2.12 Конструкторская проработка

Для выполнения поворота изделия при сборки и сварке соединений используется специальное приспособление известная модель рычажно-челночного кантователя. В качестве конструкторской проработки рассчитаем пневмогидравлические прижимы и внесём их в конструкцию данного кантователя для обеспечения прижима изделия в процессе кантования (рисунок 14). Данная проработка позволит повысить производительность работ, так как прижимы такие как винтовые, например, требуют больше времени на установку и прижим детали. Рычажные прижимы не способны обеспечить должного усилия для обеспечения прижима, а пневмогидравлические прижимы лишены этих недостатков и их возможно применить в качестве доработки кантователя. Схема доработанного кантователя представлена на рисунке 15

Рисунок 14 Пневмогидравлические прижимы.

Масса изделия – 6500кг.

Задаем усилие прижатия Q = 500 кг

Расчет силы Q на штоке рабочего гидроцилиндра (рис. 14) ведем из

условия равновесия привода, т. е.

P_M πd ² / 4 = p_B πD₁² / 4

Из этого уравнения p_M = p_B(D₁/d²).

Диаметр рабочего гидроцилиндра

Диаметр штока пневмоцилиндра

Диаметр пневмоцилиндра

Тогда

Q =πD² p_M η₀ / 4 = p_B(D₁² /d ² )πD²η₀η_B / 4

где η_o — КПД гидроцилиндра: η₀=0,80 ... 0,85;

η_B— КПД пневмоцилиндра: η_в =085…0,95.

Рисунок 15 Схема доработанного кантователя.

2.13 Описание усовершенствованного технологического процесса сборки и сварки изделия.

С учетом нового оборудования сборку и сварку металлоконструкции будем производить в следующей последовательности:

1. Установка элементов рамы (поз. 1,2,3,4) на сборочно-сварочную плиту.

2. Сборка стрингеров (поз. 1) и диафрагм (поз. 2,3) контроль, прихватка, контроль.

3. Сборка ригелей (поз. 4) и (поз.1,2,3) контроль, прихватка, контроль.

4. Установка поясов № 1-4(поз .5,6,7,8) на сборочно-сварочную плиту.

5. Сборка поясов (поз. 5 - 8) с (поз. 1 – 4) контроль, прихватка, контроль.

6. Установка элементов обшивки.

7. Сборка листов обшивки (поз.9 -12) контроль, прихватка, контроль.

8. Установка элементов рамы на кантователь (поз.1-8), фиксация пневмогидроприжимами, контроль, сварка (поз. 1- 8), контроль.

1. Установка элементов обшивки (поз.9-12), фиксация пневмогидроприжимами, контроль, сварка (поз. 9-12), контроль.

9. Сборка рамы (поз.1-8) и обшивки (поз. 9-12), контроль, сварка, контроль.

Перемещение и установка на сборочно-сварочную плиту, а также на кантователь деталей осуществляется при помощи мостового крана. Сборка осуществляется с помощью винтовых прижимов, упоров, прижимов. Сварные швы выполняются полуавтоматической и автоматической импульсно-дуговой сваркой в среде защитного газа 100% СО₂, проволокой Filarc PZ6114S диаметром 1,2 мм для стали 09Г2С и проволкой BOHLER CN 23/12 Mo PW-FD диаметром 1,2 для стали 12Х18Н10Т. Для сварки используеться полуавтомат Invertec STT2, а также автоматическая сварочная кареткаNB-2SV. Перед сборкой каждая деталь проходит очистку от загрязнений. На каждом этапе качество выполнения работ проверяется ОТК.

2.14 Планировка участка

Общие требования при проектировании сборочно-сварочного участка

Проектирование участка должно удовлетворять общим требованиям, предъявляемым к машиностроительным предприятиям:

1) размеры ширины, длины и высоты цеха должны строго соответствовать нормам технологического проектирования;

2) объем цеха должен удовлетворять санитарным нормам проектирования, согласно которым на каждого рабочего должно быть не менее 15 м³;

3) разрез цеха должен быть в месте расположения самого высокого обору­дования, установленного в цехе с указанием мостового крана;

4) на каждые 30-40 метров длины цеха должен быть один мостовой кран;

5) при планировке участка необходимо обеспечить прямоточность техпро­цесса, отсутствие возвратных перемещений деталей и наиболее полную загрузку оборудования, подъемно-транспортных средств и рабо­чих мест;

6) масштаб участка и цветное изображения элементов производства, рабочих, складочных мест и т.д. должны строго соответствовать требова­ниям ГОСТ 2.002-72 «Требования к моделям, макетам и темплетам, при­меняемым при проектировании".

7) изображения на планировке технологического оборудования, подъемно-транспортных средств и условных обозначений элементов производства должно соответствовать требованиям ГОСТ 2.428-84 «Правила выполнения темплетов».

Согласно ГОСТ 2.428-84 на планировке участка обозначается следующее:

– габаритные контуры оборудования в положении покоя обозначаются толстой сплошной серой линией;

– контуры подвижных частей оборудования обозначаются тонкой

штрихпунктирной линией с двумя точками;

– место обслуживающего персонала;

– места подвода и отвода сред;

– осевые линии обозначаются точка тире;

– обозначение оборудования сплошной линией;

– указывается высота оборудования.

