2. Т ехнологічна частина

1. Обґрунтування вибору стали, зварюваність, висновки

При виборі матеріалу для виробу необхідно керуватися поняттям економічності і технологічності конструкції. Матеріал вироби, головним чином, повинен забезпечувати працездатність конструкції в умовах її експлуатації, бути економічно вигідним у застосуванні для даної конструкції.

При виготовленні даної конструкції повинен вибиратися матеріал, що має хорошу зварюваність, що не вимагає додаткових операцій щодо підготовки у виробництві, легко подається механічній обробці і забезпечує міцність звареної конструкції обумовлену умовами роботи.

Проектована конструкція опора виготовляється зі сталі 09Г2С. Сталь низьколегована конструкційна призначена для виготовлення зварних конструкцій.

Призначення – різні деталі та елементи, зварних металоконструкції, що працюють при температурі від -70 до +425 ⁰C, під тиском. Хімічний склад і механічні властивості представлені в таблицях 2.1, 2.2.

Таблиця 2.1 Хімічний склад стали марки 09Г2С,%

С	Si	Mn	Cr	Ni	Cu	P	S	As
не більш			не більш
0,12	0,5-0,8	1,3-1,7	0,30	0,30	0,30	0,035	0,040	0,08

Зварюваність – здатність металу утворювати якісне зварне з'єднання, яке задовольняє експлуатаційним вимогам.

За хімічним складом визначаємо еквівалент вмісту вуглецю, який служить оцінкою зварюваності обраного матеріалу за формулою

де C, Mn, Cr, Ni, Mo - хімічні елементи

Таблиця 2.2 Механічні властивості сталі 09Г2С

ГОСТ	Стан поставки	Перетин, мм	σт	σ
			МПа
			не менше
19281-89	Сортовий і фасонний прокат	до 10	345		490	21
19282-89	Листи й смуги (зразки поперечні)	від 10 до 20 від 20 до 32 від 32 до 60 від 60 до 80 від 80 до160	325 305 285 275 265		470 460 450 440 430	21 21 21 21 21
19282-89	Листи після гарту, відпустки	від 10 до 32 від 32 до 60	365 315		490 450	19 21

Повної еквівалент вуглецю розраховується з урахуванням товщини зварюваного металу, яка є поправкою до еквівалента вуглецю, визначаємо за формулою

де 0,005 – коефіцієнт товщини;

S – товщина металу, мм;

С_екв – повний еквівалент вуглецю з урахуванням товщини.

Тоді повний еквівалент вуглецю розрахуємо за формулою

%

Висновок: розрахунок показав, що повний еквівалент С_екв = 0,35 %, що менше регламентованого 0,38%, тому підігрів не потрібен. Сталь відноситься до групи д обре зварювальних і придатна для виготовлення конструкцій без додаткових технологічних прийомів.

2. Вибір методів складання, схема складання

Складання - це процес послідовного з'єднання деталей між собою в порядку, зазначеному в технологічній карті, скріплення за допомогою прихоплень між собою або в спеціальних пристроях (кондукторах) для утворення вузла або конструкції.

Залежно від технологічності конструкції та технічної можливості створення складальних пристосувань схеми складання можуть бути різними:

1 – повне складання конструкції з подальшим зварюванням;

2 – послідовна складання і зварювання;

3 – складання і зварювання вузлів, а потім складання і зварювання конструкції з підсистемами.

За першою схемою збирають прості технологічні конструкції, складання виконується в одному стенді. Стенд може бути складальним і складально-зварювальним. Зварювання виконується переважно одним методом.

Друга схема часто застосовується для технологічних конструкцій, якщо зварка повністю зібраної конструкції неможлива, а також виділення з конструкції технологічних збірок. За цією схемою збираються деталі, які створюють для зварювання з'єднання, вони зварюються, а потім встановлюються інші деталі для подальшого складання і зварювання. При цьому деталі, які зварюються, щоразу утворюють технологічні збірки. Складання і зварювання виконуються в складально-зварювальному пристосуванні, зазвичай одним способом зварювання.

За третьою схемою збирають складні технологічні конструкції, з яких можна виділити технологічні складальні під вузли. Зварювання підсистемами, і загальна зварювання виконується в окремих складальних і складально-зварювальних стендах, а способи зварювання підсистемами і загальної збірки можуть бути р ізними. Основною перевагою третьої схеми є простота стендів, а також можливість виділення підсистемами під механізовані способи зварювання.

