Слід пам'ятати, що переріз зворотного кабелю має відповідати перерізу основного зварювального кабелю.

Визначимо розрахунковий зварювальний струм для випрямляча ВДУ-506 з номінальним зварювальним струмом І_ном=500 А, споживчою потужністю Р=40 кВа, ККД=79%, відносною тривалістю ввімкнення ПВ=60% при циклі наплавлення t_зв=10 хв.

Розрахунковий струм джерела живлення обирається залежно від номінальної потужності, яка вказується в технічній документації на устаткування. Практично, за реальних умов, не все устаткування використовується одночасно, тому при розрахунках необхідно враховувати коефіцієнт одночасності роботи устаткування. А при розрахунках окремих споживачів використаємо формулу:

, (2.1)

де- розрахунковий струм, А;

- встановлена потужність, В·а;

- напруга мережі живлення;

- ККД обладнання;

- коефіцієнт потужності

При орієнтовних розрахунках значення прийнято вважати рівним 0,7ч0,8. Проведемо обчислення за формулою (2.1), прийнявши

Враховуючи отримане значення розрахункового струму, визначимо перетин кабелю за даними таблиць.

Згідно додатків А і В обираємо кабель площею перетину 25 мм².

Обраний перетин кабелю необхідно перевірити за допустимою втратою напруги. Втратою напруги називається різниця між напругою на початку та вкінці лінії:

(2.2)

Частіше втрату напруги вказують у процентах і називають її відносною втратою напруги:

(2.3)

Допустима відносна втрата напруги для силової мережі складає 2-6%, а для зварювального ланцюга - 5-10% і залежить від довжини кабелю.

Визначення площі перетину силового і зварювального кабелів за допустимою втратою напруги виконується за формулами (2.4) і (2.5), відповідно:

, (2.4)

Де P- потужність, В·а;

- довжина силового кабелю, м;

- напруга мережі, В;

- питома провідність, А/Ом·м

- відносна втрата напруги, %

, (2.5)

де- розрахунковий струм, А;

- довжина зварювального кабелю, м;

- напруга мережі, В;

- питома провідність, А/Ом·м

- відносна втрата напруги, %

Для міді:=57 А/Ом·м

Ці формули можна використовувати для ланцюгів постійного струму, однофазних ланцюгів змінного струму та трифазних; в останньому випадку множник 2 в чисельнику не враховується.

Отже, обчислимо площу перетину силового кабелю за формулою (2.4):

Таким чином, кабель площею перетину 25 мм², який знайдено з умов припустимого нагрівання задовольняє вимоги допустимої втрати напруги, тому площа перерізу силового кабелю довжиною l=3 м за допустимою втратою напруги =6% повинна бути не меншою, ніж 25 мм².

Обчислимо площу перерізу зварювального кабелю за формулою (2.5):

Кабель площею перетину 25 мм², який знайдено з умов припустимого нагрівання не задовольняє вимогам допустимої втрати напруги отримуємо, що площа перерізу зварювального і зворотного кабелів довжиною l=12 м за допустимої втрати напруги =7% повинна бути не меншою, ніж 70 мм².

Перетини зварювального кабелю марки ПРГ (дивись розділ 2.3 даного проекту) площею перерізу 70 мм² і силового кабелю марки КГ перерізом 25 мм².

Перевірка вказує, що кожен із обраних кабелів задовольняє вимоги механічної міцності.

Отже, можемо зробити висновок, що при автоматизованому наплавленні шийки валу самозахисним порошковим дротом на установці УДН-01 з джерелом зварювального струму ВДУ-506, в якості силового кабелю будемо використовувати кабель КГ 1х25; а в якості зварювальних кабелів потрібно використовувати гнучкий ізольований кабель марки ПРГ перерізом 70 мм² (відрізки довжиною 12 м і 3 м).

