроении) является комплексный метод, прикотором единовременно осуществляют весь комплекс работ по восстановлениюресурса машины, для чего ее полностью разбирают и единовременно ремонтируют всеее элементы. Часто комплексный ремонт выполняют необезличенным — индивидуальным,т.е. восстановительные операции проводят с учетом принадлежностивосстанавливаемых элементов к данной конкретной машине. Он связан с наименьшимизатратами труда, но требует остановки машины на длительный срок.
Сокращение периода пребывания машины в капитальном ремонте обеспечиваютприменением скоростных методов его ведения.
Еще большее сокращение периода простоя в капитальном ремонтедостигают применением агрегатного метода. Агрегатный метод предусматриваетзамену износившихся сборочных единиц новыми или заранее отремонтированными ремонтнымиагрегатами. В отличие от комплексного, являющегося часто индивидуальным,агрегатный выполняют как обезличенным, т.е. без учета принадлежности деталей исборочных единиц к данному экземпляру машины.
Обезличенный метод связан с выполнением двух операций: снять- поставить.
Для применения этого метода необходим оборотный фонд,комплектуемый из отремонтированных и новых запасных агрегатов.
Потребность в оборотном фонде агрегатов:
П = КАМВТп/ (365ТУ),
где К = 1...1,3 — коэффициент, учитывающий возможностьотклонения по времени оборачиваемости и выхода агрегатов из строя;
А — количество одинаковых агрегатов на одной машине;
М — количество машин, в которые входит данный агрегат;
В — время оборачиваемости агрегата с учетом его погрузки,разгрузки и ремонта на ремонтном предприятии;
Тп — планируемое время работы машины в течениигода;
Ту — срок службы агрегата.6.1. Определение оборотного фонда агрегатов ПТМ
На предприятии эксплуатируется 24 мостовых кранов (М-26), имеющиходинаковую конструкцию ходовых колес и угловых букс. Срок службы колес (послеремонта) Ту = 8 мес., краны используются в течение всего года Тп =12 мес.
Определяем потребность в оборотном фонде колес для указаннойгруппы кранов.
Решение. По формуле
П = КАМВТп/ (365ТУ) =1,3*4*24*30*12/ (365*8)=15 шт.
Принимаем оборотный фонд — партию ежемесячного запуска колесв ремонт — 15шт.
7. Техническое обслуживание металлическихконструкций
При ТО тщательно осматривают металлоконструкции кранов, так каких разрушение связано с тяжелыми последствиями. Наиболее часто металлоконструкциимостовых кранов повреждаются в следующих местах: концевые балки мостов — врайоне букс ходовых колес; в местах сопряжения с главной балкой; в месте крепленияфермы с перилами к торцовому листу и в местах приварки к вертикальной стенкекронштейна под редуктор механизма передвижения; главные балки мостов — вертикальныестенки в районе боковых W-образных накладок; в местахперехода от наклонной (концевой) части к горизонтальной; в местах сваркикронштейнов, поддерживающих рабочие площадки, особенно в районе установки наних механизмов; верхний пояс — в районе стыков тележечного рельса; креплениекабины машиниста — полки уголков и косынки крепления. Разрушения нижнего поясакоробчатых балок встречаются реже, но они особенно опасны тем, что осмотр егоболее затруднен.
При ТО металлоконструкций необходимо внимательно осматриватьэти характерные зоны возможных повреждений, а также все расчетные сварные швы, заклепочныеи болтовые соединения и другие места вероятного появления трещин, а именно:
резкие изменения сечений элементов, обрывы листов, резкие измененияих толщины и ширины; места примыкания накладок, ребер, диафрагм, косынок и др.;
концы сварных швов и места с изменением их толщины и формы;
стыковые швы и швы, перпендикулярные к усилию в элементе; швыв накладках, обваренных по контуру; швы с технологическими дефектами (непроварами,несплавлениями по кромкам, подрезами кромок, наплывами, шлаковыми включениями,порами, прожогами, незаделанными или невыведенными кратерами).
Показателем состояния металлоконструкции крана являетсяпрогиб моста.
Стрелу прогиба определяют методом нивелировки.
В отдельных случаях (на металлургических кранах в горячихзонах) наблюдается постепенное остаточное деформирование мостов, не выявляемоепри статических испытаниях по Правилам Госгортехнадзора. ТО таких мостов должнопредусматривать периодическое наблюдение за ними путем геодезической съемки.
