Участок сборки и сварки сосуда

Травмы от пожаров могут возникнуть от воспламенения горючих материалов, находящихся вблизи мест производства сварочных и газорезательных работ, а также от неисправного состояния электрической проводки.

Причиной пожара технического характера являются: неисправность электрооборудования (короткое замыкание, перегрузки и большие переходные сопротивления); плохая подготовка оборудования к ремонту; несоблюдение графика планового ремонта; износ и коррозия оборудования и т.д.

Причинами пожаров организационного характера являются: небрежное отношение с открытыми источниками огня, неправильное хранение пожароопасных веществ; не соблюдение правил пожарной безопасности и т.д.

Пожарная безопасность может быть обеспечено совокупностью мероприятий, направленных на предупреждение пожаров, предотвращение распространение огня в случае возникновения пожаров и создания условий, способствующих быстрой ликвидации начавшегося пожара.

Согласно “Правилам пожарной безопасности при производстве сварочных работ” предусматривается комплекс мероприятий по пожарной безопасности, обеспечивающих снижение опасности возникновения пожара и создание условий быстрой ликвидации пожара.

Мероприятия, устраняющие причины возникновения пожаров, подразделяются на организационные, эксплуатационные, технические и режимные.

К организационным мероприятиям относятся: обучение рабочих сварщиков (резчиков) противопожарным правилам, проведение бесед, инструкций, организация добровольных дружин, пожарно-технических комиссий, издания приказов по вопросам усиления пожарной безопасности.

К эксплуатационным мероприятиям относятся: правильная эксплуатация, профилактические ремонты, осмотры и испытания сварочного оборудования и устройств и т.д.

К техническим мероприятиям относятся: соблюдение противопожарных норм и правил при устройстве и установке сварочного оборудования, систем вентиляции, подвода электропроводки, защитного заземления, зануления и отключения.

К режимным мероприятиям относятся: запрещение курения в неустановленных местах, проведение сварочных и других огневых работ в пожароопасных местах.

Пожарную технику согласно ГОСТ 12.4 - 009 - 82 подразделяют на следующие группы: пожарные машины (автомобили, мотопомпы и прицепы); установки пожаротушения; установки пожарной сигнализации; огнетушители; пожарное оборудование; пожарный ручной инвентарь; пожарные спасательные устройства.

К ручным огнетушителям относятся: пенные, углекислотные, углекислотно-бромэтиловые и порошковые.

Огнетушитель ручной углекислотный ОУ-2 (рисунок 17) предназначен для тушения очага горения различных веществ (за исключением тех, которые могут гореть без доступа воздуха) и электроустановок, находящихся под напряжением.

Для приведения в действие раструб огнетушителя направляют на очаг горения и поворачивают маховичок вентиля до упора [14].

Рисунок 17.Конструкция огнетушителя ОУ - 2

3. Экономическая часть

3.1 Расчет норм штучного времени и трудоемкости изготовления изделия

Рассчитаем трудоемкость операции сборки и сварки продольного стыка обечайки.

Исходные данные:

Тип шва - С2;

Толщин металла - 4 мм;

Марка электродов - ОЗС - 6;

Диаметр электрода - 3 мм;

Длина шва - 0,1м;

Работа - сложная;

Тип производства - мелкосерийное

Для этого необходимо рассчитать норму времени на изготовление данного узла:

где - норма штучного времени на сварку одного узла, мин

а_пз - подготовительно-заключительное время, включает затраты времени на: получение задания, инструктажа от мастера, получение сварочного материала, ознакомление с работой, получение и сдачу инструмента и приспособлений, подготовку оборудования к работе, установление и опробование режимов сварки и сдачу работы. Подготовительно-заключительное время выражается в процентах от штучного времени (для простой работы - 4 %, для сложной - 5 %).

Простой работой считается сварка изделий, не требующая изучения технологической документации, подготовки приспособлений, инструмента.