Проаналізувавши, проектовану зварювальну конструкцію - опора, креслярський номер 2-396060 СК встановили, що складання опори найбільш раціонально виконати за другою схемою – послідовне складання і зварювання вузла. За даною схемою збираються деталі, які створюють для зварювання з'єднання, вони зварюються, а потім встановлюються інші деталі для подальшого складання і зварювання. При цьому деталі, які зварюються, щоразу утворюють технологічні збірки. Складання і зварювання виконуються в складально-зварювальному пристосуванні, зазвичай одним способом зварювання.

Опора,

m = 279 кг

№ 2-396060 ЗБ

1

Кришка

Позиція 2

Ребро жорсткості

Позиція 5

1 шт

12 шт

Технологічне складання № 1

Позиція 4

Стінка

Стіна

Позиція 1

2 шт

2 шт

Підстави

Позиція 3

1 шт

Рисунок 2.1 – Схема складання опори

3. А наліз існуючого технологічного процесу зварювання

В даний час до підприємств пред'являються вимоги до виробленої ними продукції, і її якості. Задовольнити якісно новим вимогам можна тільки, маючи достатньо матеріально-технічною базою. Заводський технологічний процес спрямований на вишукування найбільш дешевих шляхів виробництва продукції зі збереженням якості. На сучасному етапі бюджет заводу, як і інших підприємств, відчуває ряд труднощів. Велика частина виробничого циклу спрямована на виявлення внутрішніх ресурсів, що негативно позначається на роботі. Однак в останні роки повним ходом йде закупівля і налагодження нового високопродуктивного та високоточного обладнання що, безсумнівно, сприятливо позначається на якості продукції. Також пред'являються підвищені вимоги до кваліфікації персоналу. У перспективі ставиться завдання максимального підйому продуктивності праці, де велику роль відіграє правильний вибір технологічного циклу.

Технологічний процес виготовлення опори, діючий на базовому підприємстві полягає в наступному.

Складальні операції виконують на плазовой плиті. Зварювання виконується напівавтоматичного в середовищі захисного газу CO₂. Регулювання зварювального струму на постах проводиться за допомогою зварювальних випрямлячів.

Результати аналізу дають можливість прийти до наступних висновків. Рівень виготовлення опори цілком відповідає тому типу виробництва він є недостатнім.

При регулюванні зварювального струму за допомогою зварювального випрямляча спостерігаються значні втрати потужності, що знижують ККД поста.

У проектованому виробництві деякі операції технологічного процесу і умови організації виробництва планується змінити в порівнянні з прийнятими на базовому підприємстві. Зокрема, планується механізувати складальне та зварювальне пристосування. На робочих місцях планується встановити одно-балковий підвісний мостовий кран для установки і знімання деталей.

З авдання дипломного проекту є розробка нового технологічного процесу, в якому планується усунути всі перераховані вище недоліки. Це дозволить збільшити і підвищити якість продукції, що випускається, а також підвищити рівень механізації виробництва і його культуру, знизити витрати праці.

З метою механізації та автоматизації для виготовлення опори, доцільно прихоплення виконувати напівавтоматом в суміші газу Ar+CO₂, дротом Св-08Г2СЦ.

При цьому вибрати енергозберігаюче обладнання і джерело живлення сучасної моделі з плавним регулюванням швидкості подачі дроту.

4. Технологічне обґрунтування способу зварювання, який пропонується

Спосіб зварювання проводиться виходячи з хімічного складу металу, його зварюваності, форми, вироби, габаритних розмірів, положення швів у просторі, їх довжини, виду з'єднань. На вибір способу зварювання впливають і такі фактори як продуктивність, якість зварювання, рівень механізації.

З метою механізації та автоматизації для виготовлення опори доцільно застосувати напівавтоматичне зварювання в суміші Ar+CO₂, дротом Св-08Г2СЦ, так як:

- Хімічний склад і фізико-механічні властивості сталі дозволяє варити цю сталь механізованим способом, при цьому механічні характеристики шва підвищуються:

- товщина металу дозволяє застосувати цей спосіб;

- протяжність швів більше 1000 мм.

Переваги механізованого зварювання в середовищі Ar+CO₂:

- забезпечує високу стабільність дуги при зварюванні;

- помітне зниження рівня розбризкування і налипання електродного металу внаслідок його струменевого перенесення;

- хороше формування і зовнішній вигляд шва;

- можливість зварювання у важкодоступних місцях в будь-якому просторовому положенні;

- високі показники механічні характеристики зварних з'єднань;

- економія часу на очищення біля шовних зон від бризок електродного металу і їх промазку.

