2. Нормування ручного дугового зварювання

За умов дрібносерійного та одиничного виробництва підготовчо-заключний час має велику питомну вагу в робочому часі зварника. В цих випадках воно розраховується окремо від штучного часу і дається на партію деталей, його нормативи наведені в таблиці 2.1.

Таблиця 2.1. Підготовчо-заключний час при ручному дуговому зварюванні

Складові роботи	Складність роботи
	проста	середня	вища
	час на партію, хв
Отримання виробничого завдання, електродів та інструмента.	4	6	8
Ознайомлення з роботою	3	5	7
Підготовка пристроїв до роботи, установка необхідної величини зварювального струму.	2	4	6
Вмикання і вимикання джерела живлення	1	1	1
Здача роботи	2	3	4

Примітка. При простій складності зварник виконує роботу згідно вказівок майстра, не виконує налагоджування пристроїв; при середній зварник отримує вказівку майстра, сам знайомиться з документацією і кресленнями, а також виконує налагоджування простих пристроїв; при вищій складності зварник знайомиться з технологічною документацією і кресленням, і виконує налагодження всіх пристроїв.

Визначення кількості (ваги) наплавленого метала Qн розраховують згідно формули

,

де F - площа поперечного перерізу наплавленого метала шва, см²,

L – довжина шва, см;

γ - питома вага наплавленого метала, г/см³.

Площу поперечного перерізу для різних випадків зварювання можно підрахувати за допомогою емпіричних формул, наведених в таблиці 2.2.

Таблиця 2.2. Формули розрахунку площ поперечного перерізу шва

Ескізи з’єднань		формули для розрахунку площі перерізу наплавленого металу
підготовка кромок	готовий шов

Продовження таблиці 2.2

ескізи з’єднань		формули для розрахунку площі перерізу наплавленого металу
підготовка кромок	готовий шов

Продовження таблиці 2.2

ескізи з’єднань		формули для розрахунку площі перерізу наплавленого металу
підготовка кромок	готовий шов

Основний час на зварювання залежить від площі поперечного перерізу і довжини використованих електродів. Величина зварювального струму залежить від типу покриттів електродів і діаметра електрода, а також від просторового положення зварного шва.

Швидкість зварювання залежить від коефіцієнта наплавлення α_н,аостаннійвизначається типом покриття і складом електродного стрижня. Так, при зварюванні конструкційних вуглецевих сталей у нижньому положенні для електродів з кислим покриттям α_н = 10-11 ^г/_Агод, з основним покриттям α_н = 8,5-9,5^г/_Агод , при зварюванні високолегованих сталей α_н = 13-14 ^г/_Агод, а взагалі цей показник вказаний у паспорті на конкретну марку електродів.

Для визначення основного часу користуються залежністю між кількістю наплавленого металу Qн, величиною зварювального струму, коефіцієнтом наплавлення і часом горіння дуги.

, де

α_н– коефіцієнт наплавлення, г/Агод.

І –зварювальний струм, А

t_о – час горіння дуги, год., звідки

При багатошаровому зварюванні зварний шов виконується за декілька проходів, тому для таких умов підрахунок основного часу на 1 пог.м шва виконується за формулою:

де

F₁ – площа поперечного переріза першого шара,мм²

I₁ – зварювальнийструм для першого шара, A,

n – кількістьподальших шарів,

I_n- зварювальний струм для подальшихшарів, А.

Площа поперечного перерізу першого шару визначається емпірично формулою

F₁ = (6-10)d_e, мм²,

а для подальших шарів

F_n = (12-16) d_e, мм²,

де de – діаметр електрода, мм.

При зварюванні в інших просторових положеннях, окрім нижнього, використовують поправочні коефіцієнти згідно таблиці 2.3.

Таблиця 2.3. Коефіцієнти до основного часу в залежності від просторового положення і довжини шва

Просторове положення шва	Шов	Коефіцієнт
На горизонтальній площині в нижньому положенні	нижній	1,00
На вертикальній площині знизу –вверх	вертикальний	1,25
На вертикальній площині по горизонтальній лінії	горизонтальний	1,30
Кільцевий шов на вертикальній площині по колу	кільцевий	Без поворота 1,35
На горизонтальній площині в стельовому положенні	стельовий	1,60
Довжина шва	Коефіцієнт
більше 500 мм	1,0
від 200 до 500 мм	1,1
до 200 мм	1,2

Допоміжний час пов’язанийяк зі зварним швом, так і з самим виробом.В першому випадку в робочий час включають огляд і очищення кромок, заміну електродів, промірювання, огляд і очищення зварного шва. Час на заміну одного електрода становить 0,4 хв., а весь необхідний час на цю операцію на 1 пог. м. шва визначається як

t₃ = 0,11 хв. N (хв.), де

N – кількістьелектродів для виконання 1 п.м. шва, яка визначається згідно формули

, де

Q_н – вага наплавленого метала на 1 п.м. шва,

- вага стрижня електрода, г.

