Введение
В условияхнаучно-технического прогресса особенно важно развитие тех областей науки,техники и производства, которые определяют технический прогресс. К такимобластям могут быть причислены сварка и резка металлов, которые во многихотраслях промышленности являются одним из основных факторов, определяющих темпытехнического прогресса, и оказывают существенное влияние на эффективностьобщественного производства.
Сварку итермическую резку широко используют в промышленном производстве всех стран.
Напредприятиях возрастают мощности по производству сварных изделий, неуклонноразвивается производство наплавочных работ. Все больше производятся сварныеизделия не только из сталей, но и из алюминия, меди, никеля, титана и ихсплавов, а также из разнородных материалов, например алюминия и стали.
Одним изспособов повышения износостойкости деталей в механизмах, поверхности которыхработают на истирание, является наплавка сплавами с особыми свойствами.
Для контролякачества сварки применяют как разрушающие, так и неразрушающие виды контроля,основанные, как правило, на последних достижениях науки и техники.
Сварка вомногих случаях заменила также трудоемкие процессы изготовления конструкций, какклепка и литье, соединение на резьбе и ковка.
Преимуществасварки перед этими процессами следующие:
экономияметалла – 10… 30% и более в зависимости от сложности конструкции;
уменьшениетрудоемкости работ, а соответственно сокращение сроков работ и уменьшение ихстоимости;
удешевлениеоборудования;
возможностьмеханизации и автоматизации сварочного процесса;
возможностьиспользования наплавки для восстановления изношенных деталей;
герметичностьсварных соединений выше, чем клепаных и резьбовых;
уменьшениепроизводственного шума и улучшение условий труда рабочих.
Возросшийинтерес к сварке объясняется также появлением различных малых и больших фирм, вмастерских которых выполняют достаточно большой объем сварочных работ. Примерамииспользования сварочного оборудования могут служить многочисленные мастерскиепо ремонту автомобилей, цеха по изготовлению бронированных дверей, окон изалюминия и метало пластика и Т.д., в основу которых заложены сварныесоединения.
Технологиюсварки стали применять не только для металлов. Сваркой соединяют полимерныематериалы, добиваясь при этом высокой прочности и надежности соединений.
1. Общаячасть
В настоящее время открытый способ добычи полезных ископаемыхразвивается с большим ростом производительности предприятий, увеличением объемаработ и вскрыши. Наблюдается рост добычи угля открытым способом, в отдаленныхрайонах с суровыми климатическими условиями. На предприятиях все в большейстепени находят применение оборудование и машины со сложной конструкцией ибольшой мощности, эксплуатируемые в условиях низких температур. Таким образом,возникают требования к конструкции машин и механизмов, где следует учитыватьснижение свойств стали под влиянием низких температур. Работа горногооборудования связана с нагрузками, высокой влажностью и запыленностью,вибрацией, а также с резкими перепадами температуры. Все эти факторы влияют наснижение производительности и повышению трудоемкости ремонта горнотранспортногооборудования и их технического обслуживания.
Эксплуатация металлоконструкций горнотранспортного оборудования вусловиях отрицательных температур характеризуется низкой работоспособностью ималым сроком службы, что требует больших, а зачастую и неоправданныхматериальных и трудовых затрат на ремонты. Все перечисленные факторы ставят воглаву угла проблему повышения надежности и долговечности металлоконсткруцийгорнотранспортного оборудования, работающего в условиях Севера.
Решение проблемы ремонта и изготовления металлоконструкций горногооборудования является одной из важнейших задач. Причиной постановки вопроса,таким образом, является тот факт, что выпускаемое оборудование, предназначенноедля открытых горных разработок, постоянно совершенствуется и усложняется,следовательно, техническое обслуживание, ремонт и эксплуатация должны такжесовершенствоваться, причем таким образом, чтобы трудоемкость ремонтных работнеуклонно снижалась, увеличивался уровень механизации и автоматизации процессовремонта.
Одним из направлений решения проблемы повешения уровняэксплуатации металлоконструкций горной техники является повышение надежностисварных соединений металлоконструкций горного оборудования, эксплуатирующегосяв условиях Севера.
1.1 Назначение и описание конструкции
На предприятиях Южной Якутии широко используются бульдозеры малой,средней и большой единичной мощности как отечественного, так и импортногопроизводства. Из отечественных наиболее часто применяются бульдозеры на базетракторов Т-130, Т-170, Т-500, ДЭТ-250. Достаточно широко применяется тяжелаятехника зарубежных фирм: «Комацу» (Япония), «Фиат-Аллис» (Италия),«Катерпиллер» (США).
Бульдозерный способ разработки россыпей полезных ископаемых имеетпреимущества, так и недостатки. Однако в настоящее время в Южной Якутии этотвид горно-добывающей техники имеет весьма широкое распространение. Большую рольв этом играет универсальность бульдозера как горнотранспортной машины.Бульдозер способен выполнять весь комплекс горноподготовительных, вскрышных,добычных, рекультивационных и вспомогательных работ. Учитывая спецификуорганизаций работ на россыпных месторождениях, немаловажным преимуществомбульдозера является его автономность.