Сложной работой считается сварка изделий, требующая изучения технологической документации, подготовки приспособлений, инструмента [12].

Норма штучного времени на сварку одного узла определяется по формуле:

Т_шт = (Т_ншК₁К₃К₁₀ + Т_вш1К₆) ? LК₂К₅К₈+ T_виК₅+Т_пр, мин,

где Т_нш - неполное штучное время, мин;

К₁ - коэффициент, учитывающий диаметр, марку электродов и свариваемый металл;

К₃ - коэффициент, учитывающий вид сварки, шва и его длину;

К₁₀ - коэффициент, учитывающий сварку после строжки;

T_вшl - вспомогательное время, зависящее от длины сварного шва, включает затраты на: зачистку кромок перед сваркой от налета ржавчины или окисной пленки; зачистку околошовной зоны от брызг наплавленного металла; обмазку околошовной зоны меловым раствором или аэрозолью и учитывается в каждом отдельном случае при выполнении этих операций электросварщиком, мин;

К₆ - коэффициент, учитывающий положение зачищаемой кромки в пространстве и способ зачистки;

L - длина шва, м;

K₂ - коэффициент, учитывающий положение шва в пространстве;

К₅ - коэффициент, учитывающий условие и место выполнения работ;

К₈ - коэффициент, учитывающий угол между свариваемыми деталями;

Т_ви - вспомогательное время, зависящее от изделия и типа оборудования, которое включает затраты на: клеймение и маркирование шва; установку и снятие щитов для защиты от сварочной дуги; внутрисменные переходы при изменении места работы, при расстоянии свыше 3 м; крепление изделия на столе, стенде, в приспособлении и его открепление; установку, снятие и поворот изделия вручную; перемещение изделий грузоподъемными механизмами; поворот деталей или изделий в механизированных приспособлениях, учитывается в каждом отдельном случае при выполнении этих операции электросварщиком;

Т_пр - время на выполнение электроприхваток, рассчитывается по формуле:

Т_пр = Т_ншК₁К₂К₅К₇К₈ мин,

где К₇ - коэффициент, учитывающий вид разделки кромки при определении времени на электроприхватку. Время на электроприхватку учитывается в каждом отдельном случае при выполнении этой работы электросварщиком.

Значение времени и коэффициентов удобнее вводить с помощью таблицы 21.

Таблица 21.Значения времени и коэффициентов для сварки стыка обечайки

№ позиции	Наименование работы и тип производства	Время, мин	Значение коэффициента
1	Установка и снятие изделия вручную, масса 1 кг	0,34	-
2	Зачистка кромок перед сваркой	0,86	-
3		-	1,3
4	Сварка	4,5	-
5		-	1,131
6	Зачистка околошовной зоны от брызг	0,8	-
7	Положение шва - горизонтальное	-	1,32
8	Рабочее место в цехе на площадке	-	1,0
9	Шов прямолинейный	-	1,2
10	Тип производства - мелкосерийное	-	1,0
11	Прихватка	-	0,08
12	Угол между свариваемыми деталями	-	1,0

Найдем штучное время:

Т_шт = (4,5·1,131·1,2 + 0,86·2·1,3+0,8) ? 0,1·1,32·1·1+ 0,34·1+0,537 = 2,1 мин

Т_пр== 4,5·1,131·1,32·0,08·1=0,537мин

Найдем норму времени:

Рассчитаем трудоемкость операции сборки и приварки крышки к обечайке.

Исходные данные:

Тип шва - Т1;

Катет шва - 8 мм;

Толщин металла - 3,5 мм;

Марка электродов - ОЗС - 6;

Диаметр электрода - 3 мм;

Диаметр трубы - 76мм;

Количество стыков - 1;

Количкство поворотов - 3

Работа - сложная;

Тип производства - мелкосерийное

Для этого также необходимо рассчитать норму времени на изготовление данного узла:

Норма штучного времени на сварку одного узла также определяется по формуле:

Т_шт2 = (Т_ншфК₁К₃К₁₀ + Т_вш1К₆) ? D·К₁₂К₅К₈+ T_виК₅+Т_пр, мин,

Т_пр - время на выполнение электроприхваток, рассчитывается по формуле:

Т_пр = Т_ншК₁К₂К₅К₇К₈ ·D мин,

где К₇ - коэффициент, учитывающий вид разделки кромки при определении времени на электроприхватку. Время на электроприхватку учитывается в каждом отдельном случае при выполнении этой работы электросварщиком.

