Сварка. Оконч

Высоту рамы Н назначают, исходя из необходимости создания требуемой жесткости:

H = (0,09–0,11) L,

где L — длина рамы.

Остальные, размеры определяются общей компоновкой. При этом следует стремиться конструировать раму с прямыми элементами. В случае необходимости отдельные элементы рамы можно согнуть. Для этого стыковочные поверхности швеллера или уголка отрезают под нужным углом и сваривают.

Для облегчения установки на раме электродвигателей, редукторов, корпусов подшипников и т. д. рекомендуется профильные элементы (швеллера, уголки) располагать полками наружу. На внутренние поверхности полок швеллера или двутавра, имеющие определённый уклон, должны привариваться или накладываться косые шайбы для выравнивания опорной поверхности под головки болтов или гаек. Размеры косых шайб выбирают по ГОСТ 10906–66.

Раму крепят к фундаменту (обычно — бетонному) фундаментными болтами, число и диаметр которых можно принимать по табл. 5. Длина заложения болтов в фундаменте для конвейеров составляет 12–15 диаметров болта.

31

Если выступающие над поверхностью рамы гайки не мешают установке на ней узлов приводов и их эксплуатации, фундаментные болты пропускают через обе полки, которые дополнительно укрепляют ребрами, уголками, труба-

ми (Рис. 2.12).

Рис. 12. Варианты крепления рам фундаментными болтами

Чертежи сварных деталей

Чертежи сварных деталей оформляют как общие виды узлов. При разработке их необходимо учитывать два случая:

а) когда все данные, необходимые для изготовления элементов конструкции, помещают на чертеже её общего вида на соответствующих проекциях, сечениях, видах и в спецификации;

б) когда, кроме чертежей общего вида, выполняют рабочие чертежи на каждый элемент конструкции.

Выбор первого или второго случая определяется видом производства и сложностью конструкции сварной детали. В условиях единичного или мелкосерийного производства для сварной детали, состоящей из элементов простой формы, достаточно выполнения только одного общего вида. Если же конструкция детали состоит из элементов относительно сложной формы с предварительным применением фасонной резки, гибки, штамповки, механической обработки, необходимо помимо общего вида, выполнить отдельные рабочие чертежи. При серийном и массовом производстве для сварных деталей любой сложности разрабатываются чертежи общего вида и рабочие чертежи элементов.

32

Сварные рамы (Рис. 9) относятся к первому случаю, — если они изготовляются мелкими партиями. Технические условия, связанные со сборкой и сваркой отдельных элементов, указывают непосредственно на чертеже общего вида рамы.

Сварные конструкции деталей машин: зубчатые колёса, корпуса, шкивы, валы и др., относятся ко второму случаю. Все элементы данных сварных конструкций требуют разработки на них отдельных рабочих чертежей, так как здесь имеет место предварительная механическая обработка элементов конструкции. Технические условия, помещаемые на чертеже общего вида таких деталей, должны содержать сведения, касающиеся взаимного расположения и точности поверхностей, обрабатываемых после сварки.

Пример разработки сварной конструкции

Детальпредставляетсобойпустотелыйцилиндрсдномифланцем(Рис. 13). Исходя из размеров детали, её назначения, характера производства и выбранной марки стали выбираем вид сварки, в данном случае можно использовать ручную дуговую сварку или полуавтоматическую в среде углекислого газа. Назначим для получения изделия полуавтоматическую дуговую сварку в углекислом газе как обладающую большей производительностью и обеспечива-

ющую лучшее качество сварки.

Анализ формы детали и сортамента проката позволяет использовать заготовки для фланца и дна из листового проката, а для цилиндра — из горячеката-

ной трубы 140х10 — 15Г — А ГОСТ 8732–78.

Исходя из формы детали и её толщины, выберем по ГОСТ 14771–76 стыковое соединение Т6 для соединения фланца и угловое У4 для сварки дна (Рис. 14).

В соединении Т6 необходимо (предусмотреть центрирующую канавку глубиной 3 мм на фланце и соответствующий буртик высотой 5 мм на цилиндре. Такая конструкция деталей усложнит технологию обработки, но упростит сборку перед сваркой и повысит точность сварной заготовки за счёт надёжной фиксации деталей.

Рис. 13. Чертёж детали

33

Угловое соединение У4 не требует скоса кромок, не предусматривает специальных фиксирующих элементов, а необходимая точность концентричного расположения деталей должна быть обеспечена при сварке.

После выбора вида сварки, типа сварных соединений и исходных заготовок разрабатываем сборочный чертёж сварной конструкции (см. Рис. 14, а) и чертежи входящих деталей (заготовок для сварки) (см. Рис. 2.14, б).

Исполнительные размеры соединяемых деталей определены из условия, что зазор между кромками составляет 2 ± 1 мм, притупление кромок — 21 ± 1 мм, зазор в замке соединения — 0 + мм, угол скоса кромок — 40 ± 2°, перекрытие деталей в соединении У4 — 2 мм.

Например, длина цилиндра (см. Рис. 2.14) может быть определена из размерной цепи

L1 = L + A – S + H– S1 = 300+3–15+3–10 = 281 h14 (–1,0) мм,

где L1 — длина цилиндра; L = 300 мм длина корпуса; А = 3 мм — припуск на механическую обработку, назначен из табл. 4; S = 15 мм — толщина фланца перед сваркой; h = 3 мм — глубина центрирующей проточки фланца; S1 = 10 мм

— толщина, дна.