Назначение и область применения бульдозеров. Бульдозер – землеройно-транспортнаямашина, состоящая из трактора и навесного оборудования и предназначенная дляразработки и перемещения грунта на небольшое расстояние и его разравнивания.
Бульдозеры находят широкое применение в различных отрасляхпромышленного, гидротехнического, мелиоративного и гражданского строительства,а так же при разработке полезных ископаемых открытым способом. На горныхпредприятиях в качестве, как основного добычного оборудования, так ивспомогательного, обеспечивающего работу высокопроизводительных добычныхкомплексов.
В качестве основного оборудования бульдозеры применяются:
при разработке россыпных месторождений для перемещения песков и песчано-гравийныхсмесей из полигонов и отвалов к промывочным приборам;
при разработке нерудных строительных материалов на производствевскрышных работ, в карьерах небольшой производственной мощности с мягкимипокрывающими породами;
при строительстве горных предприятий (рудных карьеров, угольныхразрезов) на расчистке площадок от леса и кустарника, при удалении растительногослоя почвы, засыпке выемок, сооружения дамб, проходке канав и траншей, сооружениикотлованов;
при рекультивации нарушенных производственной деятельностью площадей;
В качестве вспомогательного оборудования бульдозеры применяются:
при выемочно-погрузочных работах в забое, на зачистке подошвы уступаи строительстве подъездных дорог в схемах с одноковшовым экскаватором и автомобильнымтранспортом;
при строительстве и передвижке карьерного железнодорожного пути иконвейерных линий, на планировке, подсыпке и зачистке трасс;
при строительстве и ремонте карьерных дорог, на зачистке ипланировке;
при подготовке блока к выемке, например, на угольных разрезах – зачисткекровли пласта, на ручных карьерах – зачистка после взрывных работ;
при работе на аккумулирующих и усреднительных складах, наперемещении грунта или полезного ископаемого к месту погрузки, формированииштабеля, зачистке площадок и т.д.
Сведения о конструкции бульдозеров. Конструктивно бульдозер состоитиз базового трактора и расположенного впереди бульдозерного оборудования,которое содержит отвал, толкающее устройство (толкающие брусья или толкающуюраму) и систему управления отвалом (канатную или гидрофицированную).
Типы бульдозерного оборудования. Бульдозерное оборудование навешиваетсяна базовый трактор и состоит из отвала, брусьев и системы управления. Отвалслужит для срезания слоя грунта, формирования призмы из разрыхленного грунта иперемещения его из забоя в отвал по поверхности. Брусья предназначены дляпередачи усилия, необходимого для выполнения работ, от базовой машины на отвал.Положение отвала относительно поверхности устанавливается системой управления.
По конструктивным признакам, согласно ГОСТ 7410 – 79, различаютбульдозеры с неповоротным и поворотным отвалами.
Бульдозерное оборудование с неповоротным отвалом отличается жесткойустановкой относительно базового трактора. Отвал установлен перпендикулярно кпродольной оси трактора, положение его регулируется только в вертикальнойплоскости. У бульдозеров с поворотным отвалом имеется возможность, кроме того,регулировать положение отвала относительно продольной оси трактора. Отвал можетустанавливаться под углом в обе стороны от продольной оси трактора илиперпендикулярно к ней. Для изменения угла резания отвал снабжается механизмомпоперечного перекоса, который изменяет положение отвала относительно толкающихбрусьев. Конструктивно механизм поперечного перекоса может быть выполнен с механическимили гидравлическим приводом.
Бульдозерное оборудование с неповоротным отвалом и гидравлическимуправлением его положением наиболее распространено.
Отвал – рабочий орган бульдозера – представляет собой сварнуюконструкцию, состоящую из лобового листа, имеющего в нижней части криволинейныйпрофиль, переходящий в плоский. Для прочности с тыльной стороны лобового листаприварены гнутые профили, образующие жесткую конструкцию коробчатого сечения.Для устранения возможного пересыпания грунта на верхнюю кромку отвала можетбыть установлен козырек. Нижняя часть отвала, дополнительно усиленная накладнымлистом, служит для установки ножей. Для надежной работы бульдозера на скальныхи мерзлых грунтах к боковинам отвала привариваются боковые ножи. При работебульдозера на легких грунтах ширину отвала увеличивают за счет установкиуширителей. Конструктивно уширитель выполнен аналогично отвалу и имеет лобовойлист криволинейного профиля с ножом в нижней части. Для увеличения жесткости стыльной стороны листа также приварены гнутые профили. Применение уширителейпозволяет более полно использовать мощность двигателя трактора, повышатьпроизводительность бульдозера. Для соединения отвала с брусьями, штокамигидроцилиндров и раскосами на его тыльной стороне приварены проушины.