При обнаружении трещин в ответственных элементахметаллоконструкций Их засверливают по концам, чтобы предотвратить дальнейшееразвитие и в короткие сроки металлоконструкцию ремонтируют. В других случаяхисправление дефектов металлоконструкций можно приурочить к очередному ремонту,если они не представляют опасности для нормальной работы машин и обслуживающегоперсонала. Для осмотра металлоконструкций на большой высоте применяют подвесныелеса (устройство их дорого), передвижные неподъемные и телескопические вышки иподъемники.
При длительной эксплуатации кранов на открытом воздухевозможно сильное коррозионное повреждение элементов их коробчатых балок — нижнегопояса и стенок в зоне примыкания к нему. Поэтому следует контролировать наличиеи проходимость дренажных отверстий в таких балках, а при их отсутствии и длительныхсроках эксплуатации кранов — проверять толщину указанных элементов свысверливанием в них отверстий. При освидетельствовании металлоконструкцийкранов с запредельными сроками службы следует руководствоваться специальными методическимиуказаниями.
8. Разработка технологии ремонта элементовметаллических конструкции8.1. Общие положения
Настоящие технические условия распространяются на ремонт и приемкуметаллоконструкций железнодорожных, мостовых, козловых, автомобильных, башенныхгрузоподъёмных кранов, кран балок как подконтрольных Госгортехнадзору, так инеподконтрольных и являются руководящим материалом при разработке процессовсборки и сварки, выполнение сборочно-сварочных работ, контроль качества иприемке готовых сварных конструкций при их ремонте. Ремонт сварных конструкций иотдельных сварных узлов должен производиться на основании утверждённых рабочих чертежей,технологической документации и настоящих технических условий.
Сварные конструкции (соединения), в зависимости от степени ответственности,подразделяются на два класса (см. табл. 3). Классы сварных конструкций (соединений)устанавливаются конструктором и указываются в технических требованиях чертежей.Классификация сварных конструкций по степени ответственности.
Таблица 3.Класс Степень Примеры сварных конструкций I
ответственности
Конструкции оборудования,
подконтрольною Госгортехнадзору СССР
Поворотная и ходовая рамы железнодорожных кранов; рамы
механизмов; стрелы; мосты и другие ответственные конструкции грузоподъёмных машин. II Сварные конструкции общего назначения
Кожухи; кабины; капоты; желоба;
короба и другие малоответственные узлы
и детали машин.
8.1.3 Технологические процессы ремонта металлоконструкцийI класса разрабатываются наосновании рабочих чертежей и настоящих технических условий
Технологический процесс должен предусматривать:
а) оборудование и инструмент необходимые для выполненияработ;
б) объем контроля, последовательность выполнения операций контроляи в соответствии с требованиями чертежа, места постановки клейма;
в) количество рабочих чертежей с указанием профессий,разрядов и расчетно-технические нормы времени на узел, на заготовку.
г) способы правки и гибки металла;
д) форма, допуски и способы обработки свариваемых кромок,материал и вес заготовки; на сборку и сварку:
е) сборочно-сварочные стенды, приспособления, кантователи и другаяоснастка, обеспечивающая получение сварных конструкций соответствующих по формеи размерам чертежу;
ж) последовательность сборочно-сварочных работ;
з) размеры, количество и способ наложения прихваток;
и) положение в пространстве, размер и длина сварных швов.
Для прерывистых швов указывается условное обозначениесогласно ГОСТ2312-
72 и сумма длин привариваемых участком;
к) число проходов и последовательность наложения отдельныхслоев и
участков шва;
л) способы, технические приёмы и режим сварки;
м) марки и типы электродов, марки сварочной проволоки,наименование газов с указанием ГОСТов или ТУ на применяемый материал, маркаматериала и масса сварного узла;
н) эскизы сварных узлов в количестве, обеспечивающем возможностьизготовления узла по технологическому процессу и чертежу;
о) способы обработки сварных швов для обеспечения формы и размеров,предусмотренных в рабочих чертежах;
п) обработка деталей под сварку.8.1.4 При ремонте металлоконструкций должны применятся2 способа исправления деформированных элементов: правка и замена
Правка (холодная или горячая) должна применятся в случаях, когдафактические отклонения от проектной формы элементом превышают величины, установленныетехдокументацией завода-изготовителя. Правку производить на вальцах прессах идругих приспособлениях, обеспечивающих плавное приложение нагрузки. Заменупроизводить в случаях, если:
а) в элементах металлоконструкций имеются резкие изгибы;
б) в элементах из отдельных прокатных профилей имеютсятрещины в полках или надрывы, полученные при аварии;
в) при наличии усталостных трещин;
г) в элементах в результате коррозии потеряно более 50%первоначального сечения. При ремонте элементов с трещинами должен бытьразработан техпроцесс на заварку трещин.8.2. Требования к материалам
Материалы, применяемые для ремонта сварных конструкций,должны соответствовать маркам и типам, указанных в чертежах и технологических процессах.