Значение времени и коэффициентов удобнее вводить с помощью таблицы 22.

Таблица 22.Значения времени и коэффициентов для сварки стыка обечайки

№ позиции	Наименование работы и тип производства	Время, мин	Значение коэффициента
1	Установка и снятие изделия вручную, масса 1 кг	0,18	-
2	Поворот изделия вручную	0,09	-
3	Сварка	10,34	-
4		-	1,131
6	Зачистка околошовной зоны от брызг	0,0036	-
7	Вид крепления изделия - поворотное, угол 180	-	1,4
8	Тип производства - мелкосерийное	-	1,0
9	Прихватка	-	0,08
12	Угол между свариваемыми деталями	-	1,0

Неполное штучное время на сварку стыка трубы фактического диаметра и толщины стенки рассчитывается по формуле

Т_ншф = t_ншS_фD_ф мин,

где Т_ншф - рассчитываемое неполное штучное время, мин;

t_нш - неполное штучное время, приведенное в карте, мин;

S_ф - толщина стенки трубы фактическая, мм;

D_ф - диаметр трубы фактический, мм.

Находим неполное штучное время по таблице t_нш=0,017мин, S_ф=8 мм, D_ф=76 мм

Т_ншф = t_ншS_фD_ф =0,017·0,08·0,76=0,1 мин

Найдем штучное время:

Т_шт2 = (0,1·1,131·1 + 0,0036) ? 76·1,4·1·+ 0,18+0,09·3+ 0,935= 13,81 мин

Т_пр== 0,1·1,131·1·0,08·1=0,935мин

Найдем норму времени:

По остальным сварочным операциям определим нормы штучного времени по литературным источникам или заводским данным:

Т _шт4 =t _n3 + t₀ +t _обсл +t_отд.

где t _n3 - подготовительно - заключительное время, мин;

t₀ - основное время, затраченное на производство данного узла, мин;

t _обсл - время на организационно - техническое обслуживание, мин;

t_отд. - время на отдых и личные надобности, мин.

Норма времени на сварочную операцию приварки днища к обечайке будет такая же, что и в случае операции приварки крышки к обечайке ввиду того, что детали одинаковые по размеру, значит,

Т_шт3 = Т_шт2 =13,81 мин.

Рассчитаем норму времени на операцию приварки штуцера к крышке.

Основное время будет равно:

Подготовительно - заключительное время t _n3 принимается равным 5% от основного времени:

t _n3=0,05·=0,05·1,1=0,054 мин

Время на организационно - техническое обслуживание принимается равным 10% от основного времени:

t _n3=0,1·=0,1·1,1=0,11 мин

Время на отдых и личные надобности также принимается равным 10%:

t _отд=0,1·=0,1·1,1=0,11 мин

Норма штучного времени на изготовление данного узла равно:

Т _шт4 =0,054+ 1,1 +0,11 +0,11=1,374 мин

Норма времени равна:

Норма времени на изготовление изделия равна:

2,2+14,5+14,5+1,44=32,64 мин

3.2 Определение основных элементов сварочного производства

Расчет количества основных рабочих (n _раб) проводится по каждой операции отдельно по формуле

n _раб = N_r t_шт (i) /F_g 60K_n

где N_r - годовая программа выпуска изделий;

t_шт (i) - норма штучного времени по операциям;

F_g - действительный годовой полезный фонд времени работы одного рабочего;

K_n - планируемый коэффициент выполнения норм.