Толкающие брусья предназначены для передачи усилия от базовоготрактора на отвал и представляют собой балки коробчатого сечения переменного профиля.К переднему торцу бруса приварены проушины для соединения с отвалом, к заднемуторцу приварена опора, шарнирно соединяющая брус с опорой на гусеничнойтележке. Для увеличения прочности балка дополнительно может быть усилена снаружной стороны.
1.2Технические условия на изготовления конструкции
Конструкциядолжна быть изготовлена в соответствии с требованиями настоящего стандарта,стандартов или технических условий на изделия конкретных видов, типов и марокпо рабочей документации, утвержденной разработчиком и принятой к производствупредприятием-изготовителем.
Рабочаядокументация на конструкции должна разрабатываться в соответствии сдействующими в этой области строительными нормами и правилами. Технологияпроизводства должна регламентироваться технологической документацией,утвержденной в установленном на предприятии-изготовителе порядке.
Конструкциядолжна удовлетворять установленным при проектировании требованиям по несущейспособности и в случаях, предусмотренных стандартами или техническими условиями,выдерживать контрольные нагрузки при испытаниях нагружением.
В рабочихчертежах изделия должны быть установлены схемы загружения, контрольные разрушающиенагрузки, контрольные нагрузки по жесткости и контрольный прогиб.
Приотсутствии требований по испытаниям конструкции нагружением их прочность ижесткость должны обеспечиваться установленными требованиями к маркам стали, еепрочностным характеристикам и геометрическим параметрам изделий и ихконструктивных элементов, к сварным, болтовым и другим соединениям, а также,при необходимости, к другим элементам и деталям конструкций в зависимости отхарактера и условий их работы.
Конструкциядолжна быть стойкой по отношению к температурным и другим видам расчетныхвоздействий, которым они могут подвергаться в процессе эксплуатации.
В рабочихчертежах ограждающих конструкций отапливаемых зданий и сооружений должны бытьуказаны виды и характеристики утеплителей, удовлетворяющие требованиям СНиП II-3по теплозащите.
Конструкцияпри воздействии открытого огня при пожаре должна сохранять в зависимости еёвида несущую способность и (или) целостность, а в необходимых случаях такжетеплозащитную способность в течение установленного времени. Пределогнестойкости и класс пожарной опасности конструкции определяют на основеиспытаний и указывают в рабочей документации.
В стандартах,технических условиях или проектной документации на конструкции конкретных видовдолжны быть указаны сроки возобновляемости защитных покрытий.
В стандартахили технических условиях на конструкции конкретных видов должны применятьсяматериалы для конструкций и соединений, требования к которым установлены впроектной документации, разработанной в соответствии со СНиП II-23.
Отклонениеразмеров швов сварных соединений от проектных не должно превышать значений,указанных в ГОСТ 5264, ГОСТ 14771, ГОСТ 8713, ГОСТ 11533, ГОСТ 11534, ГОСТ23518. Размеры углового шва должны обеспечивать его рабочее сечение, определяемоевеличиной проектного значения катета с учетом предельно допустимой величинызазора между свариваемыми элементами; при этом для расчетных угловых швов превышениеуказанного зазора должно быть компенсировано увеличением катета шва.
Швы сварныхсоединений и конструкции по окончании сварки должны быть очищены от шлака,брызг и натеков металла. Приваренные сборочные приспособления и выводные планкинадлежит удалять без применения ударных воздействий и повреждения основногометалла, а места их приварки зачищать до основного металла с удалением всех дефектов.
1.3 Материалына изготовление конструкции
Сталь – этосплав железа с углеродом, содержание углерода до 2,14%
Стальклассифицируется по некоторым признакам:
1) Похимическому составу: а) углеродистые содержание углерода более 0,25%, среднеуглеродистыесодержание углерода от 0,25 до 0,6%, высокоуглеродистые содержание углерода от0,46 до 0,7%; б) легированные – низколегированная содержание легирующихэлементов до 2,5%. Среднелегированная содержание легирующих элементов от 2,5 до10%. Высоколегированная содержание легирующих элементов более 10%.
2) Поприменению: а) конструкционная; б) инструментальная; в) специальная.
3) Покачеству: а) обыкновенного качества – 0,025% примесей;
б)качественная – 0,15% примесей; в) высокого качества – 0,015% примесей; г) особовысокого качества – > 0,015% примесей. Качество стали, зависит от содержанияпримесей (сера, фосфор, кислород).
4) По степенираскисления: а) кипящая (КП) – не раскисленная сталь, б) спокойная (СП) –застывает спокойно; в) полуспокойная (ПС) – частично раскисленная.
1.4 Анализ технологичности конструкции
Оптимальными являются конструктивные формы, которые отвечаютслужебному назначению изделия, обеспечивают надежную работу в пределахзаданного ресурса, позволяют изготовить изделие при минимальных затратахматериалов, труда и времени – эти признаки определяют понятие технологичностиконструкции. Кроме того, необходимо, чтобы конструкция отвечала требованиямтехнической эстетики, которые должны соблюдаться на всех стадиях проектированияи изготовления конструкций.