5. Вибір та обґрунтування зварювальних матеріалів

Вибір зварювальних матеріалів проводиться у відповідності з прийнятим способом зварювання. Зварювальні матеріали повинні забезпечувати:

- необхідні механічні властивості металу шва у поєднанні з основним металом;

- відсутність гарячих і холодних тріщин;

- отримання комплексу спеціальних властивостей металу шва, що пред'являються при роботі до звареної конструкції;

Обрані зварювальні матеріали повинні забезпечувати систему

Ст09Г2С → Ar + CO₂ → Св-08Г2СЦ

Зварювання в середовищі Ar+CO₂ характеризується окислювальним процесом, тобто активним вигорянням легуючих елементів, що тягне за собою погіршення технологічних характеристик металу шва, зниження механічних властивостей і появу дефектів. Тому зварювання в захисних газах виробляють кремнемарганцовими дротами, що забезпечують необхідні властивості металу шва.

Для зварювання опори застосовується механізоване зварювання в середовищі Ar+CO₂ по ГОСТ 14771-76. Так як деталі виготовлені з низьковуглецевої сталі 09Г2С, то для їх зварювання в середовищі Ar+CO₂ доцільно застосувати зварювальний дріт Св-08Г2СЦ, яка забезпечить необхідні фізико-механічні властивості шва, близькі до фізико-механічними властивостями основного металу.

Дріт Св-08Г2СЦ, має переваги:

- зменшує втрати на розбризкування;

- стабільність горіння дуги;

- бризки майже не приварюються до виробу;

- дуга менше схильна до магнітного дуттю;

Х імічний склад дроту представлений в таблиці 2.3

Таблиця 2.3 Хімічний склад дроту Св-08Г2СЦ

Марка дроту	C	Mn	Si	Cr	Ni	Zr	P	S
Св-08Г2СЦ	0,11	1,0-2,1	0,8	0,2	0,25	0,0022	0,03	0,03

В якості захисного газу використовується суміш двоокису вуглецю першого сорту, що поставляється по ГОСТ 8050-85, і аргону другого сорту, що поставляється по ГОСТ 10157-79.

Зварювання в суміші газів має ряд переваг. При зварюванні в середовищі аргону шви мають високу якість, оскільки цей газ практично не реагує з розплавленим металом, відповідно буде мінімальний чад легуючих елементів, а також мінімальне розбризкування розплавленого металу. Додавання двоокису вуглецю до аргону, надає хороший вплив на процес зварювання, підвищує стійкість горіння дуги і стійкість протікання процесу в цілому, також змінюється характер переносу електродного металу - він стає більш дрібно-крапельне, поліпшується формування шва, а також шви мають більш плавний перехід до основного металу . Таким чином, застосування пропонованої суміші захисних газів разом з дротом Св-08Г2СЦ забезпечує отримання бездефектного шва і одно-твердість основного металу. Згідно з рекомендаціями, оптимальний склад суміші - 80% Ar +20% CO₂, що економніше, тобто нижча собівартість 1 погонного метра шва.

Хімічний склад цих газів наведено у таблицях 2.4, 2.5.

Таблиця 2.4 Хімічний склад двоокису вуглецю за ГОСТ 8050-85

Вміст сполуки	Дані
Зміст СО2 (%) за обсягом	99,5
Зміст СО (%) за обсягом	-
Масова концентрація водяної пари в газі при температурі 200 0С і тиску 101,3 МПа, г/м3	0,184
Масова концентрація мінеральних масел і механічних домішок, м2/кг	0,1

Т аблиця 2.5 Хімічний склад аргону за ГОСТ 10157-79

Вміст сполуки	Дані
Зміст Ar (%) за обсягом	99,95
Зміст О2 (%) за обсягом	0,002
Зміст N2 (%) за обсягом	0,01
Масова концентрація водяної пари в газі при температурі 200 0С і тиску 101,3 МПа, г/м3	0,01
Масова частка води %	-

6. Вибір та обґрунтування роду полярності струму

Рід струму робить значний вплив на форму і розміри шва, що пояснюється різною якістю теплоти, що виділяється на катоді і аноді дузі. При зварюванні на постійному струмі прямої полярності глибина проплавлення на 40-50 %, а на змінному – на 15-20 % менше, ніж при зварюванні на постійному струмі зворотної полярності.

