4 Конструкторская часть
4.1 Общая характеристика механического оборудования, необходимого для обеспечения технологического процесса
При изготовлении сварных конструкций всегда используется механическое оборудование. К механическому оборудованию относятся приспособления для сборки, оборудование для установки и перемещения сварочных аппаратов и т. д.
Так как изготавливаемая колонна имеет большую длину (L = 11.6 м), то необходимо дополнительно использовать приспособление, которое позволяло бы сварщику легко перемещать механизм подачи полуавтомата вдоль изделия.
Для этого в производстве используют колонны, которые предназначены для вертикального и горизонтального перемещения сварочного полуавтомата и бухты электродной проволоки. Колонна содержит вертикальную стойку, по которой возможно перемещение от винтового электромеханического привода подъема. На стойке установлена каретка с шарнирно закрепленной двухлучевой стрелой. На переднем плече стрелы установлены наклоняемая площадка с подающим механизмом полуавтомата и вертушка для бухты электродной проволоки.
Таблица 22 – Технические данные колонны Т-13020
Параметр |
Значение |
1 |
2 |
Наибольший радиус зоны обслуживания, мм |
5000 |
Наибольший вылет стрелы, мм |
2600 |
Наибольший угол наклона площадки с полуавтоматом, град |
45 |
Суммарный угол поворота стрелы, град |
300 |
Скорость подъема стрелы, м/с |
0.01 |
Продолжение таблицы 22
1 |
2 |
Ток питающей сети:
частота, Гц напряжение, В |
Переменный, трехфазный 50 380 |
Мощность привода подъема, кВт |
0.37 |
Габарит, мм |
3060×530×2800 |
Масса, кг |
627 |
род
Для сборки балок коробчатого сечения используют портал – передвижную пневматическую установку [9, стр. 295]. Применение сборочных порталов обеспечивает сокращение трудоемкости сборки более чем в три раза в сравнении со сборкой струбцинами, исключая при этом полностью тяжелый ручной труд.
Для поворота изделия в удобное для сварщика положение используем кантователь челюстного типа.
4.2 Компоновка установок из унифицированных узлов
Изготавливаемая колонна имеет большую протяженность (11.4 м). И при полуавтоматической сварке сварщику потребуется перемещать полуавтомат на значительные расстояния. Для облегчения осуществления процесса сварки скомпонуем установку из серийно выпускаемых узлов.
Основным узлом у этой установки будет колонна Т-13020. Более подробно колонна и ее характеристики описаны в предыдущем пункте. На колонну разместим сварочный полуавтомат с бухтой для электродной проволоки. Рядом с колонной поместим источник питания.
Скомпонованная установка позволит увеличить радиус действия сварочного полуавтомата до 8 м.
5 Организационно – экономическая часть
5.1 Расчет необходимого количества оборудования, материалов и энергии
В соответствии с [12, стр. 151] рассчитаем необходимое количество постов для сварочных работ:
, 21
где N – годовой объем выпуска (шт); Ф – годовой фонд времени оборудования (ч), Ф = 3935 ч. для сварочного оборудования при двухсменной работе [12, стр. 27]; tШК – штучно-колькуляционное время на сварку (ч).
Рассчитаем число сварочных постов для приварки диафрагм:
.
Рассчитаем число сварочных постов для подварки корня поясных швов:
.
Рассчитаем число сварочных постов для автоматической сварки:
.
Таким образом, для автоматической сварки требуется два рабочих места то есть сварка двумя автоматами, а для полуавтоматической – по одному.
Рассчитаем коэффициент загрузки оборудования:
, 22
где nР – число рассчитанных сварочных постов; nП – число принятых постов.
Коэффициент загрузки поста приварки диафрагм:
Коэффициент загрузки поста подварки корня шва:
Коэффициент загрузки поста автоматической сварки:
.
Определим расход электродной проволоки [12, стр. 160]:
, 23
где GН – масса наплавленного металла (г/изд); kП – коэффициент потерь (8.8%).
= [(0.32·3140)
+ (0.305·9280)]·7.8
= 30000
(г).
Расход электродной проволоки (г/изд):
(г/изд).
Определим расход СО2 (л/изд):
, 24
где q – расход газа при данном способе и принятых режимах (л/мин); tО – основное время на сварку данным способом (мин/м); L – длина шва.
Q = (17·3.33·31.4) + (7·3.53·46.4) + (17·3.15·92.8) = 8300(л/изд).
Рассчитаем расход электроэнергии при изготовлении конструкции (кВт·ч) [9, стр. 491]:
, 25
где αН – коэффициент наплавки (г/(А·ч)); η – КПД источника (для выпрямителя η = 0.8).
(кВт·ч).