Технологичностьконструкции – выбор такого ее конструктивногооформления, которое обеспечивает удобство и простоту изготовления сварного изделиялюбыми видами сварки и при различных режимах.
Технологичность конструкции обеспечивается выбором металла, формысвариваемых элементов и типов соединений, видов (способов) сварки и мероприятийпо уменьшению сварочных деформаций и напряжений.
Технологичность конкретной конструкции оценивают качественно иколичественно. Качественная оценка характеризует технологичность обобщенно наосновании опыта исполнителя. Она предшествует количественной оценке ивыражается численным показателем, характеризующим степень удовлетворениятребованиям технологичности конструкции. Необходимость количественной оценки,номенклатура показателей и методика их определения устанавливаются отраслевымистандартами и стандартами предприятий.
Для оценки технологичности используют специальные критерии.
1. Трудоемкость изготовления конструкции.
2. Эффективность использования материалов.
3. Технический уровень сварочного производства.
2. Технологическаячасть
2.1 Выбори обоснование способов сварки
Дляпостановки прихваток при сборке конструкции, выбираю ручную дуговую сварку, таккак для данного вида работ применение этого способа считаю наиболеецелесообразным.
Сущность данногопроцесса заключается в том, что металл плавится за счет тепла электрическойдуги, горящей между электродом и изделием. Защита расплавленного металла отокружающей среды производится за счет обмазки электрода.
Преимуществомэтого способа является его простота в обращении, отличительной особенностьюявляется универсальность и маневренность. Основной недостаток – низкаяпроизводительность от 15 до 20%.
Коэффициентплавления 8.5 – 9.5 г./А час
Коэффициентнаплавки 8.5 – 9.5 г./А час
Коэффициентпотерь 7 – 8 г/А час
Для приваркиперекрестного набора выбираю механизированную сварку в среде СО2. Сущность способазаключается в том, что металл плавится за счет тепла электрической дуги,горящей между автоматически подающейся проволокой и изделием. Защита расплавленногометалла от окружающей среды производится защитным газом, который подается кместу сварки рабочим давлением от 10 до 15 МПа. Защитные газы обеспечиваютвысокое качество сварных соединений. Сварка может производиться во всехпространственных положениях и применима практически к любому сплаву, изкоторого созданы сварные конструкции.
Преимуществаспособа – производительность больше, чем при ручной сварке.
Недостаток –выгорание легирующих элементов в результате диссоциации газа СО2 на газ СО и атомарныйкислород, который
способствуетвыгоранию.
Коэффициентплавления 12 – 15 г./А час
Коэффициентнаплавки 10 – 12 г./А час
Коэффициентпотерь 12 – 15 г./А час
2.2 Выбори обоснование сварочных материалов
Для ручнойдуговой сварки при постановке прихваток выбираю электроды типа Э50 марки УОНИ13\55 по ГОСТ 9467–75.
Электродыданного типа относятся к электродам с фтористо-кальциевым покрытием и состоятиз карбонатов кальция и магния, плавикового шпата и ферросплавов. Электроды стаким покрытием называют также низководородистыми, так как наплавленный металлсодержит водорода меньше, чем при других покрытиях.
Наплавленныйметалл по составу соответствует спокойной стали, отличается чистотой, малымсодержанием кислорода, азота и водорода; понижено содержание серы и фосфора,повышено – марганца (0,5 – 1,5%) и кремния (0,3–0,6%). Металл устойчив противстарения, имеет высокие показатели механических свойств, в том числе и ударнойвязкости, и нередко по механическим свойствам превосходит основной металл. Электродыс таким покрытием рекомендуются для наиболее ответственных конструкций изсреднеуглеродистых и низколегированных и конструкционных сталей с временнымсопротивлением разрыву до 500 МПа, когда к металлу предъявляются повышенныетребования по пластичности и ударной вязкости.
Данныеэлектроды чувствительны к наличию окалины, ржавчины, масла на кромках основногометалла и в этих случаях дают поры, как и при отсыревании электродов. Свойстванаплавленного металла можно менять в широких пределах, меняя количество ферросплавовв покрытии.
Механическиесвойства сварного соединения характеризуются высокой прочностью и вязкостью,ударная вязкость для УОНИ 13/55 составляет 25–30 кГм/см2.
Качествосварки электродами указанной марки высокое, показатели механических свойств сварногошва и наплавленного металла получаются часто выше показателей основногометалла.
Таблица 1 –Химический состав покрытия электрода, %мрамор Плавиковый штат кварц ферромарганец ферросилиции ферротитан 54 15 9 5 5 12
Таблица 2 –Химический состав электродного стержня УОНИ 13/55, %.С Si Mn Cr Ni S P 0.01 0.03 0.1 0.25 0.03 0.03 0.03
Таблица 3 –Химический состав электродного стержня УОНИ 13/55Предел прочности МПа/мм Относительное удлинение, % Ударная вязкость МПа/мм 460 22 140
Паспорт электрода.
