10 Оценка технологичности конструкции

Технологичность сварных конструкций – одно из главных условий ускорения научно-технического прогресса в сварочном производстве, снижение металлоёмкости, трудоёмкости, энергоёмкости и себестоимости машин и оборудования из сварных элементов, с приданием им таких размеров и форм, с применением таких марок и видов материала, технологии, оборудования, оснастки, которые при заданном объёме выпуска обеспечивают её простое и экономическое изготовление [6, С.14].

Оценка технологичности может быть качественной и количественной (правила выбора показателей для количественной оценки технологичности производится в соответствие с ГОСТ 14.201-83 «Общие правила отработки конструкции на технологичность»).

Коэффициент механизации и автоматизации сварочных работ по протяженности сварных швов

К_мпш=L_{св. а.м}/L_св, где

L_{св. а.м} -длина сварных швов, выполненных механизированной и автоматической сваркой;

L_св- общая протяженность сварных швов.

В нашем случае К_мпш=1, так как ручной сварки в проекте не применяем.

Коэффициент использования металла

К_исп= , где

G_ч – вес металла заготовок;

G_чер – вес листов из которых изготовляют конструкцию.

К_исп=0,95

Коэффициент соотношения длины сварных швов и массы конструкции

К_пм=L_св/G_ч, К_пм=24/1,11=21.62 м/тон.

Коэффициент использования оборудования по току: К_у=I_св/I_н

Для сварки под флюсом К_у= 550/630=0,873

Для сварки в СО2 К_у= 350/500=0,7

Коэффициент повторяемости конструктивных элементов деталей сварной конструкции: К_пов=N_пов/N₀,

где: N_пов-число наименований деталей с повторяющимся конструктивным элементом; N_пов=8+2(ребра и 2 пояса);

N₀-общее количество наименований деталей сварной конструкции; N₀=11

K_пов=10/11=0,91

11 Организационно - экономическая часть

11.1 Расчет необходимого количества оборудования, материалов и энергии

Необходимое количество сварочных постов вычисляют по формуле:

,

где N_r - годовая программа выпуска, шт;

t_шк – штучно-калькуляционное время, мин/изд;

F_{р.д .}- количество рабочих дней в году (F_р.д.=252 дн);

Т_см - продолжительность смены, мин (Т_см=480 мин);

f – количество смен (f=1);

- коэффициент использования рабочего времени оборудования (η_и=0,8).

Для сварки под флюсом:

ω_р=5000·125,5/252·480·1·0,8=6,48. Принимаем ω_п=7.

Для автоматической сварки в СО2:

ω_р=5000·106,5/252·480·1·0,8=5,5. Принимаем ω_п=6.

Коэффициент загрузки оборудования вычисляют по формуле:

К_з.о.=ω_р/ ω_п

При сварке под флюсом: К_з.о.=6,48/7=0,93;

при сварке в СО2: К_з.о.=5,5/6=0,92.

Определение необходимого количества материалов и энергии производим по методике, изложенной в [15].

Расход электродной проволоки вычисляется по формуле:

G_эл= G_н· K_п.э

где G_н - масса наплавленного металла, г;

К_п.э.- коэффициент, учитывающий неизбежные потери электродной проволоки (для автоматической сварки К_п.э.=1,03; для полуавтоматической К_п.э.=1,13).

Массу наплавленного металла найдем по формуле:

G_н= γ·F_н·l_шва

Расход электродной проволоки равен:

Для сварки под флюсом: К_п.э.= 0,245 ·2400·7,8·1,03= 47239 г.(148,4 руб./изд.);

Для автоматической сварки в СО2: К_п.э.= 0,45·10000·7,8·1,13= 39663 г.(92,2 руб./изд.);

Расход углекислого газа вычисляем по формуле:

G_r=t_о·Q_r,где

t_о- основное время сварки, мин;

Q_r- расход углекислого газа, л/мин.

Расход углекислого газа примем равным 15 л/мин, так как при расходе свыше 16 л/мин возможно перемерзание газа.

Расход углекислого газа равен:

G_r=106,5·15 = 1597,5 л/изделие. ,(10,4 руб./изд)

Расход электроэнергии на 1 м шва вычисляют по формуле:

, где

W_д- мощность сварочной дуги, кВт;

η- КПД источника питания;

V_св- скорость сварки.

Мощность сварочной дуги вычисляется по формуле:

W_д=0,001·U_д·I_св.

Для полуавтоматической сварки в СО2: W_д=0,001·30·400=12 кВт;

А_э.м.=12/0,8·30=0,5 кВт·ч/м.

Для автоматической сварки под флюсом: W_д=0,001·38·900=34,2 кВт;

А_э.м.=34.2/0,8·78= 0,55 кВт·ч/м,