Качество получаемой стали, устанавливается на основаниизаводской маркировки и сертификатов завода — изготовителя металла. Упаковка,маркировка и документация должны соответствовать ГОСТам 7566-81. При отсутствиинеобходимых данных о качестве металла заводом изготовителем до запуска в производстводолжны быть проведены испытания механических свойств и химического состава всоответствии с указанием.
Сварочная проволока должна удовлетворять требованиям ГОСТа2246-70.
Электроды для дуговой сварки должны удовлетворять требованиямГОСТов 9466-75, 9467-75.
Применяемые сварочные материалы (сварочная проволока, электроды)должны иметь сертификаты. В случае отсутствия сертификатов на материалы, а также,если в процессе выполнения сварочных работ качество материалов, имеющих сертификаты,окажется удовлетворительным, они должны быть подвергнуты контрольному испытаниюна заводе-потребителе в порядке, предусмотренном ГОСТами, техническимиусловиями.
При сварке в среде углекислого газа следует применятьуглекислый газ сжиженный сварочный, поставляемый по ГОСТ 8050-76. Допускается применениесжиженного пищевого углекислого газа по тому же ГОСТу.
Металл должен храниться рассортированным и должен бытьуложен в устойчивые штабеля на площадки, по высоте штабеля должны быть проложеныпрокладки, соприкосновение металла с грунтом или полом не допускается.
Сварочная проволоки, электроды должны храниться отдельно помаркам и партиям в закрытом, сухом, отапливаемом помещении согласно требованиямГОСТа на данный материал.
Сварочная проволока должна поставляться в упаковке,исключающей ржавление проволоки от попадания на неё влаги.
Кислород газообразный технический, применяемый для газопламеннойобработки металлов, должен быть чистотой не менее 99,5% и соответствовать ГОСТу5583-78.
Пропан-бугановая смесь техническая, применяемая для газопламеннойобработки металлов, должна соответствовать техническим требованиям ГОСТа 10196-62.8.3. Обработка деталей под сварку
Резка металлов и подготовка кромок деталей под сварку должныпроизводиться механическим способом, газокислородным пламенем другими способами,обеспечивающими получение формы и размеров указанных в рабочих чертежах.
Правка деталей должна производиться до сборки под сварку. Заготовкидеталей сварных конструкций должны быть выпрямлены в горячем или холодном состоянииспособом, предусмотренном технологическим процессом.
Наплывы, капли металла и неровности кромок, образовавшиесяпри газовой резке, должны быть удалены и зачищены. После газовой резки недопускается следы резки глубиной свыше 1,5 мм для ручной резки и 1 дляавтоматической и полуавтоматической резки.
Кромки деталей, обрезанные на ножницах, не должны иметьтрещин.
Не допускаются местные выхваты на кромке, при резке листовойстали и сортового проката.
При резке листовою металла на ножницах по кривым линиям не допускаетсяогранка поверхности реза, превышающая следующие величины:
на радиусе кривой реза до 200 мм — 3 мм; при радиусе более200 мм — 4 мм.
При сварке листов с криволинейной поверхностью встык,необходимо произвести соответствующую подгонку, не допуская зазоров междулистьями более 2 мм.
Кромкам свариваемых деталей должна быть придана форма, соответствующаятипу ниш (ГОСТ 5264-80 и ГОСТ 14771-76). Необходимость разделки кромокуказывается в чертежах на деталь.
Подготовка кромок деталей, изготовленных из конструкционныхсталей с содержанием углерода более 0,22%, либо из легированных сталей должна осуществлятьсятолько механической обработкой.
Для металлоконструкций I класса свариваемые кромки, а также прилегающая к ним поверхностьметалла шириной не менее 20 мм быть зачищены до чистого металла. Для металлоконструкцийII класса допускается сварка деталей без зачисткигорячей окалины проката при условии проведения сварки в среде углекислого газа проволокойСв08Г2С и тщательной зачистки от загрязнения, масла, ржавчины.