Э50 А-УОНИ13/55–40-УД2, ГОСТ 9467–75.
Е 432 (5) – Б10
Э 50 А – типэлектрода;
Э – электродыдля дуговой сварки;
А –улучшенного качества;
УОНИ 13/55 –марка электрода;
4,0 – диаметрэлектрода;
У – электродыдля сварки углеродистых и низколегированных сталей;
Д2 – толстымпокрытием второй группы;
432 (5) –группа индексов, указывающая на характеристики наплавленного металла и металлашва;
43 –временное сопротивление разрывов
2 –относительное удлинение > 22%
5 – имеетударную вязкость не менее 34.3 Дж/см при t-40 градусов;
Б – основноепокрытие;
1 – длясварки во всех пространственных положениях;
0 – напостоянном токе обратной полярности.
Таблица – 4Механические свойства электродов марки УОНИ 13/55Параметры Значение
Вид состава покрытия
Род тока и полярность
Временное сопротивление при натяжении, МПа
Относительное удлинение
Ударная вязкость, Дж/см
Временное сопротивление при натяжении, МПа
Угол загиба
Б
Постоянный, обратной полярности
460
20
130
500
150
Сваркуэлектродами с этим покрытием осуществляют на постоянном токе обратнойполярности. Вследствие малой склонности металла шва к образованиюкристаллизационных и холодных трещин электроды с этим покрытием используют длясварки больших сечений, тугоплавкий флюс.
2.3 Выбори обоснование выбора сварочного оборудования
В качествеисточника питания для электрической дуги применяют трансформатор, выпрямитель,преобразователь.
Сварочныйтрансформатор предназначен для положения напряжения сети до необходимогорабочего напряжения и регулировки силы сварочного тока. Он состоит из: корпуса,сердечника, первичной и вторичной обмотки, переключателя ступеней,токоуказательного механизма.
Сварочныйвыпрямитель представляет собой устройство, предназначенное для преобразованияпеременного тока в постоянный.
Он состоит изсилового трансформатора, блока силовых вентилей, стабилизирующего дросселя,блока защиты, системы управления вентилями.
Сварочныйпреобразователь – это машина, служащая для преобразования переменного тока впостоянный сварочный ток.
Преобразовательсостоит из генератора постоянного тока и приводного трехфазного двигателя,находящихся на одном валу и в одном корпусе.
При ремонтеотвала, я буду использовать выпрямитель ВД-306У3 и РБ-301У2.
Выпрямительсварочный типа ВД-306УЗ
Выпрямитель сварочный типа ВД-306УЗ предназначендля питания электрической сварочной дуги постоянным током при ручной дуговойсварке, резке и наплавке металлов при трехфазном питании от сети переменноготока.
Климатическое исполнение выпрямителя «У»,категория размещения 3, тип атмосферы II по ГОСТ 15150–69 и ГОСТ 15543–70, но для работыпри нижнем значении температуры окружающей среды от 233 К (минус 40° С) до 313К (плюс 40° С);
Выпрямитель предназначен для работы в закрытыхпомещениях с естественной вентиляцией без искусственно регулируемых климатическихусловий, где воздействие песка и пыли существенно меньше, чем на открытомвоздухе, при соблюдении следующих условий:
а) высота над уровнем моря не более 1000 м;
б) среднемесячное значение относительной влажности не более
80% при температуре плюс 20° С;
Не допускается использование выпрямителя в среде,насыщенной пылью, во взрывоопасной среде, а также содержащей едкие пары и газы,разрушающие металлы и изоляцию.
Выпрямители выполняются на одно из напряженийсети:
220 V – код ОКП 34 4184 1017 или 380 V – код ОКП 34 4184 1085.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ:
1. Номинальное напряжение питающей сети трехфазного
переменного тока, 220В или 380В
2. Номинальная частота, Hz 50
3. Первичный ток, А:
при исполнении на 220 V 60
при исполнении на 380 V 36
4.Номинальный сварочный ток, А 315
5.Номинальное рабочее напряжение, V 32
6.Напряжение холостого хода, V 60–70
7.Пределы регулирования сварочного тока. А:
диапазон малых токов 45–125
диапазон больших токов 125–315
8.Пределы рабочего напряжения, V 22–32
9. Продолжительность цикла сварки, min 5
10. Отношение продолжительности периода нагрузки к продолжительностицикла сварки, ПН *, % 60
* Перемещающий(ПН) режим работы при цикле 5 мин. без отключения первичной обмоткисилового трансформатора выпрямителя от сети во время паузы
11.Коэффициент полезного действия, %, не менее 70
12.Уровень шума на опорном радиусе 3 m, dBA, не более 85
13.Масса, kg, не более 164
14.Габаритные размеры (длина Х ширина Х высота), mm
не более 785Х765Х750
15. Драгоценные материалы Серебро, g 06594
Примечание: 1. Продолжительность цикла сварки равна сумме рабочегопериода и холостого хода.
