Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Донбаська державна машинобудівна академія

Кафедра Підйомно-транспортних машин

Конспект лекцій з дисципліни

«ТЕХНОЛОГІЯ ВИРОБНИЦТВА ПТМ»

для напрямку підготовки 6.050503 «Машинобудування»

кваліфікаційний рівень – бакалавр

спеціальність «Підйомно-транспортні, будівельні, дорожні,

меліоративні машини та обладнання»

денної та заочної форми навчання

Рекомендовано до використання

в учбовому процесі засіданням

кафедри ПТМ

Протокол № 1 від 15.08.2012 р.

Краматорськ 2012

Лекция №1

Специфика производства ПТМ

Г.П.М.

спецкраны

ПТМ

и СДМ МНТ добычные подъемные

экскаваторы горные машины транспортные

СДМ

Производство ПТМ - на специализированных заводах например:

• Ленподъемтрансмаш

• ОТМ (Харьков)

• Сибтяжмаш (Красноярск)

• Узловский завод

• Мариупольский ТяжМАШ

• Черетти – Танфани

• Лаухаммер

• Фердертехник

З амкнутый цикл

Производство ПТМ

К ооперированное специализированное производство

Замкнутый цикл

Сборка

Понятие о производственном и технологическом процессе

Производственный процесс

Этапы создания машин

Производственный процесс

• Комплекс организационно-технических мероприятий, включая сборку и сбыт

• Конструкторская подготовка производства

• Технологическая подготовка производства

Технологический процесс

• Часть производственного процесса, содержащего действия по изменению и последовательному определения технологии.

Принцип построения машин агрегатный

блочный

модульный

Различают:

• Деталь

• Базовая деталь

• Сборочная единица

Сборочная единица

• Конструктивная

• Технологическая

• Конструктивно-технологическая

Конструктивная сборочная единица – т.е. спроектированная по функциональному признаку без учета значений независимой и самостоятельной сборки (тех. Газораспределение в автомобиле, тех. топливоподачи в автомобиле и ТЭЦ, система смазки крана и т.д.)

Технологическая сборочная единица – сборочная единица, собираемая отдельно от других, т.е. самостоятельно

Конструктивно технологическая сборочная единица – наилучший вариант (насос, редуктор, колесо (узел), электродвигатель, мостовой кран)

Факторы определяющие уровень машины

Р АБОТОСПОСОБНОСТЬ уровень технологии

конструктивный смех

Н АДЕЖНОСТЬ удачность решения

технич параметры

Д ОЛГОВЕЧНОСТЬ качество исх материалов

Изготовление и сборка

ТЕХНОЛОГИЧНОСТЬ уловия и культура

эксплуатации

ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ

Виды заготовок деталей ПТМ

При разработке технологических процессов возникает необходимость выбрать исходную заготовку для изготовления заданной детали или сконструировать ее.

Применяют следующие типы заготовок:

• Литье

• Ковка

• Штамповка

• Сварка

• Сварно-литьевые

• Сварно-кованые

• Методы порошковой металлургии

• Из металлопроката

Коэффициент использования металла

, >0,75

Заготовка детали – штамповка

40.2 ±

260 ±0,5

31.2 ±0,9

Поверхность поковки штамповкой, соответствующая рассматриваемой детали, имеет размер

Припуск на диаметр на техническую обработку определяется

Заготовка детали – прокат

L_заг

L_дет

Лекция № 2, 3

Технология производства металлоконструкций

Металлоконструкции ПТМ в значительной степени определяют массу машины в целом и ее эксплуатационную надежность. Работают МК в сложных условиях: действия переменных нагрузок, высокие и низкие температуры, вредная окружающая среда и т.д.

Качество элементов МК обеспечивается их выполнением в полном соответствии рабочими указаниям, техническими требованиями, стандартами и «Правилами устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов гостехнадзора». Технические требования разрабатываются общими на однотипные изделия.

Электро-мостовые краны общей грузоподъемностью до 320 т – ГОСТ 24378-80

Портальные краны – ГОСТ 11283-82 и др.

В ТУ излагаются требования к: материалам, изготовлению и сборке элементов, сборочных единиц и изделий с указанием допусков, методов испытаний, к подъемнику.

Общие требования к мк:

• Прочность

• Жесткость

• Устойчивость

• Экономность

Типы мк:

• Коробчатые

• Решетчатые

• Трубчатые

• Из сложных профилей

Преимущества коробчатых и трубчатых

• Возможность полной механизации и автоматизации

• Применение прогрессивных методов сварки

Недостатки решетчатых

• Наличие большого количества дополнительных узлов и элементов, что увеличивает расход металла

• Высокая трудоемкость

• Низкий уровень механизации

С точки зрения использования металла для изготовления главных балок хороша труба эллиптической формы.