2.4 Налагоджування зварювального устаткування

Перемикачем SA4 (дивись рис. 1.2, поз. 22) обрати місце регулювання. За місцевого керування перемикач поставити в положення І. В цьому випадку регулювання напруги здійснюється з блоку керування ручкою резистора RP16 (рис. 1.2, поз. 23), розміщеного на лицьовій панелі блоку керування.

Перемикачем SA3, що розміщений на лицьовій панелі, обрати вид характеристик. При роботі на жорстких характеристиках перемикач встановлюється в положення ІІ - праве.

Встановити ручку автоматичного вимикача в положення «Ввімкнено». При цьому загорається сигнальна лампа Н1 (рис. 1.2, поз. 29) на лицьовій панелі випрямляча.

Виконати пуск вентилятора натисненням на пускову кнопку SB7, попередньо переконавшись, що кінці робочих кабелів не торкаються один одного або одночасно металевої поверхні.

Переконатися у правильному обертанні вентилятора. Повітря повинне засмоктуватися зі сторони лицьової панелі. Якщо повітря має зворотній напрям, необхідно поміняти місцями два проводи живлення на вході випрямляча. Якщо в процесі ремонту була здійснена заміна двигуна, то поміняти місцями слід два довільні проводи безпосередньо на затискачах двигуна.

Перемикач місця управління SA4 (рис. 1.2, поз. 22) встановлюємо в положення ІІ, що відповідає дистанційному регулюванню. Вимикачем SA1, розміщеним на лицьовій панелі, увімкнути живлення допоміжного трансформатора Т2 (рис. 1.2, поз. 11) ланцюгів живлення установки УДН-01. Вимикачем SA5 (рис. 1.2, поз. 24) увімкнути вимикач, попередньо переконавшись, що ручка резистора RP16 (рис. 1.2, поз. 23) встановлена у нульове положення. На холостому ходу на жорстких зовнішніх характеристиках виконати попереднє встановлення режиму наплавлення. Для цього вимикач SA2 (рис. 1.2, поз. 25) перевести в положення попереднього налагоджування і, не відпускаючи його, ручкою резистора RP16 за вольтметром PV (рис. 1.2, поз. 19) на блоці керування встановити необхідну напругу. При цьому потрібно врахувати, що при ввімкненому SA2 напруга холостого ходу на виході випрямляча (за рахунок нахилу на жорстких характеристиках) на 30-31% вища, ніж при зварюванні. Так, наприклад, в нашому випадку для режиму наплавлення 23 В, 170 А на холостому ходу потрібно встановити напругу 23+0,31·23?30 В;

Після 5 хв. роботи випрямляча в режимі холостого ходу увімкнути навантаження. Встановити движок резистора RP16 на поділку 9. Резистором R28 на платі А1 і навантаженням встановити номінальний режим 46 В, 500 А. Налаштування струму короткого замикання здійснюється резистором R65. Після встановлення потрібного струму короткого замикання перевірити, на якій поділці шкали резистора RP16 встановлюється номінальний режим. Якщо це відбувається поза сектором 8,5-9,5 поділок, то потрібно ще раз повторити налаштування, запустивши випрямляч на холостому ходу з наступною перевіркою величини струму короткого замикання.

Поставити перемикач SA3 в положення ІІ - праве, а движок резистора RP16 - на поділку 9. Увімкнути навантаження випрямляча. Резистором R57 і навантаженням встановити режим 23 В, 170 А.

Електрична схема установки УДН-01 для електродугового наплавлення тіл обертання плавким електродом самозахисним порошковим дротом, наведена на рисунку 2.1, дозволяє виконувати налагоджування установки і наплавлення в заданому режимі.

Розміщення органів керування на лицьовій панелі пульт-шафи наведено на рисунку 2.2. На панелі встановлена червона кнопка аварійної зупинки, якою потрібно користуватися лише за виникнення аварійної ситуації.