Зварювання опори в середовищі Ar+CO₂ виробляється на постійному струмі зворотної полярності. Це пояснює тим, що при прямій полярності процес зварювання характеризується великою розбризкуванням навіть при зварюванні значно меншими точками. Це призводить до зменшення глибини провару. Хоча коефіцієнт плавлення електродного дроту при зварюванні на зворотній полярності в 1,5 – 1,8 рази менше, ніж при зварюванні на прямій полярності. Ця перевага у більшості випадків не вдається використовувати, оскільки при зварюванні на прямій полярності. Крім того, зварювання на прямої полярності характеризується збільшенням окислення елементів і підвищення схильності шва до утворення пір.

7. Розрахунок режиму зварювання

Розрахунок режимів на напівавтоматичну зварювання в середовищі захисних газів

Визначимо довжину вилита зварювального дроту відповідно до діаметра, якої дорівнює 2,0 мм за формулою

де d – діаметр дроту, мм.

Визначаємо силу зварювального струму за формулою

де j – що допускається щільність струму, А/мм³ (100-200);

F_др – площа зварювального дроту, розраховується за формулою

Визначаємо напруги на дузі за формулою

Визначаємо швидкість подачі дроту за формулою

д е α_н – коефіцієнт наплавлення, г/Агод, визначаємо за формулою

ρ – щільність наплавленого металу шва, 7,85 г/см³.

Визначаємо швидкість зварювання за формулою

де F_н - площа наплавленого металу, визначимо за формулою

Визначаємо витрату газу за формулою

де Q_r – питома норма використання газу на 1 м шва;

l_ш – довжина шва, м;

Q _дод – додаткове використання газу.

Всі розрахункові дані зводимо в таблицю 2.6.

Таблиця 2.6 Розрахунок режимів зварювання

Умовне позначення	Розрахункові параметри
	dдр, мм	Fн, мм²	Iзв, А	Uд, В	Vп.др, м/год	Vзв, м/год	Hr, кг
Т 6 8, У6, Т8 8, Т3 8	2	37,05	314	28	184	14	1,5

8. Вибір та обґрунтування енергоощадного обладнання та джерел струму

Зварювальне обладнання є основною складовою технологічного процесу складання і зварювання. Обраний зварювальне обладнання повинно забезпечувати підвищення продуктивності праці. Необхідну якість шва, плавний перехід від наплавленого до основного металу, полегшення умов праці, забезпечення циклу зварювальних робіт. Вибір обладнання для виконання зварювальних операцій визначається прийнятим способом зварювання. При виборі обладнання для кожної зварювальної операції, виконуваної дугового зварюванням у середовищі захисних газів, необхідно керуватися такими міркуваннями:

- тип (модель) обраного зварювального апарата повинен бути сучасної вітчизняної конструкції з освоєним промисловим виробництвом;

- конструкція машини або установка повинна дозволяти зручно виконувати належну операцію, що дає можливість продуктивніше працювати без надмірної втоми;

- обладнання повинно забезпечити можливість виконання зварювальних операції з дотриманням необхідних параметрів режиму зварювання.

При виконанні зварювально-складальних операцій доцільно застосувати напівавтомат ПДГ-508 укомплектованого ВДУ-506 або напівавтомат КП-004 у комплектованого КІУ-501. Порівняльна характеристика даного обладнання надана в таблиці 2.7

Таблиця 2.7 Порівняльна характеристика ПДГ-508 і КП-004

Показники	ПДГ-508	КП-004
Номінальна напруга мережі, В	380	380
Частота струму мережі, Гц	50	50
Номінальний зварювальний струм (А) при ПВ=60 % та цикл зварювання 10 хв	500	315/500
Межі регулювання напруги на дузі, В	60-500	50-315/60-500
Діаметр електродного дроту, мм: - суцільний - порошковий	1,2-2,0 1,2-2,0	0,8-1,4/1,2-2 0,8-1,4/1,2-2
Межі регулювання швидкості подачі електродного дроту, м/год	120-1200	80-800
Джерело живлення (рекомендований)	КИУ-501	КИУ-501
Габаритні розміри, мм: - механізм подачі дроту - джерело живлення	470×363×405 805×600×1030	470×195×360 805×600×1030

Порівнявши технічні характеристики обладнання доцільно вибрати КП-004 укомплектований КИУ-501, які мають ряд переваг.

Напівавтомати цієї серії використовуються для зварювання низьковуглецевих і низьколегованих сталей в усіх просторових положеннях крім стельового. Стабілізація вихідних параметрів джерел живлення зі стабілізацією швидкості подачі електродного дроту дозволяє отримувати зварні з'єднання високої якості.