- коефіцієнтперехода метала електрода в шов, враховуючи витрати метала на вигорання, випаровування, розбризкування і огарки. 0,85-0,95.

Вагу стрижня можно визначити згідно з таблицею 2.4.

Таблиця 2.4. Вага стрижня в залежності від його діаметра і довжини

Діаметр стрижня, мм	Вага стрижня, г.
	Довжина стрижня, мм
	225	250	330	400	450
2,0	5,5	6.15	-	-	-
2,5	8,6	9,6	13,4	-	-
3,0	12,45	13,9	19,4	-	-

Продовження таблиці 2.4

3,5	-	-	26,4	30,2	34,0
4,0	-	-	34,0	39,4	44,4
5,0	-	-	53,9	-	69,4
6,0	-	-	77,8	-	100,0
7,0	-	-	105,6	-	136,0
8,0	-	-	138,0	-	177,0

Взагалі час на заміну електродів складає 6-10% від загального часу зварювання.

Норми часу на промір і огляд зварного шва встановлюються на основі хронометражних спостережень.

Час на очищення швів, кромок і околошовної зони залежить від товщини металу, виду підготовки кромок, марки електродів і положення шву в просторі. Воно включається в норму зварнику тільки у тому випадку, якщо ці операції їм виконуються.

Норми допоміжного часу на очищення швів є в таблиці 2.5

Таблиця 2.5 Допоміжний час на ручнедуговезварювання, пов’язаний ззварним швом

Найменування елементів роботи	Час на 1 пог. м, хв.					Примітка
Зачистка кромок під зварювання при товщині металу: до 10 мм понад 10 мм	0,3 0,45					-
Зачистка швів від шлаку	0,6+1,2 (n-1)					0,6 – час на зачистку останнього шару; 1,2 – час на зачистку проміжних шарів; n- кількістьшарівшва.
Зачистка зварного з’єднання від бризок	Товщина металу, мм					-
	до 5	6-8	9-12	13-18	більш 18
	1,0	1,3	1,5	1,8	2,1
Час на огляд і промір шва	0,3					-
Час на зміну електродів	Див. вище

Примітка. Норма на зачистку шва від шлаку дана для однопрохідного зварювання. Для багатопрохідного зварювання час зачистки збільшується згідно кількості проходів.

Норми часу дані для звичайних зварних з’єднань. Для відповідальних високоякісних з’єднань разом з очищенням видаляються напливи і підрізи. Ця робота зазвичай виконується підсобним робітником за допомогою пневматичного зубила і в норму часу зварника не входить.

Допоміжний час, пов’язаний із зварюваним виробом, витрачається на встановлення, прибирання і кантовку зварюваних виробів, таврування зварного шва і переміщення зварника.

Час на установку, прибирання і кантовку зварюваного виробу включається в норму часу зварюванняу тому випадку, якщо ці операції здійснюються самим зварником або допоміжним робітником за участю зварника. Величина часу на установку і кантовку виробу залежить від транспортних засобів, ваги і конфігурації виробу.

Час на таврування зварного шва включається в норму часу на зварювання лише тільки у разі, якщо воно передбачене технологією. Час на постановку клейма в одному місці приблизно приймається рівним 0,1 хвил. на один знак.

Норми допоміжного часу, пов’язаного із з виробом, що зварюється, встановлюються на основі хронометражних спостережень; такі норми інаведеніу таблиці2.6.

Таблиця 2.6. Допоміжний час, пов’язаний зі зварним виробом, при ручному дуговому зварюванні

1. Час на встановлення, повороти і зняттявиробувручну
Складроботи	Вага виробу,кг до
	5	10	15	25	40
	час ухв.
піднести і покласти.......... зняти і віднести................ повернути на 900.............. повернути на 1800............	0,14 0,10 0,09 0,11	0,22 0,15 0,10 0,13	0,30 0,20 0,12 0,16	0,45 0,30 0,14 0,20	- - 0,20 0,25
Примітка: 1. Установка, поворот і зняття виробів робиться при роботі на плиті, на полу або на стелажі. 2. Піднесення і зняття виробів виконується на відстані до 3 м при висоті підйому до 1 м.

Продовження таблиці 2.6.