Для определения действительного годового полезного фонда времени работы одного рабочего воспользуемся таблицей 23.

Таблица 23. Расчет баланса времени

Категории времени	Количество часов
1. Календарное время	365*8=2920
2. Потери времени, связанные с выходными и праздничными днями.	116*8=928
3. Потери времени, связанные с сокращением предпраздничных дней.	6*1=6
4. Номинальный фонд времени.	2920-928-6=1986
5. Очередной отпуск.	24*8=192
6. Фонд времени, возможный к использованию.	1984-192=1794
7. Неявки по причине а) болезни (2% от номинального фонда) б) выполнение общ. и гос. обязанностей (0,5%) в) учебный отпуск (1% от номинального фонда)	1986*0,02=39,72 1986*0,005=9,93 1986*0,01=19,86 Итого:69,51
8. Явочный фонд времени	1794-69,51 =1724,5
9. потери внутри рабочего дня на льготные часы подростка (0, 5 % от явочного фонда)	1724,5*0,005=8,62
10. Полезный фонд времени	1724,5-8,62=1715,88

Годовую программу выпуска изделий N_r при мелкосерийном проиводстве принимаем равным 800 шт в год.

Планируемый коэффициент выполнения норм K_n примем равным 1,1.

Определим количество рабочих по отдельным операциям:

1) Сварка продольного стыка обечаек:

n _раб = 800 2,1 /1724,5·60· 1,1=0,0147

Принимаем равным n _раб = 1 чел.

2) Приварка крышки и днища к обечайке:

n _раб = 800 13,81 /1724,5·60· 1,1=0,1

Принимаем равным количество рабочих n _раб = 1 чел

3) Операция приварки штуцера к крышке:

n _раб = 800 1,374 /1724,5·60· 1,1=0,885=0,01

Принимаем равным количество рабочих n _раб = 1чел

По этой формуле проводится также расчет необходимого числа оборудования по всем операциям

n _обор= N_r t_шт (i) /F_а K_n

где F_а - действительный годовой полезный фонд времени работы единицы оборудования

Он находится по формуле:

F_а =((365-в.д. - п.д.))·8 - п.п.д.)·Z·K_p,

где в.д.- количество выходных дней (субботы и воскресенья) = 104 дня;

п.д. - количество праздничных дней = 10 дней;

п.п.д- количество предпраздничных дней (продолжительность рабочего дня меньше на 1 час) = 6 дней;

Z - число смен работы оборудования;

К_р - коэффициент, учитывающий время пребывания станка в ремонте (при двухсменном режиме работы принимается = 0,95).

При двухсменном графике работы

F_а =((365-104. - 10))·8 - 6)·2·0,95=3803,8 ч

Также по каждой операции рассчитаем необходимое количество оборудования

1) Сварка продольного стыка обечаек:

n _обор = 800 2,1 /3803,3·60· 1,1=0,007

Принимаем равным n _обор = 1.

2) Приварка крышки и днища к обечайке:

n _обор = 800 13,81 /3803,3·60· 1,1=0,044

Принимаем равным количество рабочих n _обор = 1

3) Операция приварки штуцера к крышке:

n _обор = 800 1,374 /3803,3·60· 1,1=0,885=0,0043

Принимаем равным количество рабочих n _обор= 1

Определим по картам раскроя коэффициент использования металла

Раскрой- процесс определения наиболее рационального расположения на листе, полосе или ленте деталей или заготовок для них при высокой технологичности их изготовления и максимальном коэффициенте использования металла.

Раскрой материала во многом определяет экономию расхода материала, по этому раскрою уделяют большое внимание при подготовке производства. Определяя рациональный раскрой необходимо учитывать не только КИМ, но и высокое качество изготовления детали, наивысшую стойкость штампа, а также удобство и безопасность работы, высокую производительность.

Первичные заготовки листового материала поступают в виде рулонов или листов (стандартных). Затем их раскрывают в зависимости от потребности на полосы штучные заготовки или листы. Рулон-материалоговоренной толщины и ширины, длина не оговаривается.