Рисунок 2.2. Лицьова панель пульт-шафи установки УДН-01

На лицьовій панелі пуль-шафи установки для автоматизованого наплавлення тіл обертання УДН-01 розміщені такі органи керування:

F1 - автомат подавання напруги мережі живлення 3 ф. 380 В;

S1 - аварійне відключення установки;

S2 - вмикання подавання електроду в режимі «Робота»;

S3 - вмикання подавання електроду в режимі «Налагодження»;

S4 - зміна напрямку подавання електроду в режимі «Налагодження»;

S5 - робота установки в режимі «Налагодження» і в режимі «Робота» при наплавленні кільцевих та поздовжніх проходів;

S6 - переміщення візка вперед в режимі «Налагодження»;

S7 - вимкнення переміщення візка вперед в режимі «Налагодження» і в режимі «Робота»;

S8 - переміщення візка назад в режимі «Налагодження»;

S9 - встановлення ширини шару при кільцевому наплавленні в режимі «Налагодження»;

S10 - подавання зварювальної напруги на електрод в режимі «Робота»;

S11 - вимкнення переміщення візка назад в режимі «Налагодження» і в режимі «Робота»;

S12 - вимикання зварювальної напруги за відсутності води, яка охолоджує зварювальний пальник в режимі «Налагодження» і в режимі «Робота»;

H1 - індикатор подавання напруги живлення 3 ф. 380 В;

H2 - індикатор наявності зварювальної напруги на електроді;

H3 - індикатор вимикання двигуна візка при встановленні ширини шару кільцевого наплавлення;

R1 - регулювання швидкості переміщені візка в режимі «Налагодження» і в режимі «Робота»;

PV1 - контроль швидкості переміщення візка вперед в режимі «Налагодження» і в режимі «Робота».

При вмиканні автомату F1 поступає живлення на первинні обмотки трансформаторів Т1 і Т2. Зі вторинних обмоток напруга подається на нормально розімкнуті (НР) контакти реле К1, електропривод живлення двигуна візка Д2 та випрямляючий міст, який живить релейну групу.

Налагоджування подавання електродного дроту. Після встановлення нової бухти дроту на котушку, кінець його заправляється у вузол подачі. Тумблер S4, встановлений на додатковому пульті, переключити у нижнє положення. Шляхом періодичного вмикання кнопки S3 (ланцюг 4, КМ2·1, Х1·1, S3, Х1·2, КМ2·2, К1, 3) заправити дріт до виходу його із контактного наконечника на величину вильоту. Живлення на двигун Д1 поступає через НР контакти реле К1 і тумблер S4.

Налагоджування амплітуди коливань.

Для налагоджування амплітуди коливань необхідно важелем віджати обойму із притискними роликами подавання і кнопкою S3 перевірити величину амплітуди. Налагоджування амплітуди виконується кривошипним механізмом.

Налагоджування положення електроду відносно виробу.

Для переміщення електроду відносно виробу в процесі налагоджування необхідно перемикач S5 встановити в середнє положення «Кільцеве наплавлення/Налагодження».

Кнопкою S6 «Візок вперед» (ланцюг 18, S5·1, 25, H3 K5·2 нормально замкнутий H3, 26, S6, 22, K2, 23, H3 K3·1, 24, КМ2·11, S7 кінцевий вимикач KB, KM2·10, 19) або кнопкою S8 «Візок назад» (ланцюг 18, S5·1, 25, H3 K5·2, 26, S8, 27, K3, 28, H3 K2·4, 29, КМ2·12, KB S11, KM2·10, 19) встановлюється положення електроду на початку процесу наплавлення.

Налагоджування ширини шару за кільцевого наплавлення.

