3.4 Оценка технологичности конструкции

Технологичность сварных конструкций – одно из главных условий ускорения научно-технического процесса в сварочном производстве, снижения материалоемкости, трудоемкости, энергоемкости и себестоимости машин и оборудования из сварных элементов, повышения их качества и надежности.

Сварная конструкция считается технологичной, если она скомпонована из такого количества элементов, с приданием им таких размеров и форм, с применением таких марок и видов материала, технологии, оборудования, оснастки и методов организации производства, которые при заданном объеме выпуска и полном выполнении эксплуатационных функций конструкцией обеспечивают ее простое и экономичное изготовление

Под технологичностью понимается выбор таких форм, размеров деталей, узлов изделия и материалов, которые обеспечивают высокие эксплуатационные качества изделия при экономичности изготовления.

Технологичность конструкции оцениваем в соответствии с методикой изложенной в [13, с. 115-120].

а) Общий коэффициент использования металла Ким вычисляют по формуле

Ким = , (15)

где Gд – масса готовой детали, кг;

Gз – масса заготовок, кг.

Масса обечайки = 1176 кг, масса днища = 854 кг, масса патрубка = 29 кг, масса большого фланца =128 кг, масса маленького фланца = 18 кг, масса заготовки на обечайку = 2478,9кг.

Ким = = 0,8854

б) Коэффициент протяженности сварных швов Кп.ш. вычисляют по формуле

Кп.ш. = , (16)

где Lш – длина сварных швов, м;

Gк – масса конструкции, кг.

Массу конструкции вычисляют по формуле

Gк = Gд + Gн, (17)

где Gн – масса наплавленного металла, кг.

Массу наплавленного металла вычисляют по формуле

Gн = Fнℓ, (18)

где ℓ – длина сварного шва, см.

Gн = 0,418287,8 + 0,58797,8 = 6076 г. = 6,076 кг.

Lш = 2 + 6,28 + 6,28 + 1,256 + 1,256 = 17,072 м.

Кп.ш. = = 0,0078.

в) Показатель отношения массы наплавленного металла к массе всей конструкции вычисляют по формуле

m = 100, (19)

m = 100 = 0,28 % .

г) Коэффициент использования оборудования по основному времени вычисляют по формуле

Ко = , (20)

Ко = = 0,47.

д) Коэффициент использования сварочного оборудования по силе сварочного тока вычисляют по формуле

КI = , (21)

где Iтр – требуемая сила тока, А ;

Iном – номинальная сила тока, А.

КI = = 0,56.

4. Конструкторская часть

4.1 Общая характеристика механического оборудования, необходимого для обеспечения технологического процесса

К механическому оборудованию относятся:

а) приспособление для сборки;

б) оборудование для установки и перемещения сварочных аппаратов;

в) оборудование для установки и перемещения свариваемого изделия.

При сборке продольных стыков обечаек необходимо обеспечить требуемый зазор между кромками и совпадение их по вертикали в пределах допустимых отклонений.

Стенд для сборки продольных стыков обечаек разработан Всесоюзным проектно-технологическим институтом Стройдормаш.

Технические данные [5]:

а) наибольшая толщина собираемых обечаек, мм 18

б) диаметр собираемых обечаек, мм 500–2500

в) габаритные размеры стенда, мм 42009703000

г) масса стенда, кг 1350

Во время сборки обечайка находится на роликоопорах. Перед сборкой обечайку поворачивают на роликоопорах стыком вбок и стяжкой выравнивают торцевые кромки в плоскости, перпендикулярной продольной оси обечайки. После этого кромки обечайки соединяют струбцинами и прихватывают дуговой сваркой, начиная с середины стыка.

Также для сборки нашего изделия мы используем стенд для сборки обечайки с днищем.

Установка состоит из двух центраторов связанных продольной балкой. Каждый центратор имеет 26 радиальных пневмоцилиндров, 4 торцевых откидных винтовых прижима и два болтовых ручных прижима.

Обечайку укладывают краном на роликоопоры, расположенные между центраторами и закрепляют боковыми прижимами. Днище, подвешенное на специальных захватах, подводят к обечайке и прижимают к ней торцевыми прижимами. Затем включают секции пневмоприжимов, после чего днище прихватывают сваркой к обечайке. Каждый пневмоцилиндр обеспечивает усилие до 600 кгс при давлении воздуха 4 кгс/см² и имеет ход поршня 150 мм.

Стенд разработан Ждановским заводом тяжелого машиностроения.

Для сварки обечайки выбираем роликовый стенд Т–30 М. Роликовые стенды, предназначены для вращения цилиндрических изделий со сварочной скоростью при сварке кольцевых швов, а также для вращения изделий с маршевой скоростью и установки их в удобное положение при сварке, сборке, отделке, контроле и других операциях сварочного производства.

Роликовый стенд разработан Институтом электросварки имени Патона Е. О. АН УССР.

Технические данные [14, с. 48]:

а) грузоподъемность, тс 10

б) диаметр свариваемых изделий, мм 300–4000

в) допустимая нагрузка на один ролик, кгс 1300

г) рабочая скорость, м/ч 24–96

д) маршевая скорость, м/мин 13

е) диаметр ролика роликоопор, мм 410

ж) габаритные размеры приводной редуктивной

роликоопоры, мм 540400510

з) габаритные размеры приводной безредуктивной

роликоопоры, мм 420400510

и) габаритные размеры холостой перекидной

роликоопоры, мм 500410500

к) габаритные размеры привода, мм 980325

Для подъема и перемещения сварщика выбираем подъемную передвижную площадку для сварщика ПСП–4. Площадка состоит из тележки, колонны, каретки, балкона, приводов подъема и перемещения.

Площадка разработана Всесоюзным проектно-конструкторским институтом сварочного производства.

Технические данные [14, с. 100]:

а) высота подъема балкона над полом, мм 1600–4000

б) вылет балкона от оси колонны, мм 1650–2600

в) грузоподъемность, кгс 200

г) скорость передвижения площадки, м/мин 6

д) скорость подъема и опускания балкона, м/мин 2

е) размеры балкона в плане, мм 17501000

ж) габаритные размеры, мм 250030305000

з) масса, кг 2700