Лист- разрезанный на заданную длину рулон.

Полоса- разрезаемый вдоль лист. Изготавливают шириной до200мм и длиной до 2000м.

Лента- разрезаемый вдоль рулон. Ленты изготавливаются различной ширины (до 2300мм) и длиной несколько десятков метров.

Рассмотрим основные виды раскроя.

1- прямой раскрой

предназначен для детали простой геометрической формы(?,?,П)

Рисунок 18. Прямой раскрой листа

2 - встречный прямой и встречный наклонный

Рисунок 19. Встречный раскрой листа

При вырубке детали прямоугольной формы их целесообразно располагать вдоль полосы меньшей стороной, этим обычно достигается экономия материала, но при этом необходимо помнить о направлении прокатки, если вырубается предназначается для операции гибки [8].

Коэффициент использования металла К_и определяют по следующей формуле:

Ки.= (Fдетn/Fл)100%

где Fдет- площадь детали (площадь пробитых отверстий, пазов и припуск под обрезку в площадь детали не включается

Fл - площадь листа;

n - число деталей, получаемых из одного листа.

Найдем площади деталей:

Обечайка: 100Ч68=6800 мм²=0,0068 м²

Крышка: 100Ч100=10000мм²=0,001м²

Днище: 100Ч100=10000мм²=0,001м²

Площадь горячекатанного листа д=4 мм 1500Ч6000=9000000 мм²

Из одного листа получается 1320 заготовки детали.

Отсюда

Ки.= (6800·1320/9000000)100%=99,7 %

Площадь горячекатанного листа д=3 мм 1250Ч2500=3125000 мм²

Из одного листа получается 310 заготовки детали.

Отсюда

Ки.= (10000·310/3125000)100%=99,2 %

Разовая потребность сварочного производства в прокате и в заготовках определяется по формуле:

- масса металла на одно изделие, кг;

К_отх - средний процент отходов.

В укрупненных расчетах принимается в пределах 2 - 8%.

Разовая потребность в электродах определяется по формуле:

М_Э= М_Эсв+ М_Эпр

где М_Эсв - расход электродов на сварку, кг;

М_Эпр - расход электродов на прихватки, кг.

М_Эсв=G_H·L_шва,

где G_H - удельный расход электродов на 1 погонный метр шва, кг/м;

L_шва - длина сварочного шва, м.

Удельный расход электродов был нами найден в разделе «Расчет режимов сварки». Длина сварных швов на изделие была найдена в том же разделе.

М_Эсв=0,9345·0,4773=0,446 кг

Расход электродов на прихватки найдем аналогично:

М_Эпр=0,9345·0,1=0,09345кг

М_Э= 0,446+0,09345=0,54 кг

Рассчитаем расход технологической электроэнергии, горячей и холодной воды, сжатого воздуха на изделие и годовую программу.

Расход электроэнергии на изделие был определен в разделе «Расчет режимов сварки» А=

На годовую программу при изготовлении 800 шт. изделий в год

А_год=2,53·800=2024 кВт/ч

Потребность в сжатом воздухе на изделие:

где - удельный расход сжатого воздуха на единицу инструмента, м³/ч;

количество инструментов;

-коэффициент загрузки.

4. Планировка участка

Данный участок изготовления сосуда расположен в цехе, в пролете длиной 18 метров, с шагом колонн 12 метров, площадь участка 9160м².

На планировке приводится размещение сварочного поста, приспособления для сварки стыка обечайки, сборочно - сварочного стола, контрольной плиты, детали подаются с помощью крана. Межоперационная транспортировка осуществляется электромостовым краном. Указан грузопоток. Планировка участка разрабатывается в строгом соответствии с запроектированным технологическим процессом и расчетом.