Требования к металлоконструкциям:

1. Местная волнистость заготовок < 2мм на 1000 мм длины

2. Допуски на все элементы МК : размер заготовки, мм <500 500-1500 >1500

3. Отклонение от параллельности сторон листов допускается в пределах допусков для длинных размеров. При отсутствии допусков на чертежах их принимают по 14-му квалитету.

4. Во всех ответственных МК, которые эксплуатируются при низких температурах применение кипящей или полуспокойной стали не допускается. Применение стали спокойной плавки, вязкость которых > 3кгс/см² при t=-60 и ниже

5. В сильно нагруженных элементах МК, изготовленных из листа, направление действующего усилия должно совпадать с направлением проката

6. Необходимо предусматривать свободную усадку сварных швов. Последовательность сборки под сварку элементов выполнять так, чтобы сварка не производилась в жестком контуре. Конструктивные элементы швов сварных соединений должны соответствовать ГОСТ 8713-79

7. Сварку осуществлять на стеллажах или стендах, обеспечивающих взаимное положение частей МК

8. Ударные воздействия на свариваемые элементы запрещаются

9. Качество металла должно быть подтверждено сертификатом завода поставщика.

Лекция №4 Материалы, применяемые при производстве металлоконструкций птм

Служат прокатные углеродистые и низколегированные стали, титановые и алюминиевые сплавы.

По ДСТУ 2551-94 (ГОСТ 380-93) углеродистая сталь обыкновенного качества в зависимости от назначения подразделяются на три группы А, Б и В по нормируемым показателям на шесть категорий.

А – поставляются по мех свойствам

Б – поставляются по химическому составу

В – поставляются по механическим свойствам и химическому составу

По степени раскисленности

• СП спокойные

• ПС полуспокойные способ изготовления указан на сертификате

• КП кипящие

Наиболее распространенной в МК сталь Ст3, обладающая достаточно высокими механическими свойствами, большой пластичностью, хорошей свариваемостью и не подвергающаяся закалке. Для несущих расчетных элементов МК чаще применяют мартеновскую сталь группы В, поставляемую с гарантиями по механическим свойствам и химическому составу ВМ Ст3 СП.

Кипящие стали дешевле спокойных, однако структура их неоднородна, склонны к старению и образованию трещин при низких температурах, обладают худшей свариваемостью. Применяют, в основном, в МК работающих в условиях статических нагрузок при t<-25^oC для изготовления различного рода лестниц, площадок, ограждений и т.д.

Стали Ст 5, Ст 6 – направляющие для ходовых колес в козловых кранах.

Для МК кранов большой грузоподъемности, для кранов северного исполнения – низколегированные стали: 10*СНД, 15*СНД, 10*ГСНД, 10Г2СД, 14*ГС. Применение низколегированной стали позволяет снизить массу МК , однако низколегированные стали чувствительны к концентраторам напряжения.

Применение комплексного легирования и упрочнения позволяет снизить массу МК. Комплексно легированная сталь 15*Г2СФМР

Ф – ванадий М – молибден Р – бор

АЛЮМИНИЕВЫЕ И ТИТАНОВЫЕ СПЛАВЫ.

Титановые сплавы ВТ-1, ВТ-5, ВТ-6, ОТ4, ВТ-8 обладают высокими механическими свойствами (Тв = 700…1250 Мпа), хорошей коррозионной стойкостью, малой плотностью (4,52 г/см³) и малым коэффициентом линейного расширения. Достаточно пластичны, подвергаются обработке давлением без нагрева, хорошо свариваемы, пригодны для изделий, работающих при температуре от -90 до +500⁰ С.

Механические свойства алюминиевых сплавов ниже (sп = 320…380 Мпа), малая плотность (2,7 г/см³), высокая пластичность, высокие механические свойства приотрицательных температурах без изменения ударной вязкости. Начинают применяться в МК.

Мосты из алюминиевых сплавов на 50…70% имеют меньшую массу, стропы кранов и экскаваторов легче на 50% при неизменном вылете.

Алюминиевые сплавы:

АМгМ, АД31Т – для малонапряженных конструкций;

АМг5М, Амг6М, АД33Т1 – для средненапряженных конструкций;

Амг61М, В95Т, АД35Т1 – для сильнонапряженных конструкций.

ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГЛАВНЫХ БАЛОК МОСТОВЫХ КРАНОВ

Главная балка является основным несущим узлом крановых металлоконструкций.

Основные типы сварных балок из листовых прокатных и гнутых профилей.

Изготовление балок коробчатого типа позволяет практически использовать механизированные и автоматизированные методы.

Главные балки коробчатого сечения в зависимости от грузоподъемности моста и его пролета, в основном отличаются только размерами сечения и количеством ввариваемых диафрагм. Сборка и сварка в соответствии с ГОСТ 24378-80.