Балластныйреостат типа РБ-301У2.
Балластныйреостат типа РБ-301У2 предназначен для регулирования тока при ручной дуговойсварке и наплавке металлов, плавящимся электродом от многопостовых сварочныхвыпрямителей и генераторов постоянного тока. Реостат включается в цепьсварочного поста последовательно со сварочной дугой.
Реостаты соответствуеттребованиям ГОСТ 18636–73 при работе на высоте над уровнем моря не более 1000 м,температуре окружающего воздуха от минус 45 до плюс 40 °С и относительнойвлажности не более 80% при 20 С и при более низких температурах без конденсациивлаги.
Таблица 9 Техническиеданные РБНаименование параметров Параметры 1. Номинальный ток, А 315 2. Пределы регулирования сварочного тока при условном падении напряжения на зажимах реостата, 30 В, А 10…315 3. Пределы регулирования сопротивления, Ом 0,095…3 4. Длительность цикла, мин. 5 5. Продолжительность работы ПР, % 60 6. Разность между токами последующей и предыдущей ступени, А 10 7. Масса, кг, не более 39
2.4 Выбор и расчет режимасварки
Режимомсварки называют совокупность характеристик сварочного процесса, обеспечивающихполучение сварных соединений заданных размеров, формы и качества.
Для ручной дуговой сварки диаметр электродаопределяется в зависимости от толщины металла. Толщина металла 5 мм,следовательно, диаметр электрода равен 4 мм.
Напряжение на дуге при ручной сварке изменяется впределах от 22 до 25 В.
Скорость перемещения дуги задается сварщиком изависит от множества параметров. Характеристики режима ручной дуговой сваркизаносим в таблицу 10.
Таблица 10 – Режимы ручной дуговой сваркиПараметр Значение
Толщина металла, мм
Зазор, мм
Число проходов
Диаметр электрода, мм
Напряжение на дуге, В
Сила тока, А
5
0+1,5
1
4
22 …25
160
2.5 Выбор и обоснование выборов методов контролякачества
Контроль сварных соединений включает входной (предварительный)контроль, пооперационный контроль, контроль готовой продукции. Предварительныйконтроль включает:
- контрольквалификации сварщиков;
- контрольквалификации дефектоскопистов;
- контрольподготовки инженерно-технических работников сборочно-сварочного производства;
- контрольсостояния сборочно-сварочного оборудования;
- контрольсостояния сборочно-сварочного инструмента и оснастки;
- контрольосновного металла и сварочных материалов, которые должны иметь сертификатызаводов-поставщиков.
Операционный контроль включает:
- контролькачества сборки под сварку;
- контрольтехнологии и качества выполнения сварных конструкций.
Готовое изделие проверяется в соответствии стехническими условиями и чертежом, а также подвергается предусмотреннымиспытаниям.
Ультразвуковой контроль основан на способностиультразвуковых волн отражаться от границы раздела двух упругих сред, обладающихразными акустическими свойствами.
Отразившись от нижней поверхности изделия,ультразвук возвратиться, будет принят датчиком, преобразован в электрическиеколебания и подан на экран электронно-лучевой трубки. По характеру и размерам искаженийопределяют виды и размеры дефектов.
Используемая для ультразвукового контроляметодика должна обеспечить выявление всех недопустимых дефектов во всем сечениишва и околошовной зоне, поэтому выбор типа преобразователей, параметров и схемыконтроля при ультразвуковой дефектоскопии сварных швов должен и с ходить изконструкции соединения и базироваться на основе вероятностно-статистическиххарактеристик распределения дефектов по сечению, ориентации их относительноглавных осей шва и типа дефектов. В свою очередь, эти характеристикиопределяются типоразмером сварного шва – технологией сварки.
Сварные швы контролируются в основном с обеихсторон шва, с одной (при толщине до 50 мм) или с обеих поверхностейсоединения. Контроль проводят после выполнения внешнего осмотра и устранениявыявленных при этом недопустимых поверхностных дефектов.
Подготовка включает в себя следующие этапы:
- выборпараметров контроля;
- постройкадефектоскопа по эталону чувствительности и заданным параметрам;
- очисткаповерхности от брызг;
- подготовкаи нанесение контактной жидкости;
- обеспечениетехнологии контроля.
При очистке поверхности предъявляются высокиетребования к подготовке поверхностей в зоне сканирования щупом (во избежаниестирания щупа, обеспечение контакта).
При подготовке контактной среды используют жидкиесмазочные материалы (вода, масло, глицерин) и вязкие (солидол), с помощьюкоторых заполняют зазоры между близко расположенными ребрами жесткости.