1.Сварка полуавтоматическая в углекислом газе.

2.Сварочная проволока 2Св–08Г2С ГОСТ 2246–70.

3.* Размеры для справок.

4.Проверку качества сварных швов на герметичность произвести керо-

синовой пробой. Допускаются отдельные дефекты в виде пор и шлаковых включений глубиной не больше 1 мм и общей площадью не более 20 мм2. Допускается вырубка и заварка отдельных дефектов.

5.Неуказанные предельные отклонения размеров: ± Н14, ± IT14/2.

34

1.Неуказанные предельные отклонения размеров: ± Н14, ± IT14/2.

2.* Размеры для справок.

Рис. 14. Чертежи сварной конструкции (а) и заготовок для её производства: б — фланец; в — цилиндр; г — дно

После сварки длина корпуса будет 303 ± t4/2 (± 2) мм, а после механической обработки — 300 hl4 (–1) мм. Фактический припуск на механическую отработку составит 3 ± 3мм, а толщина фланца на готовом изделии 12 ± 1 мм.

Для рассматриваемого изделия такие предельные отклонения толщины фланца допустимы, в противном случае необходимо изменять систему простановки размеров и технологию обработки.

Порядок выполнения работы

1.Изучить основные принципы разработки сварной конструкции, обеспечивающие её технологичность, малую трудоёмкость и себестоимость производства.

2.Исходным документом для разработки сварной конструкции является чертёж изделия с указанием всех размеров, шероховатости поверхностей, условий его эксплуатации и требуемых свойств материала. Необходимо изменить конструкцию изделия, разбив его на отдельные, соединяемые сваркой, заготовки, изготовленные из стандартных типов труб, листа, сортового проката, а также из отливок или поковок.

3.Если необходимо, назначить разделку кромок отдельных заготовок, перед их сборкой и последующей сваркой.

4.Поставить размеры и произвести ориентировочную оценку точности линейных размеров сварной конструкции.

Содержание отчёта

1.Цель работы, краткое описание основных принципов получения технологичной конструкции.

2.Чертёж сварной конструкции.

3.Чертежи отдельных заготовок с предварительной подготовкой кромок, если это необходимо.

35

Контрольные вопросы

1.Что такое элемент сварной конструкции?

2.Из чего изготавливают сварочные элементы?

3.Как правильно приварить ребра жёсткости в сварной конструкции?

4.Какие требования предъявляются к технологичной сварной конструк-

ции?

5.Чем определяется точность сварной конструкции?

6.В чём особенность изготовления сварных конструкций зубчатых колес, шкивов, корпусов редукторов, рам?

Лабораторная работа № 3 РУЧНАЯ ДУГОВАЯ СВАРКА ПЛАВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ

Цель работы: Ознакомить студентов с организацией сварочных постов, их содержанием (источниками питания, защитными средствами, используемыми материалами, инструментом). Обучить практической работе (выбору режимов сварки, наложению сварочных швов, контролю качества швов).

Содержание работы:

Состав сварочного поста

Сварочные посты, исходя из условий, бывают постоянные и временные и должны включать:

–Стол или иное приспособление с вытяжной вентиляцией или фильтром.

–Источник питания.

Рис. 1. Вытяжной рукав диаметром 150 мм

36

Рис. 2. Механический фильтр с вытяжными рукавами

Средства защиты:

–Брезентовый костюм и рукавицы краги.

–Щиток или шлем с набором светофильтров.

Светофильтры выбираются в зависимости от силы сварочного тока:

–Э1 при 75 А, Э2 при 200 А, Э3 при 400 А, Э4 при токе свыше 400 А.

Впоследнее время всё большее применение находят щитки и маски типа «Хамелеон».

–Набор инструмента и приспособлений.

Рис. 3. Шлем типа «Хамелеон»

37

Виды источников питания и требование к ним

Источники питания промышленностью выпускаются переменного (трансформаторы) и постоянного тока (выпрямители и инверторы)

Трансформаторы надёжны в работе, дешёвы, но обладают низкими технологическими возможностями (неустойчивое горение дуги, не пригодность для сварки материалов с высокой теплопроводностью (алюминий и его сплавы, медь и её сплавы), а также высокоуглеродистых и высоколегированных сталей, чугунов и т. д. Сварочные трансформаторы понижающие. Напряжение с 380/220 В понижается до 60…80 В. Регулировка сварочного тока у них может быть ступенчатая, плавная или смешанная. Наиболее перспективная регулировка — шунтом.

Сварочный трансформатор состоит из магнитопровода, первичной и вторичной обмоток.

Рис. 4. Сварочный трансформатор

Источники постоянного тока пригодны для сварки любых свариваемых материалов на прямой или обратной полярности (прямая полярность когда на детали +, а на электроде –; обратная — наоборот).

Наиболее перспективные инверторные источники (обладают малыми размерами, позволяют вести сварку во всех пространственных положениях). В отличии от выпрямителей, у которых капельный перенос металла в сварочную ванну, перенос металла у инверторов — струйный.

Наиболее перспективными являются источники с инновационными технологиями: сварка с малым потреблением энергии, экономичная и быстрая сварка с глубоким проплавлением, контролируемая теплопередача при изменении длины дуги.

38