Согласно ГОСТ 2.002-72 при планировке участка применяют следующие цвета:

– красным цветом обозначаются подвесной путь, подкрановые балки, краны, консоли;

– голубым цветом обозначаются санитарно-технологическое оборудование;

– розовым цветом обозначаются энергетическое оборудование и трассы;

– оранжевым цветом обозначаются оборудование для нефтехимических предприятий;

– синим цветом обозначается грузопоток.

Допускаемые минимальные расстояния между оборудованием, складочными местами и элементами здания участка выбираются по таблице 13.

Таблица 13 – Допускаемые пределы минимальных расстояний между оборудованием, складочными местами и элементами здания цеха (по мате­риалам норм технологического проектирования)

Определяемое расстояние	Допускаемые пределы значений, м
От колонн или стен здания до боковой сто­роны оборудования	1-3
От колонн или стен здания до тыльной стороны оборудования	1-2,5
Между боковыми сторонами оборудования	1-1,4
Между складочными местами	1-1,4
Между боковой стороной оборудования и складочным местом	1-1,2
Между тыльной стороной оборудования и складочным местом	1

Примечание: Меньшие значения указанных допустимых расстояний относят к малогабаритным, а большие к крупногабаритным станкам, стендам и складоч­ным местам.

Расчет ширины пролета

При проектировании участка планировку оборудования, оснастки, скла­дочных и рабочих мест выполняют рядами. На практике наиболее рациональ­ным является двухрядное расположение оборудования и рабочих мест.

При расчете ширины пролета участка выбираем расположение складоч­ных мест поперек ряда (рисунок 16).

1 – сборочно-сварочная плита; 2 – кантователь; 3 – стол для УЗК;

4 – стеллаж для инструментов; 5 – полуавтомат; 6 – мостовой кран.

Рисунок 16 – Схема планировки для расчета ширины пролета участка при расположении складочных мест поперек ряда

Ширина пролета вычисляется по формуле:

В_п=2(В₁+В_ск)+В_пр

где В_п – расстояние от тыльной стороны рабочего места до оси продольного ряда колонны или стены здания цеха, м;

В₁ – расстояние от тыльной стороны рабочего места до оси продольного ряда колонны или стены здания цеха (обычно В1=1-2 м; в случае В₁≥2 м – на этом месте располагают источники питания, стелла­жи для инструментов, коммуникации для подвода воздуха, газа и т.д.;

В_ск – ширина складочного места;

В_пр – ширина проезда между двумя линиями рабочих мест (обычно 3-4 м)

В_п=2 (3 + 4) + 3 = 18 м

При планировке участка необходимо строго соблюдать нормы технологи­ческого проектирования, согласно которым ширина пролета цеха равна 18, 24 и 30 м. Принимаем В_п=18 м [12].

Расчет длины участка

Общая длина участка складывается путем последовательного суммирова­ния длин рабочего оборудования, рабочих мест, складочных мест и проходов между ними (рисунок 17). Размеры рабочих мест выбираются в зависимости от размеров изготовляемого изделия.

Рисунок 17 – Схема планировки для расчета длины участка

Длина оборудования:

Lоб. = 10+10+10+10+10 = 50м

Согласно нормам технологического проектирования принимаем расстоя­ние между колоннами 12 м.

L = 12+12+12+12+12 = 60 м

L – длина участка, м;

Принимаем L = 60 м.

Расчет высоты пролета

Высота пролета проектируемого участка металлизации выбирается, исходя из подлежащих изготовлению в них изделий, габаритными размерами применяемого оборудования и предусмотренным применением (либо отказом от применения) верхнего транспорта (рисунок 18).

При наличие верхнего транспорта высота пролёта может быть определена как:

H_р ≥ h₁+ h₂ + h₃+ h₄ + h₅

H_п≥ H_р+ h₆ + h₇

где Hп – высота пролета участка (без верхнего транспорта) от уровня пола до низа перекрытия, м;

H_р – высота пролета цеха от пола до головки рельса подкранового пути;

h₁– наибольшая высота производственного оборудования (оснастки, стеллажей), применяемого в данном пролете цеха, м;

h₂ – расстояние между наивысшей точкой указанного оборудования и наиболее низкой точкой выступающих частей перекрытия, принимают равным 0,5-1,0 м;

h₃ – наибольшая высота грузов, перемещаемая в данном пролете при помощи верхнего транспорта;

h₄ – расстояние между наиболее высокой точкой перемещаемого груза и наиболее низкой точкой подъемного крюка крана (при креплении груза цепями или тросами 0,5 м ширины увязки, но не менее 1м);

h₅ – расстояние между наиболее низкой точкой подъемного крюка крана до головки рельса подкранового пути;

h₆ – расстояние от головки рельса подкранового пути до высшей точки тележки крана;

h₇ – расстояние между высшей точкой тележки крана и нижним уровнем за­тяжки стропил перекрытия (0,6-1,2 м);

α – угол между вертикалью и натянутыми стропами, которые удерживают на крюке крана груз (45º).

Рисунок 18 – Схема планировки для расчета высоты пролета

H_р ≥ 4000 + 1000 + 550 + 1000 + 1600 = 8,15 м

H_п≥ 8,15 + 1050 + 1600 = 10,8 м

С учетом норм технологического проектирования, принимаем Н_р=8,15 м, Н_п=10,8 м.

Разработанная рациональная планировка участка изготовления рамы затвора шлюзовых ворот обеспечивает наиболее полную загрузку оборудования и рабочих мест, не возникают возвратные перемещения, а также обеспечивается удобство транспортировки заготовок деталей и узлов.