Поиск дефектов осуществляют путем сканирования нанесколько завышенной чувствительности путем продольно-поперечного перемещенияпреобразователя по всей контролируемой зоне сначала с одной, затем с другойстороны. Шаг продольного перемещения преобразователя должен быть не болееполовины диаметра пьезоэлемента. В процессе перемещения наклонныйпреобразователь необходимо непрерывно поворачивать вокруг своей оси на ±15°,для того, чтобы обнаружить различно ориентированные дефекты. Контрольпреобразователя с поверхностью контролируемого изделия надо обеспечить легкимнажатием руки на преобразователь.
При появлении эхо-сигналов от дефекта на рабочемучастке развертку ионы перемещения преобразователя сокращают и производятизмерение информативных характеристик: координат, амплитуды эхо-сигнала, условнойвысоты, коэффициент формы, условной протяженности и количество дефектов т стандартномучастке шва.
В моем случае осуществляю следующие видыконтроля:
- контрольвнешним осмотром и измерением;
- магнитопорошковыйконтроль
2.7 Выбор грузоподъёмной оснастки и сборочно-сварочных приспособлений
В сборочно-сварочных приспособлениях чаще всего применяют прижимыс механическим, пневматическим, гидравлическим, магнитным или электромеханическимиприводами. В одном приспособлении желательно применять не более двух типовприжимов.
По степени механизации зажимы делят на:
• ручные – работающие от мускульной силы рабочего;
• механизированные – работающие от силового привода, управляемого вручную;
• автоматизированные – осуществляющие зажим и открепление деталейи узлов без участия человека.
Ручные зажимы применяют в единичном и мелкосерийном производстве,а механизированные и автоматизированные – в серийном и массовом.
Различные конструкции зажимов имеют разное время срабатывания призакреплении (откреплении) деталей.
Переносные сборочные приспособления применяют для сборки свариваемыхдеталей. Их используют в единичном, мелкосерийном и серийном производстве, атакже при монтаже сварных изделий. Переносные сборочные приспособления бываютуниверсальными и специализированными.
Универсальные переносные приспособления используют для сборкиразличных конструкций, а специализированные – для сборки определенных конструкций.
Сборочно-сварочный стенд предназначен для размещения деталей собираемыхи свариваемых крупногабаритных изделий и фиксации их в нужном положении.Примерами являются электромагнитные стенды, используемые при изготовлениирезервуаров, вагонов, плоскостных секций судовых корпусов и других листовыхконструкций. Этот стенд представляет собой плоскую или лекальную постель совстроенными электромагнитами, между которыми расположены флюсомедные илифлюсовые подушки с пневматическим прижимом.
Электромагниты плотно притягивают собираемые кромки к стенду ивоспринимают реакцию от давления флюсовых подушек. Сборочно-сварочные стендыфиксируют собираемые листы в таком положении, чтобы кромки были параллельны,удерживают листы от деформации при сварке, предохраняют от протекания жидкогометалла в зазор, способствуя правильному формированию обратного валика.
Струбцины облегчают сборку заготовок круглого профиля и труб. Винтоваяоткидная струбцина может быть использована при сборке любых профилей.
3. Организационная часть
3.1 Организациярабочего места на участке
Рабочее местосварщика должно быть расположено в специальных сварочных кабинках илинепосредственно у сварочного изделия. Сварочная кабина должна иметь размер 2:3метра, 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 закрываютбрезентовым занавесом. В кабине должна стоять местная вентиляция, внутрикабинки должен стоять стол высотой 500–600 мм., для работы, сидя 900 мм.,для работы, стоя к столу приварен болт, служащий для заземления, также долженбыть шкафчик для необходимых инструментов и документаций, для удобства работыустанавливают винтовой стул. Все оборудование кабины должно быть заземлено.
3.2Техника безопасности при сварочных работах
Все сварочныеработы должны выполняться в соответствии с требованиями «Правил безопасностипри работе с инструментом и приспособлениями».
К электросварочными газосварочным работам допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшиеспециальную подготовку и проверку теоретических знаний, практических навыков,знаний по технике безопасности и имеющих удостоверение сварщиков. Все сварщикидолжны проходить проверку знаний инструкции по охране труда.
Проходы междуисточниками сварочного тока должны быть не менее 0,8 м. Проходы междугруппами сварочных трансформаторов должны иметь ширину не менее 1 м.Запрещается установка сварочного трансформатора над регулятором тока.
Запрещаетсяпроизводство электросварочных работ во время дождя и снегопада, при отсутствиинавесов на электросварочным оборудованием и рабочим местом. Приэлектросварочных работах в сырых местах сварщик должен находиться на настиле изсухих досок или на диэлектрическом ковре.
При любыхотлучках с места работы сварщик обязан отключить сварочный аппарат. Приэлектросварочных работах сварщик должен пользоваться индивидуальными средствамизащиты: щиток, служащий для защиты лица и глаз, рукавицы для защиты рук. Одеждадолжна быть из несгораемого материала с низкой электропроводностью, кожаные ботинки.