Нове покоління напівавтоматів з широким діапазоном регулювання зварювальних параметрів, призначене для зварювання електродом в середовищі захисних газів.

В якості джерел живлення порівняємо випрямляч ВДУ-506 та КИУ-501, їх технічна характеристика надана в таблиці 2.8.

Т аблиця 2.8 Порівняльна характеристика ВДУ-506 та КИУ-501

Технічна характеристика	ВДУ-506	КИУ-501
Номінальний зварювальний струм, А	500	500
Діапазон регулювання св. струму, А: - падаюча - жорстка	50-500 60-550	50-500 60-550
Напруга холостого ходу, В	80	85
Діапазон регулювання напруги на дузі, В: - падаюча - жорстка	22-46 18-50	22-46 18-50
Споживана потужність, кВт	40	18
Габаритні розміри, мм	820×620×1100	805×600×1070

Проаналізувавши запропоновані джерела живлення, вибираємо КИУ-501, так як активна споживана потужність в мережі менше, а продуктивність вище, ніж у ВДУ-506.

При зварюванні плавким електродом в середовищі захисного газу вольт-амперна характеристика зварювальної дуги круто зростає. Для забезпечення стабільного зварювального процесу в середовищі захисного газу необхідно, щоб джерело живлення мав жорстку характеристику. Таким джерелом є випрямляч для дугового зварювання в середовищі захисних газів КИУ-501.

Даний джерело живлення КИУ-501 має відмінні зварювальні властивості: стабільне горіння дуги, мале розбризкування металу, висока якість зварного шва.

Для отримання двокомпонентної захисної газової суміші використовуємо змішувач газів типу УГС-1, який забезпечує регулювання і автоматична підтримка складу і витрати суміші.

Технічна характеристика даного змішувача надана в таблиці 2.9.

Т аблиця 2.9 Технічна характеристика УГС- 1

Технічна характеристика	Показники
Змішувані гази	Будь двокомпонентні суміші, що не руйнують латунні деталі змішувача
Склад суміші,%: - основний газ - задаючий газ	80 20
Тиск газів на вході в змішувач після газових редукторів, МПа: - основний газ - задаючий газ	0,3 0,1
Найбільша витрата суміші, л/хв	30
Точність підтримки суміші,%	± 1
Габаритні розміри змішувача без комплектуючих газових редукторів, мм	150×100×145
Маса змішувача без комплектуючих газових редукторів, кг	1,5

9. Вибір та обґрунтування пристосувань для збірки

Застосування складально-зварювальних пристосувань дозволяє зменшувати трудомісткість роботи, підвищити продуктивність праці, скоротити тривалість продуктивного циклу, поліпшити умови праці, підвищити якість продукції, розширити технологічні можливості зварювального обладнання, сприяє підвищенню комплексної механізації та автоматизації виробництва.

До конструкцій складально-зварювальних пристосувань пред'являється цілий ряд вимог:

- зручність в експлуатації;

- забезпечення заданої послідовності складання та накладення швів, відповідно до розробленого технологічним процесом;

- забезпечення складання всієї конструкції з однієї установки, найменшого числа поворотів при складанні і прихоплення, вільного знімання зібраного виробу;

- технологічність деталі і вузлів пристосування, а також застосування пристосування в цілому;

- використання механізмів для завантаження, подачі і установки деталей, зняття, виштовхування і викидання зібраного виробу.

У даному проекті складання опори пропоную проводити на складальному стенді з пересувними балками і пневматичними притисками. Стенд застосовується переважно в серійному і дрібносерійному виробництві для складання листових полотнищ встик і внапуск, для установок ребер, накладок та інших деталей на аркуші, для складання каркасів з листами. Стенд має стелажі з направляючими, по яких пересуваються балки. На стенді з пересувними балками, забезпечені пневматичними притисками.

Складальний стенд складається з стелажа 2 з бічними напрямними 1, по якому на чотирьох колесах 4 пересувається балка 5, обладнана пересувними притисками 7 з пневматичними циліндрами 6. Управління може здійснюватися як одним загальним розподільним краном 8, так і кранами, які встановлюються на кожному циліндрі. Для запобігання підйому балки під час притиску є захоплення 3.

10. Вибір та обґрунтуванням пристосувань для зварювання

Вибір установки для зварювання здійснюється залежно від програми випуску, конструкції виробу, технології зварювання.