Зарезы, выхваты и другие дефекты, выходящие за пределы должныбыть устранены. Способ устранения устанавливается в каждом конкретном случае технологомпо согласованию с конструктором.
Участки листа в районе отверстий под электрозаклёпочныесоединения, а также поверхность нижнего привариваемого элемента, должны быть передсваркой зачищены под величину не менее 3 Д, где Д — диаметр завариваемого отверстия.8.4. Сборка под сварку
Сборку под сварку предварительно подготовленных элементов конструкцийнеобходимо производить с применением приспособлений и оснастки, обеспечивающих точностьсборки в пределах допусков, установленных чертежами и свободным доступом кместам прихваток.
Оснастка и приспособление должны обеспечивать полное или частичноепредотвращение деформаций при сварке, выполнение всех видов швов, при возможности,в нижнем положении и свободный съём изделия.
При сборке элементов под сварку отклонения от взаимногорасположения собираемых деталей (превышение кромок одна над другой, зазоры и пр.)не должны выходить из допусков, предусмотренныхГОСТами 5264-80 и 1477-76. .
Не допускается насильственная подгонка деталей в процессеприхватки или сварки: притягивание, подгибка, скручивание и т.п.
За юры под дуговую сварку, выходящие за пределы, указанныхвыше допусков, должны быть устранены. Разрешается подварка кромок в местах зазоровс последующей механической обработкой, подрубкой или зачисткой, Исправлениезазоров посредством прокладок не допускается.
При сборке электрозаклёпочных соединений с толщиной верхнегоэлемента от 1,5 до 4 мм величина допускаемых зазоров между свариваемыми деталямив радиусе 15 мм от моста постановки электрозаклепки не должна; превышать 0,5'мм при сварке с проплавкой и 1,0 мм при сварке через отверстие.
Прихватки под ручную дуговую сварку должны выполнятьэлектродами той же марки, которыми будет производиться сварка.
Прихватку под сварку в среде углекислого газа желательнопроизводить этим же способом, но разрешается и электродами с качественнымпокрытием.
Запрещается выполнение прихватки меловыми электродами. Прихваткупод газовую сварку производить этим же способом, а также допускается ручной электродуговойсваркой.
Размер, количество и места расположения прихваток должны, соответствоватьтехнологической инструкции на сборку и прихватку.
Прихватки должны быть зачищены от шлака и брызг, анекачественные; прихватки (с трещинами, порами и другими дефектами) должны бытьудалены и наложены вновь. При сварке все прихватки должны быть приварены.8.5. Сварка
Сварка металлоконструкций должна производиться в условиях; исключающихвлияние неблагоприятных атмосферных факторов (дождь, ветер и т.п.) на качество сварныхсоединений. В исключительных случаях допускается производство сварочных работ приотрицательных температурах по инструкции, утверждённой главным инженером.
Положение свариваемых конструкции должно обеспечивать наиболееудобные и безопасные условия для работы сварщика и получения надлежащего качествашвов.
Оборудование, применяемое для сварки, должно быть с контрольно-измерительнымиприборами в соответствии с отклонения от режимов сварки, заданных технологическимпроцессом, не допускается.
Запрещается для сварки и прихватки применять электродынеизвестной марки, отсыревшие, имеющие разрушенные участки покрытия, размеры которыхпревышают допустимые ГОСТом 9456-75, а также электроды с меловойстабилизирующей обмазкой.
Электроды пред применением должны быть прокалены в течениечаса при температуре 180-250°С для электродов, содержащих в покрытииорганические составляющие, и 275-700°С для электродов с фтористо-кальциевым покрытием.
При сварке после наложения каждого слоя должна бытьпроизведена зачистка шва и свариваемых кромок от шлака и брызг и устраненыдефекты.
При двухсторонней сварке стыковых соединений корень шваможет быть удалён кислородной или воздушно-дуговой резкой или вырублен.
Придание угловым швам вогнутого профиля и плавного перехода косновному металлу, а также выполнение стыковых швов, как правило, выполнятьсяподбором режимов сварки, соответствующим расположение свариваемых деталей.
В случае необходимости производится обработка швов механическимспособом, не оставляющим на их поверхности зарубок, надрезов и других дефектов.
