- •Белорусский национальный технический университет
- •Конспект лекций
- •«Проектирование и производство сварных конструкций».
- •Второй семестр
- •2. Дайте определение понятия «конструкция».
- •3. Дайте определение понятия «проектирование».
- •4. Дайте определение понятия «конструкторская документация».
- •5. Дайте определение понятия «точечный источник нагрева».
- •6. Дайте определение понятия «неподвижный источник нагрева»
- •7. Дайте определение понятия «подвижный источник нагрева»
- •8. Дайте определение понятия «температурное поле нагреваемой детали»
- •9 Дайте определение понятия «изотерма температурного поля нагреваемой детали»
- •10. Начертите температурное поле неподвижного источника.
- •11. Начертите температурное поле подвижного источника.
- •12 Дайте определение понятия, «квазистационарный процесс нагрева».
- •13. Дайте определение понятия, «тонкий лист» с точки зрения процесса нагрева
- •14. Дайте определение понятия, что такое «толстый лист» с точки зрения процесса нагрева
- •15. Дайте определение понятия, что такое «полубесконечное тело».
- •16. Как рассчитывается мощность источника нагрева?
- •17. Приведите пример расчета электрической и тепловой мощности электрической дуги при ручной дуговой сварке.
- •18 Начертите схему нагрева и последующего остывания свободно лежащего стержня. Объясните процесс теплового деформирования.
- •19. Начертите схему нагрева и последующего остывания стержня, защемлённого с обоих концов.
- •20. Начертите схему наплавки валика на поверхность полубесконечного тела. Укажите на аналогию с нагревом стержня.
- •21. Начертите схему наплавки валика на поверхность тонкого листа, обозначьте деформацию в этом случае.
- •22. Начертите схему наплавки валика на кромку пластины. Обозначьте деформацию.
- •23. Начертите схему перехода от пространственной объёмной конструкции к плоским элементам
- •24. Назовите и начертите типы сварных соединений, к которым сводится членение объёмной конструкции на плоские элементы.
- •25. Начертите и обозначьте деформации таврового, нахлёсточного и стыкового соединения.
- •26. Начертите схему простейшей балки на двух опорах. Начертите известные вам примеры объёмных конструкций, расчетная схема которых описывается схемой простейшей балки
- •28 Начертите схему купольного перекрытия старинного храма. Объясните работу всех элементов такого рода конструкции
- •29. Начертите схему работы корпуса морского и воздушного судна. Объясните возможность применения расчетной схемы свободно лежащей балки на двух опорах..
- •30. Начертите схему сейсмического разрушения зданий и сооружений
- •31. Начертите схему устойчивости «Останкинской башни».
- •32. Расчетная схема статически определимой балки, работающей на изгиб. 1.
- •33. Распределение напряжений в поперечном сечении балки
- •34. Нейтральная ось симметричного поперечного сечения.
- •35. Трансформация балки сплошного сечения в коробчатую балку.
- •36 Обеспечение местной устойчивости стенок балок, работающих на сжатие, оребрение.
- •37. Трансформация балки коробчатого сечения, составленную сплошными элементами, в решетчатую ферму.
- •38. Трубные конструкции, мачты-опоры.
- •40. Сварные конструкции мостовых кранов, кран – балок, подкрановых путей.
- •41. Направление силового потока от нагрузки собственного веса конструкции.
- •42. Силовой поток от действия рабочей нагрузки.
- •43. Характер работы элементов конструкций зданий и сооружений.
- •44. ХАктерные особенности конструкций бытовых приборов, холодильников, газовых плит.
- •45. Рактерные особенности конструкций самоходных и транспортируемых машин вагонного типа, автобусов, троллейбусов, трамваев, автомобильных прицепов.
- •46. Характерные особенности сварных конструкций для кабин тракторов и сельхозмашин.
- •47. Динамические нагрузки при разгоне и торможении транспортных систем.
- •48. Специфичность кузовов легковых автомобилей.
- •49. Сварные конструкции корпусов задних мостов грузовых автомобилей, полурам тракторов.
- •50. Сварные детали и узлы трансмиссий и ходовых систем самоходных транспортных и технологических машин.
- •51. Тонколистовые конструкции: бункеры, цистерны, баки, ресиверы.
- •52. Сейсмические, ветровые нагрузки на конструкции зданий и сооружений.
- •Конспект лекций
- •1. Дайте определение понятия «технология.
- •2. Дайте определение понятия «технология металлов».
- •3. Дайте определение понятия «технологическая документация».
- •4. Дайте определение понятию «технологичность конструкции».
- •5. Дайте определение понятия, что такое естпп.
- •6. Дайте определение понятия, что такое ескд.
- •7. Дайте определение понятия, что такое естд.
- •8. Иерархия отношений между конструкторской и технологической документацией.
- •9. Характеристика заводов Беларуси по групповым признакам.
- •10. Характеристики по типам производства: единичное, серийное (мелко- и крупносерийное), массовое производство.
- •11. Характеристика предприятий Беларуси, производящих сварные конструкции.
- •12.Выбор способа сварки в зависимости от типа производства.
- •13. Система стандартизации типов сварных соединений.
- •14. Регламентация сварных соединений государственными стандартами.
- •15. Технологичность сварных конструкций.
- •16. Выбор способа сварки и, соответственно, типа сварного соединения для сварки плавлением, сварки давлением, специальных способов сварки.
- •17. Сравнительные характеристики способов варки применительно к типу производства.
- •18. Производство сварных конструкций в массовом производстве.
- •19. Специализированные сварочные цехи, заводы, участки.
- •20. Характеристики типов производства: массовое, серийное, мелкосерийное, единичное.
