1 Характеристика виробу

1.1 Призначення, опис та умови роботи конструкції

Кронштейн опорного елемента для екскаватора являє собою несучу конструкцію, якиа застосовується на Кременчуцькому заводі дорожних машин «КРЕДМАШ» для тримання екскаватора. Експлуатація вузла проходить в умовах нормальних температур під дією статистичного навантаження.

Кронштейн має наступні габаритні розміри:

• Довжина – 1025мм

• Висота – 425мм

• Ширина – 500мм

Конструкція складається з наступних деталей:

Поз.1. – Полка верхня – 675х500х30мм

Поз.2. – Стінка задня – 425х500х30мм

Поз.3. – Полка нижня – 325х325х20мм

Поз.4. – Стінка – 985х395х20мм – 2шт

При виготовленні кронштейну необхідно виконати 1980мм кутового шва Т6 S=20мм, 500мм Т6 S=30мм та 650мм кутового зварювання Т1 Δ6. Усі шви зварюємо механізованим зварюванням в середовищі 80% . Всі шви виконуємо в нижньому положенні із застосуванням універсального складально-зварювального оснащення. При складанні та зварюванні кронштейну потрібно забезпечити рівноміцність основного та наплавленого металу.

Матеріал конструкції – маловуглецева сталь ст. 09Г2С, яка відноситься до добре зварювальних сталей. Тому для отримання якісного зварного з’єднання необхідно додержування режиму зварювання, правильно вибрані матеріали, нормальні температурні умови.

Для уникнення факторів, які погіршують якість зварного з’єднання, необхідно точно дотримуватися послідовності складання виробу призначену технологом. Тобто, при не дотриманні цих умов можуть викликати значні внутрішні напруження та деформації, що приводить до передчасного руйнування опорного вузла.

Таблиця 1.1 – Деталювання

Позиція	Найменування	Габаритні розміри ,мм	Кількість	Маса ,кг
				Одиниці	Загальна
1	2	3	4	5	6
1	Полка верхня	675х500х30	1	10,1	10,1
2	Стінка задня	425х500х30	1	6,3	6,3
3	Полка нижня	325х325х20	1	2,1	2,1
4	Стінка	985х395х20	2	4,8	9,6

Таблиця 1.2 – Перелік зварних швів

Шов	Довжина, мм
Т6 S=20мм	1980
Т6 S=30мм	500
Т1 Δ6	650

1.2 Обґрунтування матеріалу конструкції

Дана конструкція працює в умовах відносно низької температури, під дією слабко-динамічних сил. У зв’язку з цим матеріал для конструкції обираємо недорогий, але з добре зварювальними властивостями. Цим вимогам відповідає сталь марки ст 09Г2С.

Сталь марки ст 09Г2С – це низьковуглецева низьколегована сталь звичайної якості. Вона застосовується для відповідальних зварних конструкцій, що працюють при статистичних та динамічних навантаженнях при температурі - від -70 до 425˚С.

Хімічний склад, механічні властивості і оцінка зварності сталі приведені в таблицях 1.1, 1.2, 1.3 відповідно.

Таблиця 1.1 – Хімічний склад сталі Ст3сп, ГОСТ 380- 71

масова частка у відсотках

C	Si	Mn	Cr	Ni	S	P	Cu
≤ 0,09	0,5…0,8	1,3…1,7	≤ 0,30	≤ 0,008	≤ 0,040	≤т0,035	≤ 0,3

Таблиця 1.2 – Механічні властивості сталі Ст3сп, ГОСТ 380- 71

σB, МПа	σт, МПа	δ5	KCU, МДж/м2
460	305	21	0,4

Таблиця 1.3 Класифікація сталі по зварюваності

Група	Зварюваність	Еквівалент вуглецю, СЕ	Характеристика
І	Добра	≤ 0,42	Зварюється будь-якими способами без застосування особливих. (підігріву, термічної обробки тощо).

1.3 Технологічність конструкції виробу

Рівень технологічності визначається розрахунком інтегральних коефіцієнтів технологічності за групами ознак зварних з'єднань: Інтегральний коефіцієнт технологічності визначається за формулою:

к_і=к₁+к₂+...к₂₀, 1.1 де к₁, к₂…к₂₀ - коефіцієнти технологічності з першого до двадцятого ознаками зварних з'єднань.

За таблицею 2 визначаємо:

1.За характером з'єднання для таврового:

=0,9

2. За формою кромок, що зварюються :

79% напівкоса та 21% пряма форма. Розраховуємо коефіцієнт :

3. За довжиною елементів що зварюються:

79% подовжені,21% короткі шви. Розраховуємо коефіцієнт :

4. За товщиною елементів ::

Зварювальні деталі є товстостінними елементами.

5. За станом кромок, що зварюються :

Складається легко.

6. За просторовим положенням кромок :

Зварювання проводимо в нижньому положенні.

7. За жорсткістю зварного вузла :

Вузол вважаємо відносно вільно контурне.

8. За станом при зварюванні та приступності до кромок :

Стан даного виробу є поворотно-приступним .

9. За температурою експлуатації :

Експлуатується у відносно низькотемпературному середовищі.

10. За рівнем навантаження :

Конструкція середньо навантажена.

11. За характером навантаження :

Навантаження слабко-динамічного характеру.

12. За характером робочого середовища :

Характер робочого середовища – слабко-корозійне.

13. За терміном експлуатації :

Недовгочасний термін експлуатації.

14. За фізико-хімічними властивостями металів та сплавів :

Зварюються добре.

15. За наявністю термообробки

Частково обробляється.

16. За місцем виконання робіт :

Заводське.

17. За температурою довкілля :

23…35˚С

18.За характером та станом довкілля :

Середньоідеальний стан довкілля.

19. За степенем зручності роботи :

Середня зручність.

20. За умовами шкідливості праці :

Сприятливі умови праці.

Отже, визначаємо інтегральний коефіцієнт технологічності за формулою 1.1:

За отриманими значеннями інтегрального коефіцієнта технологічності визначаємо за монограмою:

- малогабаритний показник поста зварювання F ≤ 300 мм²;

- комплексний показник службових властивостей зварного з’єднання σ+ХС<85;

- тривалість підігріву та термообробки t' = t" =110 c;

- швидкість охолодження припустима W_o= 90 K/c;

- норма допустимих дефектів ДД = 15%;

- кваліфікаційний розряд виконавця Р = 2,2;

- вартість устаткування та оснастки У = 1,7 тис. грн.;

- загальна тривалість процесів складання, зварювання, підігріву та термообробки Т = 2 години;

- витрати на перевезення, підготовлення та збереження зварювальних матеріалів В = 0,1 %;

- обсяг контролю зварних з’єднань 30 %.