Для зварювання опори пропоную використовувати пристосування для зварювання зварювальний маніпулятор МС-10 і поворотну колону ПК-1.

Маніпулятор призначений для нахилу і установки виробів, що зварюються в зручне для зварювання положення і обертання їх зі зварювальною швидкістю при автоматичного і ручного зварювання кільцевих і прямолінійних швів.

Маніпулятор має звичайно два рухи: обертання і нахил, зварюваний виріб встановлюють і закріплюють на планшайбі маніпулятора і встановлюють виробу у зручне для зварювання положення. Потім включають привід обертання виробу зі зварювальною швидкістю.

Маніпулятор зварювальний МС-10 призначений для установки виробів у зручне для зварювання положення і обертання їх зі зварювальною швидкістю при автоматичному, напівавтоматичному і ручному зварюванні кільцевих швів і прямолінійних швів. Маніпулятор МС-10 також використовується для повороту в иробів на маршової швидкості, встановлення їх у зручне положення і для інших робіт, що потребують повороту або кантування виробів.

Технічні дані зварювального маніпулятора наведені в таблиці 2.10.

Таблиця 2.10 Технічні дані зварювального маніпулятора МС-10

Найменування параметра	Показники
Вантажопідйомність, кг	1000
Зміщення центру ваги виробу, мм, не більше	300
Ексцентриситет, мм	300
Швидкість обертання планшайби, об/хв	0,08-0,8
Швидкість нахилу планшайби, об/хв	0,45
Максимальний кут нахилу планшайби, град	120
Діаметр планшайби, мм	1200
Напруга живлення, В	380
Споживана потужність, кВт	4
Габаритні розміри, мм	1500×1300×1098
Маса, кг, не більше	1450

Маніпулятори серії МС володіють наступними технічними можливостями:

- призначені для кільцевих і поздовжніх швів виробів будь-якої конфігурації;

- мають литу планшайбу, на яку може встановлюватися 3-х кулачковий патрон (опція);

- плавне регулювання швидкості обертання в широкому діапазоні;

- цифрова індикація швидкості обертання з попередньою установкою;

- опорна конструкція маніпулятора стійка, не вимагає додаткового кріплення;

- можливо дистанційне керування;

Основними вузлами маніпулятора є станина 5, поворотний стіл 4 з планшайбою 6, механізм обертання планшайби, механізм нахилу стала.

Колони застосовуються для переміщення зварювальних апаратів при зварюванні кільцевих і прямолінійних швів.

Колона поворотна ПК-1 призначена для настановних переміщень несамохідних зварювальних апаратів при зварюванні на маніпуляторах, обертачів, і роликових стендах. Поворотна колона ПК-1 складається зі стійки 1, консолі 2 і майданчики для встановлення напівавтомата 3.

Технічна характеристика поворотною колони ПК-1 дана в таблиці 2.11.

Т аблиця 2.11 Технічна характеристика поворотної колони ПК-1

Найменування параметра	Показники
Висота рівня зварювання, мм - найбільша - найменша	2400 800
Виліт консолі, мм - найбільша - найменша	2000 1100
Швидкість підйому і опускання консолі, м/хв	2
Швидкість горизонтального переміщення консолі, м/хв	1
Кут повороту стійки, град	360
Габаритні розміри, мм	2380×1000×4500
Маса, кг	2100

11. Вибір вантажопідйомного обладнання

Вантажне обладнання вибирається з урахуванням розмірів споруди, компонування технологічного обладнання, його розмірів і максимальної маси піднімається вироби. Необхідно також враховувати ступінь завантаження механізмів, періодичність їх використання, а також безпеку підйомно-транспортних операцій.

За допомогою вантажопідйомного обладнання в складально-зварювальному виробництві здійснюється навантаження, транспортування, розвантаження, а також кантування металу, заготовок, деталей, зварних вузлів і готових виробів на всіх стадіях технологічного процесу.

Для транспортування опори використовуємо одно-балковий підвісний мостовий кран. Одно-балковий підвісний мостовий кран називають вантажопідйомну машину, що пересувається по рейках на деякій відстані від землі і забезпечує переміщення вантажу в трьох взаємно-перпендикулярних напрямках. Одно-балковий підвісний мостовий кран є одним з поширених засобів механізації різних виробництв вантажно-розвантажувальних і складських робіт. Переміщаючись по коліях, розташованих над землею, вони не займають повної площі цеху або складу, що забезпечують в теж час обслуговування практично будь їхньої точки, одно-балковий підвісний мостовий кран загального призначення в икористовується в складально-зварювальних цехах. У таблиці 2.12 характеристика електромостових кранів.