- •21. Механизм деформирования т-образного соединения.
- •22. Механизм деформирования тонкого листа, закрепление свариваемых элементов.
- •23. Применение различных способов формирования сложных пространственных тонколистовых конструкций.
- •24. Инженерное обеспечение сварочного производства, технологическая подготовка производства.
- •25. Конструкторско-технологический выбор типа сварной конструкции с точки зрения стабильности геометрии и наличия сварочных напряжений.
- •26. Точность заготовок, подлежащих сварке. Методы фиксации, последующая механическая обработка.
- •27. Закрепление свариваемых элементов для обеспечения заданной геометрии сварного узла, возникновение сварочных напряжений.
- •28. Сварочные приспособления, оснастка, манипуляторы.
- •29. Применяемые материалы сварных конструкций с точки зрения их свариваемости.
- •30. Применяемые в сварных конструкциях материалы и типы сварных соединений.
- •31. Соотношение прочностных характеристик наплавленного и основного металла.
- •32. Механические свойства сварных соединений.
- •33. Работоспособность сварных конструкций при вибрационных нагрузках.
- •34. Концентраторы напряжений.
- •35. Сварочные посты, встроенные в линии обработки деталей и узлов.
- •36. Расчет трудозатрат на изготовление сварных конструкций.
- •37/38. Очные участки. Выбор технологического маршрута. Расчет численности рабочих. Сварочные цехи, расчет численности рабочих, определение производственно площади.
- •39/40. Понятия стоимости основных фондов, фондовооруженности, фондоотдачи. Понятия издержек производства, себестоимости, цены продукции, рентабельности.
- •Вопросы по курсу:
34. Концентраторы напряжений.
К сожалению, создать конструкцию пространственного типа без резких изменений силовых потоков теоретически не представляется возможным. Это приводит к концентрации напряжений в месте изменения направления или сжатия силового потока. Такие факторы, вызывающие изменения направления силовых линий в технике принято называть концентратором напряжений. Более того, в большинстве конструкций основные элементы подвергаются не только знакопеременному растяжению или сжатию, но и знакопеременному изгибу. А это также сопровождается изменением направления действия силовых линий.
В месте концентрации силовых линий в большей части случаев начинают развиваться микротрещины, которые по мере увеличения циклов нагружения перерастают в макротрещины и приводят к разрушению.
В настоящее время отрицательная роль концентраторов напряжений при знакопеременных изгибных нагрузках уже является общепризнанным фактором, но создать конструкцию, лишенную концентраторов напряжений, удается не всегда. Первые опыты на заре применения сварки, когда не удавалось получить металл шва с механическими свойствами основного металла, потерю прочности пытались компенсировать применением накладок, якобы усиливающих место сварки.
Более сложным и дорогим был путь создания во II Мировой войне в серии сухогрузов “Liberty”. Тем более, что при знакопеременных изгибных нагружениях концентраторы напряжений располагаются на наружных волокнах.
Пару лет назад гродненский завод карданных валов изготавливал для МТЗ валы. Для балансировки валов накладывались накладки. По переходу «накладка-вал» валы ломались.
35. Сварочные посты, встроенные в линии обработки деталей и узлов.
В большинстве конструкций изделий промышленности РБ используются детали, компонуемые из 2-3 фрагментов. При этом операция соединения этих фрагментов не превышает 2-5% от общей трудоемкости обработки этой детали. В данном случае мы говорим о производствах, носящих массовый характер, в которых набор операций обработки: токарные, фрезерные, шлифовальные, сварочные, ТВЧ требуют применения различных видов оборудования, различных режимов обработки.
Суммарная трудоемкость более чем на 1 порядок превышает такт выпуска. Процесс обработки таких деталей принято формировать в виде последовательно расположенных не переналаживаемых станков. Детали проходят предварительную обработку. Потом соединяются между собой и проходят несколько операций последующей обработки. Нецелесообразно операцию сварки выносить из общего потока обработки на специальный сварочный участок. Сварочное оборудование встраивают в линию механической обработки.
36. Расчет трудозатрат на изготовление сварных конструкций.
Прежде всего, для изготовления сварных конструкций собрать в единое целое несколько фрагментов. Обеспечить стабильность геометрических параметров и выполнение последующих операций сварки. На большинстве заводов в функции разработчиков технологических процессов входит выбор технологии, определение и назначение режимов сварки. Назначение времени выполнения сварного шва, расход сварочных материалов. Для выполнения этих функций пользуются различного рода директивными материалами. А в прежние времена разработку таких нормативных материалов выполняли всесоюзные отраслевые ПКТИ – проектно-конструкторские технологические институты. Они утверждались вышестоящей организацией и были обязательными для применения в своей отрасли. В этом случае, за качество получаемых сварных соединений несет ответственность разработчик этих нормативов. Пикантность проблемы в том, что к сегодняшнему дню не устранена противоречивость в представлениях об уровне оплаты труда. Потому что технологи-сварщики определяли только основное время на выполнение сварочных операций. Эти операции сопровождаются значительным шлейфом вспомогательных действий.
Поэтому общая трудоемкость производства сварных конструкций и нормирование трудозатрат на выполнение вспомогательных действий поручают ОТИЗ. Эти отделы пользуются такими же нормативами, как и сварщики. Для нашей республики достаточно достоверно соотношение: основное время – 20% от общего.
В основное время закладываются трудозатраты рабочего времени сварщика данной квалификации. А ОТИЗ устанавливает уровень оплаты исходя из утвержденных государственных тарифных ставок.
Получается, что сварщик может заработать не более 50% от привычного уровня. В нарушение норм и нормативов технологи заведомо закладывали удвоенное значение.