Пригазосварочной работе запрещается хранить баллоны с кислородом в одном помещениис баллонами для горючих газов, а также с карбидом кальция, красками и маслами(жирами). Баллоны необходимо перемещать на специальных тележках, контейнерах идругих устройствах, обеспечивающих устойчивое положение баллонов. Запрещаетсяпереноска баллонов на плечах и руках. Баллон с утечкой газа не долженприменяться для работы или транспортирования.
Запрещаетсяподогревать баллоны для увеличения давления. При проведении газосварочных работзапрещается курить и пользоваться открытым огнем на расстоянии менее 10 метров от баллонов с газом. Общая длинна шлангов должна быть не более 30 м. До присоединенияшланга к горелке, его необходимо продуть рабочим газом. Каждые пять лет баллондля газа должен проходить освидетельствование. По окончанию работы вентилибаллонов должны быть закрыты.
3.3Электробезопасность
Приэлектросварочных работах проходы между однопостовыми источниками сварочноготока для сварки плавлением, резки, наплавки должны иметь ширину не менее 0,8 м.,между многопостовыми источниками – не менее 1,5 м., расстояние от одно- имногопостовых источников сварочного тока до стены должно быть не менее 0,5 м.
Регуляторсварочного тока может размещаться рядом со сварочным трансформатором или надним. Запрещается установка сварочного трансформатора над регулятором тока.
Запрещаетсяпроизводство электросварочных работ во время дождя и снегопада при отсутствиинавесов над электросварочным оборудованием и рабочим местом.
Приэлектросварочных работах в производственных помещениях рабочие места сварщиковдолжны быть отделены от смежных рабочих мест и проходов несгораемыми экранами(ширмами, щитами) высотой не менее 1,8 м.
Приэлектросварочных работах в сырых местах сварщик должен находиться на настиле изсухих досок или на диэлектрическом ковре.
Приэлектросварочных работах сварщик и его подручные должны пользоватьсяиндивидуальными средствами защиты: защитной каской из токонепроводящихматериалов, которая должна удобно сочетаться со щитком, служащим для защитылица и глаз: защитными очками с бесцветными стеклами для предохранения глаз отосколков и горячего шлака при зачистках сварочных швов молотком или зубилом;рукавицами с крагами или перчатками, специальной одеждой из искростойкихматериалов с низкой электропроводностью, кожаными ботинками.
3.4Пожаробезопасность
Причинамипожара при сварочных работах могут быть искры и капли расплавленного металла ишлака, неосторожное обращение с пламенем горелки при наличии горючих материаловвблизи рабочего места сварщика.
Дляпредупреждения пожаров необходимо соблюдать следующие противопожарные меры:нельзя хранить вблизи от места сварки огнеопасные или легковоспламеняющиесяматериалы, а также производить сварочные работы в помещениях, загрязненныхпромасленной ветошью, бумагой, древесными отходами;
Запрещаетсяпользоваться одеждой и рукавицами со следами масел, жиров, бензина, керосина идругих горючих жидкостей; нельзя выполнять сварку и резку свежевыкрашенныхмасляными красками конструкций до полного их высыхания;
Запрещаетсявыполнять сварку аппаратов, находящихся под электрическим напряжением, исосудов, находящихся под давлением.
Нужнопостоянно иметь противопожарные средства – огнетушители, ящики с песком,лопаты, ведра, пожарные рукава и следить за их исправным состоянием, а такжесодержать в исправности пожарную сигнализацию; после окончания сварочных работнеобходимо выключить сварочный аппарат, а также убедиться в отсутствии горящихили тлеющих предметов.
Заключение
Курсовойпроект выполнен по теме:
«Технологическийпроцесс ремонта отвала бульдозера Т500»
В воднойчасти курсовой проект охарактеризованы основные виды сварки плавление.Представлено развитие сварочного производства в настоящее время.
В общей частипредставлена классификация сварочных постов в зависимости от вида сварки ивспомогательного оборудования, инструмент и принадлежности сварщика. Основныетехнологические операции ручной дуговой сварки раскрыты в специальной части.Мной указан и аргументирован выбор сварочных материалов, предназначенных длясварки конструкции, предложены методы и способы контроля качества сварногосоединения. Особое внимание уделено вопросам, касающихся техники безопасности,гигиены труда и производственной санитарии.
Выполняякурсовой проект, я закрепил теоретические и практические знания.
Списокиспользуемой литературы
1.Алешин Н.П., Щербинский В.Г. Контроль качества сварных соединений.– М.: Высшая школа, 1986
2.Волченко В.Н. Контроль качества сварных конструкций. – М.: Машиностроение,1986
3.Думов С.И. Технология электрической сварки плавлением. – М.:Машиностроение, 1987
4.Прохоров Л.Ц., Шпаков Б.М., Яворская Н.М. Справочник по сварочномуоборудованию. – К.: Техшкола, 1983
5.Разоренов Ю.Н. Оборудование для электрической сварки плавлением. – М.:Машиностроение, 1987
6. Юрьев В.П. Справочноепособие по нормированию материалов и электроэнергии для сварочной техники. – М.:Машиностроение, 1972