Таблиця 2.12 Характеристика одно-балковий підвісного мостового крана

Найменування	Показники
Вантажопідйомність, т	2
Максимальний прогін, м	15
Діапазон підйому, м	32
Швидкість підйому, м/c	0,133
Швидкість пересування крана, м/c	0,5
Швидкість пересування талі, м/c	0,4
Потужність електродвигунів підйому, кВт	6,2
Потужність електродвигунів пересування крана, кВт	2
Потужність електродвигунів пересування талі, кВт	0,25
Навантаження на колесо при роботі, кН	5
Маса, т	1,5 – 3,0

12. С труктурна схема виготовлення опори

Опора № 2-396060 ЗБ, m=279 кг Св-08Г2СЦ ГОСТ 2246-70, Ст-09Г2С ГОСТ 19282-77, Ar+CO2 ГОСТ 14771-76

Заготівельні операції

Складально-зварювальні операції

Вхідний контроль якості металу

Підготовка поверхні металу

Розмітка

Різка

підготовка кромок

Складання

Контроль якості складання (зовнішній огляд)

2 схема складання

Контроль заготовок

Складальний стенд з пневмоприжимами

Одно-балковий підвісний мостовий кран Q = 2 т

Зварка	Обладнання: КП 004, КИУ-501		Контроль якості зварних матеріалів
	Iзв = 314 А, U д = 28 В, Vп.др. = 184 м/ч Vзв=14 м/ч
	Дріт Св-08Г2СЦ Ø 2 мм; Суміш захисних газів Ar+CO2

Контроль якості (зовнішнім оглядом, магнітопорошковий метод контролю)		Магнітопорошковий метод контролю Magnaflux Р920

Транспортна		Одно-балковий підвісний мостовий кран Q = 2 т

Склад або ділянку

Транспортна операція

Рисунок 2.2 – Структурна схема виготовлення опори

13. Н ормування технологічного процесу складання та зварювання

Розрахунок норм часу на складальні операції.

Розрахунок штучного часу на складання металоконструкції виконуємо за формулою

де Т_уст – час на установку окремих деталей, хв;

де t₁ - підстава, позиція 3, маса 63,75 кг, 1 шт

t₂ – стінка, позиція 1, маса 23,5 кг, 2 шт

t₃ – стіна, позиція 4, маса 39,25 кг, 2 шт

t₄ – кришка, позиція 2, маса 65,75 кг, 1 шт

t₅ – ребро жорсткості, позиція 5, маса 2 кг, 12 шт

Т_кріп – час на кріплення деталей під час складання вузла, хв;

Т_пов – час на повороти конструкції під час складання вузла, хв;

Т_пр – час на постановку прихоплень, хв, n_пр = 40 шт

Розрахунок норм часу на зварювальні операції.

Розрахунок штучного часу на зварювання виконуємо за формулою

де Т_о – основний час на 1 погонного метра шва, 8,1 хв/м;

t_вш – допоміжний час, пов'язане зі звареним швом, хв;

l_ш – довжина, шва 8,46 м;

t_вв – допоміжний час, пов'язане зі звареним виробом, хв;

k₂ – коефіцієнт враховує час на обслуговування робочого місця, відпочинок і особисті потреби.

Розрахункові норми часу зведемо в таблицю 2.13

Таблиця 2.13 Штучний час на складання та зварювання

Нормовані операції	Розрахункова норма часу, хв	Заводська норма часу, хв
Складання	43,64	48,0
Зварка	96,44	106,1

14. Вибір методів контролю та технологія контролю якості

Наявність в зварних з'єднаннях дефектів відхилень від заданих властивостей, форми і сплошности шва, властивості і сполошеності близько шовного зони може призвести до порушення герметичності, міцності та інших експлуатаційних характеристик виробу. Це кристалізаційні і холодний тріщини в місцях шва і близько шовного зоні, пори, шлакові канали, флок, зона незаплавлення, відхилення від необхідних тривких і пластичних властивостей металу шва.

Для того щоб забезпечити високу якість і надійність зварних з'єднань, необхідно виконати попередній контроль, поопераційний контроль. Всі види контролю якості зварювання можна розділити на дві основні групи:

Неруйнівні види контролю призначені для виявлення як зовнішніх, так і внутрішніх дефектів. Зазвичай зовнішні дефекти виявляються зовнішнім оглядом з використанням вимірювального інструменту. Неруйнівний контроль полягає в тому, що зварений зразок або вироби піддається дії відповідних імпульсів.