Устранение деформаций сварных конструкций из низкоуглеродистыхсталей должно производиться, в основном, правкой способом нагрева. Нагрев можетпроизводиться газокислородным пламенем. В случае невозможности илинецелесообразности правки способом нагрева, допускается механическая правка, осуществляемая,как правило, на прессах и других устройствах, обеспечивающих плавность приложениянагрузок. В отдельных случаях, оговорённых технологическим процессом, допускаетсяударная правка кувалдой через гладилку.
Исполнительные чертежи должны содержать указания, касающиесяконструкций сварных соединений, а также указания по механической и термической обработке.Монтажные швы должны быть обозначены особо.
Режимы термической обработки определяются инструкцией по технологиисварки.
Сварные соединения I класса должныиметь клеймо или другое условное, обозначение, позволяющее установить фамилиюсварщика. Метод маркировки, применяемый для сварных соединений, не долженухудшать качество маркируемых изделий. Маркировка должна выполняться методами, обеспечивающимиеё сохранность в процессе эксплуатации изделия. Метод и место маркировки должныбыть указаны на чертежах.8.6. Контроль качества и устранение дефектов
Контроль качества сварных конструкций должен осуществляться систематическив течение всего производственного цикла, на всех этапах ремонта и изготовления.Предъявляемые к проверке сварные конструкций не должны быть окрашены изашпаклеваны.
Контроль качества сварных соединении должен производитьсяпосле термической обработки (если такая является обязательной для данного сварногосоединения). Результаты контроля сварных соединений Iкласса должны фиксироваться в паспорте сварки форма №106 М 16. прошнурованномук паспорту крана.
Метод и объём контроля геометрических параметров сварныхконструкций должен соответствовать предусмотренным технологическим требованиям чертежа.
Контроль качества сварных соединении должен осуществлятьсявнешний осмотром, измерением, механическими испытаниями и другими современными неразрушающимиметодами — рентгеном, изотопами и ультразвуком. Контроль сварных соединений ультразвукомдолжен производиться в соответствии с ГОСТом 14782-76 «Швы сварных соединений.Методы ультразвуковой дефектоскопии». Необходимость контроля ультразвуком указываетсяв технических требованиях чертежей.
Контроль качества сварных соединений стыковых швовпросвечиванием (рентгено- или гаммаграфированием) производится:
а) на изделиях I класса все 100%длины шва контролируемого соединения.
Необходимость контроля просвечиванием указывается втехнических требованиях чертежей.
Контроль сварных соединений просвечиванием должен производитьсяв соответствии с ГОСТ 7512-82 «Швы сварные. Методы контроля просвечиваниемпроникающими излучениями».
Перед просвечиванием соответствующие участки соединениядолжны быть замаркированы с таким расчетом, чтобы их можно было легкообнаружить из контрольных рентген — или гамма снимках.
Внешнему осмотру должны быть подвергнуты 100% швов сварной конструкциив процессе изготовления. Перед внешним осмотром поверхность сварного шва иприлегающих к нему участков основного металла шириной
Осмотр и измерение сварных соединений должны производиться сдвух сторон по всей протяженности в соответствии с ГОСТ 3242-79 «Швысварные, методы контроля качества» и инструкцией по контролю сварныхсоединен.
В случае недоступности для осмотра внутренней поверхности сварногосоединения осмотр производится только с наружной стороны.
Проверка механических свойств, сварного соединения наконтрольных образцах производится вне зависимости от вида сварного соединенияизделия путем испытаний на растяжение и на изгиб образцов спаренных встык.
Образцы изготавливаются по ГОСТ 6900-66 «Швы сварныеМетоды определения механических свойств металла и сварного соединения». Образцына растяжение и изгиб испытывают со снятым усилием. В образцах предназначенныхдля испытания на изгиб, сварной шов должен располагаться, поперек образца. Образцына растяжение и изгиб испытываются в каждом случае изготовления или ремонтаметаллоконструкций.
Результаты механических испытаний считаютсяудовлетворительными:
а) временное сопротивление не менее нижнего предела временногосопротивления металла, установленного для данной марки стали Государственнымстандартом или техническими условиями;
б) угол загиба не менее 10%.
Эти показатели механических свойств понимаются как средние,отдельных образцов допускается снижение не более чем на 10%. Принеудовлетворительных результатах испытания повторяются в удвоенном количествеобразцов. Общие результаты сортируют по показаниям, полученным при повторныхиспытаниях.
Результаты повторных испытаний являются окончательными.
Контроль швов засверливанием допускается применять только в отсутствиидругих средств, позволяющие выделить внутренние дефекты разрушения.