2. Час на встановлення і зняття виробів за допомогою крана
Елементи роботи		Вага виробу, кг до
		120		200			300	500			800	1200			3000		5000		8000		12000			20000
		Час. хв
Підвести і встановити ....... Зняти і віднести ................. Повернути ........................		2,1 2,0 2,1		2,2 2,1 2.2			2,3 2.2 2,3	2,4 2,3 2,4			2,6 2,5 2,6	2,8 2,7 2,8			3,7 3,5 3,7		4,4 4,1 4,4		5,2 4,9 5,2		6,1 5,7 6,1			7,5 7,0 7,5
Примітка 1. Підвезення виробу краном передбачається на відстань до 20м, при більшій відстані до норм слід додавати на кожні 10 м по 0,1 хв. 2. Встановлення і зняття виробів проводиться на підлозі, на стелажі і на роликовій опорі з допомогою одного крану за умови, що установка виробу не вимагає підпору або інших спеціальних пристосувань. 3. Табличні дані враховують витрати часу на виклик крану, переміщення крану до виробу і строплення.
3.Час на повороти циліндричнихвиробів, встановлених на роликоопорахупроцессізварюваннякільцевихшвів
Спосіб вироьу	Діаметр виробу в мм до
	500		750			100			1500				2000			2500				3000			4000
	Час, хв.
За допомогою механі- зованого привода .... Вручну......................	3,2 6,0		5,8 8,6			6,3 9,1			9,0 12,2				12,6 15,4			15,7 18,5				18,8 21,6			25,0 -
Примітка. 1. При зварюванні багатошарових швів час на поворот множити на число шарів. 2. Час на повороти за допомогою механізованого приводу розраховано на швидкість обертання виробу 30м/год. 3. При зварюванні кількох паралельних кільцевих швів на виробі норму на повороти збільшувати коефіцієнт К=1,25.
4 Час на переміщеннязварника
Характер переміщення					Відстаньпереміщення,м до
					2					4				6				8				10
					Час на одне переміщення,хв.
вільне........................................... стиснене...................................... підйом і пускання на висотудо 3м з встановленнямтаприби-раннямсходів................. Теж без встановленнясходів...					0,10 0,30					0,14 0,45				0,18 0,60				0,22 -				0,26 -
					2,0 0,40
Примітка. У таблиці враховано час на переміщення зварника з кабелем, електродами та ящиком з інструментами.

Час обслуговування робочогомісця при ручному дуговому зварюванні включає витрати на розклад інструменту, підключення провода до джерела живлення і простягання його до робочого місця, включення, регулювання, виключення джерела живлення, прибирання інструментів і робочого місця.

Норми часу на обслуговування робочого місця визначаються на основі фотографії робочого дня зварювальників і обчислюються у відсотках до оперативного часу.

Час на відпочинок і природні потреби. Норми часу на відпочинок і природні потреби визначаються на основі фотографій робочого дня і обчислюються у відсотках до оперативного часу.

Час на відпочинок залежить від положення, яке займаєзварник при зварюванні. Зазвичай розрізняють триможливі випадки:

1)Зварювання в нормальному положенні;

2) Зварювання в незручному положенні;

3) Зварювання в напруженому положенні

При нормальному положенні зварник може вільно сидіти чи стояти біля виробу, при цьому шов знаходиться не вище рівня його грудей; крім того, має бути нормальне освітлення івільний доступ повітря.

При незручному положенні зварник виконує зварювання з вимушеним вигином тіла; шов. що зварюється, розташовується вище рівня грудей.

При напруженому положенні зварник веде зварювання з вимушеним нахилом або вигином тіла (зварник лежить на землі або на підлозі), при недостатньому освітленні, поганому притоці повітря, а також при роботі на висоті і в середині сосудів.

Час на природні потреби складає в середньому 2% оперативного часу.

Для спрощення розрахунків зазвичай до оперативного часу вводять коефіцієнт, що враховує час на обслуговування робочого місця, відпочинок і природні потреби. В умовах великосерійного виробництва за допомогою коефіцієнта враховується і підготовчо-завершальний час. Середні значення цих коефіцієнтів наводяться в таблиці 2.7.

Таблиця 2.7 Час на обслуговування робочого місця, на відпочинок і природні потреби, підготовчо-завершальний час при ручному дуговому зварюванні.

Умови виконання зварювання	Час на обслуговування робочого місця		Час на відпочинок і природні потреби		Підготовчо-завершальний час		Коефіцієнт оперативного часу
	Тип виробництва
	Одиночне і дрібносерійне	Серійне і багатосерійне	Одиночне і дрібносерійне	Серійне і багатосерійне	Одиночне і дрібносерійне	Серійне і багатосерійне	Одиночне і дрібносерійне	Серійне і багатосерійне
У нормальному положенні ................... У незручному положенні ................... У напруженому положенні ...................	% від оперативного часу						К1	К2
	5 5 56	2 2 -	6 8 11	6 8 -	- - -	2 2 -	1,09 1,13 -	1,10 1,12 1,17

Розрахунок норми штучного часу робиться по формулі

, хв,

де t_о – основний час на 1 пог. м. шва, хвил;

t_д.ш – допоміжний час, пов’язанийіззварюванимвиробом на 1 пог. м шва, хв.;

L- довжина шва, м.;

t_д.в – допоміжний час, пов’язаний із зварюваним виробом, хв..;

K₁ – коефіцієнт, що враховує витрати часу на обслуговування робочого місця, відпочинок і природні потреби.

В умовах багатосерійного виробництва розрахунок штучного часу може бути проведено по формулі

, хв,

При зварюванні на відкритому просторі або в приміщенні, що не опалюеться, до норм штучного часу варто застосовувати наступні поправочні коефіцієнти:

При температурі від 0 до -10° С - k=1,1; нижче -10°С k= 1,2.