Неозброєним оком або через лупу в зварних швах можна виявити тріщини, пори, підрізи, наплави, але не всі. Контроль якості зварних з'єднань здійснюється н а стадіях заготівлі та складання під зварювання, під час процесу зварювання і після зварювання.

У заготовках перевіряється чистота кромок, відсутність іржі, задирок, вм'ятин, заходів, розшарувань.

Зовнішній огляд поєднується з проміром швів вимірювальними інструментами.

При складанні контролюються зазори, притуплення, вузли скоса кромок, правильна розстановка прихоплень, правильне закріплення зварюваних деталей в спеціальних складальних пристосуваннях, стендів.

У процесі зварювання перевіряється правильність накладення швів.

Для контролю якості зварних з'єднань опори пропоную використовувати магнітопорошковий метод контролю за допомогою магнітопорошкового дефектоскопа Magnaflux P920.

Магнітопорошковий метод неруйнівного контролю використовується для виявлення дефектів в об'єктах з самими різними розмірами і формами. З його допомогою можна досить швидко виявити волосовини, тріщини різного походження, не провари зварних з'єднань.

Магнітний метод неруйнівного контролю активно застосовується сьогодні при пошуку мікро дефектів в різних виробах з феромагнітних матеріалів. В основі цього методу лежить використання властивостей магнітних частинок концентруватися на неоднорідностях магнітного поля об'єкта. Дані неоднорідності обумовлені наявністю у виробі дефектів. Процес магнітного контролю в загальному вигляді виглядає наступним чином. Досліджуваний виріб намагнічують, після чого покривають магнітним порошком. Потім порошок осідає в місцях дефектів, формуючи тим самим їх чіткі «сліди». Притягаючи один до одного і орієнтуючись по магнітних силових ліній поля, порошинки шикуються в ланцюжки і утворюють малюнки у вигляді валиків, по яких і судять про наявність і складності дефектів. Найбільша вірогідність виявлення дефектів можлива тоді, коли площина дефекту становить кут в 90⁰ в напрямку магнітного потоку. Зі зменшенням даного кута чутливість зменшується, що знижує й мовірність виявлення дефектів. Відомо два методи магнітопорошкового контролю:

- сухий метод – із застосуванням порошку;

- мокрий метод – із застосуванням спеціальної магнітної суспензії. Залежно від форм, розмірів, магнітних властивостей досліджуваної деталі та наявності на ній немагнітного покриття можливий як контроль на залишковій намагніченості, так і контроль в доданому полі.

Переносний магнітопорошковий дефектоскоп Magnaflux Р920 – ефективний і економічний пристрій з регулюванням, намагнічує струму до 1500 А. Дефектоскоп Р920 призначений для виявлення як поверхневих, так і внутрішніх дефектів при контролі широкого ряду виробів, виготовлених з феромагнітних матеріалів. Забезпечує поздовжнє і циркулярний намагнічування. Поздовжнє і циркулярний намагнічування реалізується шляхом використання наконечників або кабельної котушки. Поздовжнє намагнічування можливо і з використанням розрізної котушки MAGNAFLUX.

Відмінними рисами переносного дефектоскопа Magnaflux Р920 є:

- плавне зміна сили струму на виході;

- зручні роз'єми для швидкого з'єднання кабелів;

- вибір різних видів кабелів;

- можливість розмагнічування деталі;

- вихідний змінний і постійний струм (AC / HWDC).

Необхідні комплектуючі включають:

- наконечники (електро-контакти) і кабелі;

- кабельні котушки.

Інші комплектуючі:

- пружинний контактний затискач;

- кабельні котушки (діаметром 300 або 600 мм) з швидко з'єднанням.

Переносний дефектоскоп Р920 відповідає стандарту ГОСТ 21105-87.

У таблиці 2.14 дана технічна характеристика переносного дефектоскопа Magnaflux Р920.

Т аблиця 2.14 Технічна характеристика Magnaflux Р920

Найменування	Показники
Вихідний струм намагнічування	AC/HWDC
Максимальна сила струму, А	1500
Напруга відкритому ланцюзі на виході, В	5
Регулятор напруги В	50
Лінійний струм при максимальному. силі струму на виході	55А при 240 В; 30А при 415 В
Габаритні розміри, мм	325×325×640
Маса, кг	54