Проверку швов на плотность производить, если это требованиеоговорено в чертежах, в соответствии с требованиями ГОСТ 3242-79. При испытаниикеросином время выдержки должно быть не менее 0,5 часа.
Заварка дефектов участка шва, выполненной дуговой газовойсваркой, должна производиться тем же способом, который применялся при первоначальномналожении сварных швов.
При сварке в среде углекислого газа происходит снижениекатета шва по сравнению с ручной электродуговой сваркой до величин, приведенныхв таблице 42 ГОСТ 14771-76. «Швы сварных соединений. Электродуговая сваркав защитных газах. Основные типы и конструктивные элементы».8.7. Примеры технологии ремонта трещин
Характерными видами повреждения металлоконструкции являютсяразрушение сварных и заклепочных соединений, деформации и трещины в элементах, ослаблениеболтовых соединений с разработкой отверстий под болты. Трещины, раковины идругие дефекты швов должны быть вырублены на всей длине дефектного участка изаварены вновь. Повторная заварка без вырубки дефектного места недопустима. Ослабленныезаклепки должны быть срублены и удалены.
Отверстия под новые заклепки рассверливают и устанавливают вних заклепки увеличенного диаметра.
Трещины в листовых элементах металлоконструкций ремонтируютзаваркой поврежденного участка. Трещину перед этим разделывают в направлении еераспространения и дополнительно на 20-30 мм за ее границы. Глубина и вид разделкизависят от толщины свариваемого металла. По концам разделки сверлят отверстиядля предупреждения распространения трещины. В ответственных местах заваренныетрещины усиливают накладками толщиной в пределах 0,6- 0,7 толщины элемента. Швынакладок не следует располагать перпендикулярно к усилию, вызвавшему появлениетрещины. Они должны идти наклонно к нему.
Стержневые элементы ремонтируют заваркой трещин, вырезаниемих с одновременным наложением ромбовидных, треугольных, коробчатых клепаных накладок,вырезанием дефектного и сваркой встык нового участка. Приварку стержневыхэлементов (подкосов, раскосов, сток и др.) ведут в холодном состоянии и сподогревом. Незначительные прогибы (до 0,015 длины) исправляют на месте безподогрева, например с помощью домкрата, а при значительной деформации илитрещине дефектный элемент заменяют новым.
Болтовые соединения элементов металлоконструкцийвосстанавливают рассверливанием изношенных отверстий на больший размер иустановкой болтов с увеличенным диаметром.
/>
Рисунок 1. Схемы к ремонту металлоконструкций: а— ремонтэлемента с трещиной; б, в, г— наложение соответственно ромбовидной,треугольной и коробчатой накладок; д— замена дефектного участка; е — правка и замена стержневых элементов с дефектами; 1 — трещина; 2 — отверстие- деконцентратор; 3— накладка; 4 — подкладка; 5 — домкрат; 6 — брусья; I — элемент, подлежащий правке; II — элемент,подлежащий замене.
Ремонт повреждения вертикальной стенки главной балки.
/>
Ремонт узла соединения вертикальных стенок главной иконцевой балок.
/>
Ремонт стенки главной балки в месте приварки кронштейна.
/>
9. Схемы сварных швов
/>
/>
/>/>
Заключение
В данной работе изучена единая система ППР, произведёнрасчёт числа ремонтных единиц ПТМ предприятия, спланирована и рассчитананеобходимая рабочая сила для ремонта данного парка ПТМ предприятия, рассчитаныи спланированы расходы материала и оборотного фонда агрегатов ПТМ. Был выбраноптимальный способ восстановления элементов ПТМ и разработана технологияремонта элементов металлоконструкции.
Список использованных источников
1. Ивашков И.И. Монтаж, эксплуатацияи ремонт подъемно – транспортных машин. — М. Машиностроение, 1991. – 400 с.
2. Единая система планово-предупредительногоремонта и рациональной эксплуатации технологического оборудованиямашиностроительных предприятий. Под ред.М.Ю. Якобсона. М, “Машиностроение”, 1967.
3. Курс лекций “Эксплуатация иремонт подъемно-транспортных машин и оборудования". Под руководствомдоцента Коноплева В.И.
4. Ручная дуговая сварка. Соединениясварные, основные типы, конструктивные элементы и размеры. ГОСТ 5264 — 80.
5. Методические указания по ремонтуметаллоконструкций ПТМ.