Оборудование, рабочие места, проходы и проезды размещены в соответствии с нормами технологического проектирования. На планировке указана общая и местная вентиляция, подвод электроэнергии, воды, сжатого воздуха. Оборудование находится на расстоянии 1,5 метров о стены и колонн. На участке есть проезд шириной 4м для заезда транспорта, а также проход 1,5м.На участке имеются пожарные посты с необходимым инвентарем. Проставлены размеры пролета между колоннами, а также дана общая длина и ширина участка. К планировке приложена спецификация оборудования и оснастки [14].

Выводы

В данной работе была рассмотрена методика сварки сосуда, а также осуществлён выбор сварочных материалов и оборудования. С целью обеспечения наилучшего качества сварки конструкции было принято решение о выборе ручной дуговой сварки.

В качестве сварочного материала применяется:

а) для прихватки

- электроды ОЗС - 6 ГОСТ 9466 - 75;

б) для ручной дуговй сварки:

- электроды ОЗС - 6 ГОСТ 9466 - 75;

В качестве источника питания для сварки был выбран сварочный трансфоратор ТДМ - 317, который обеспечивает стабильность горения дуги и высокую производительность при относительно невысокой стоимости.

В курсовом проекте разработана технология сборки и сварки сосуда.

Выбрано заготовительное оборудование.

В соответствии с технологическим процессом рассчитаны режимы сварки и выбрано оборудование для сборки и сварки.

Разработана новая планировка сборочно-сварочного участка, в которой все технологическое оборудование расположено в соответствии с направлением грузопотока. На планировке, разработанной в проекте, рационально использованы производственные площади и исключены простои оборудования.

С целью повышения механизации процесса сборки и минимизации возникновения деформаций конструкции после сварки, было спроектировано приспособление для сборки-сварки.

В проекте разработаны мероприятия по экологичности и безопасности.

Список литературы

1. Лекции по производству сварных конструкций.

2. Николаев Г. А.. Сварные конструкции. Технология изготовления. Автоматизация производства/ Николаев Г. А.,Куркин С. А., Винокуров В. А. М.: Высш. шк., 1991.398 с.

3. Куркин С. А. Технология, механизация и автоматизация производства сварных конструкций. Атлас / Куркин С. А., Ховов В. М., Рыбачук А. М.: Машиностроение, 1989. 327 с.

4. Гитлевич А. Д. Альбом механического оборудования сварочного производства / Гитлевич А. Д., Животинский Л. А., Кляйиер А. И. М.: Высш. шк., 1974. 160 с.

5. Баранов М. С. Технология производства сварных конструкций. / Баранов М. С., М. Машиностроение, 1966. 332 с.

6. Рыжков Н. И. Производство сварных конструкций в тяжелом машиностроении./Рыжков Н. И., М. Машиностроение, 1980. 376 с.

7. Пешковский О.И. Технология изготовления металлических конструкций./Пешковский О.И., М.: Изд-во литературы по строительству, 1971. 272 с.

8. Основы технологии судостроения; под ред. В. Д. Мацкевича. Л.: Судостроение, 1980, 352 с.

9. Абаринов А. А.Технология изготовления металлических конструкций. / Петров В. П., М. Высш. шк., 1969. 304 с.

10. Виноградов В. С. Технологическая подготовка производства сварных конструкций в машиностроении./ Виноградов В. С., М.: Машиностроение, 1981. 224 с.

11. Рыморов Е. В. Новые сварочные приспособления/ Рыморов Е. В., Л: Стройиздат, 1988. 124 с.

12. Евстифеев Г. А. Средства механизации сварочного производства. /Веретенников Н. С. М. Машиностроение. 1977, 96 с

13. Гитлевич А. Д. Механизация и автоматизация сварочного производства./ Этингоф Л. А., М. Машиностроение, 1979. 280 с.

14. Думов С. И. Оборудование и технология дуговой сварки. Руководство для курсового проектирования / Думов С. И., М.-Л.: Машиностроение, 1965.140 с.

Размещено на Allbest.ru

...