Налагоджування шару за кільцевого наплавлення виконується кнопкою S9 «Ширина шару» (ланцюг 18, S5·1, 25, S9, 31, K5, 19). При цьому спрацьовує реле К5, яке НР контактами К5·1 вмикає реле К2 «Візок вперед» (ланцюг 18, НЗ контакти K6·1, 21, K5·1, 22, K2, 23, K3·1, 24, КМ2·11, KB S7, KM2·10, 19). НЗ контакти K5·2 розривають ланцюг живлення реле К2 і К3 через кнопки S6 «Візок вперед» та S8 «Візок назад». НР контакти K5·3 вмикають реле К4 (ланцюг 18, S5·1, 25, K5·3, 30, K5·3, 30, K4, 19). Реле К4 НР контактами вмикає реле часу К6 (ланцюг С1, К6, 33, K4·1, N). Резистором R1 регулюється швидкість візка, реле К6 визначає час його переміщення, після зупинки вмикається лампочка НЗ.

Для виконання кільцевого наплавлення встановити кронштейн кільцевого наплавлення, зварювальний пальник 8 (дивись рис. 2.1) та відрегулювати ширину шару механізмом коливань 5.

Після виконання усіх налагоджувальних операцій необхідно:

­ перемикач S5 «Наплавлення кільцеве/Налагодження» (дивись рис. 2.2) залишити в середньому положенні;

­ увімкнути воду для охолодження зварювального пальника;

­ увімкнути джерело зварювального струму;

­ встановити напругу наплавлення;

­ увімкнути тумблер S10 «Дуга» (дивись рис. 2.2);

­ увімкнути тумблер S2 «Електрод»;

­ увімкнути обертач;

­ відрегулювати напругу на дузі.

2.5 Типові несправності у роботі устаткування, причини, способи усунення

Перелік можливих несправностей випрямляча ВДУ-506, їх можливі причини і способи усунення наведено в таблиці 2.1.

Таблиця 2.1 - Несправності випрямляча ВДУ-506

НАЙМЕНУВАННЯ НЕСПРАВНОСТІ І ДОДАТКОВІ ОЗНАКИ	Вірогідна причина	Метод усунення	Примітка
Випрямляч автоматично відключається від мережі	Пробитий один або декілька тиристорів випрямляючого блоку	Відключити випрямляч від мережі. Відключити тиристори від трансформатора. Перевірити всі тиристори.	Перевіряємо омметром
	На жорстких зовнішніх характеристиках відбулося коротке замикання на виводах випрямляча	Уважно оглянути внутрішні з'єднання, шино проводи, виводи. Ліквідувати коротке замикання. Перевірити тиристори.
	Вторинну обмотку трансформатора пробило на корпус	Перевірити наявність замикання на корпус. Перевірити опір ізоляції випрямляча. Ліквідувати пробій.
На виході випрямляча немає напруги	Не працює вентилятор або повітря засмоктується не зі сторони лицьової панелі	Перевірити роботу вентилятора і пускової апаратури. При необхідності змінити напрям обертання двигуна вентилятора.	Для зміни напряму обертання двигуна поміняти місцями два проводи від мережі, яка живить випрямляч
	Несправне вітрове реле SQ8	Перевірити роботу вітрового реле і надійність замикання його контактів	Перевіряється вольтметром постійного струму зі шкалою не меншою, ніж 25 В
	Порушений ланцюг реле KV3	Перевірити наявність напруги на котушці реле KV3 при вмиканні вимикача SA5
	Вийшли з ладу тиристори	Перевірити тиристори	Перевіряється омметром кожен тиристор окремо
	Обрив ланцюга зворотного зв'язку за струмом	Перевірити ланцюг зворотного зв'язку за струмом	Перевіряється омметром
	Несправність у печатній платі А1, в результаті чого відсутнє регулювання напруги Uу	Перевірка роботи елементів плати	Перевіряється вольтметром постійного струму. Зміни Uу від 2 до 12 В
При роботі випрямляч не забезпечує жорсткі зовнішні характеристики	Обрив зворотного зв'язку за напругою	Перевірити ланцюг зворотного зв'язку за напругою	Перевіряється омметром
Нестійке наплавлення на падаючих і жорстких зовнішніх характеристиках	Не на всі тиристори подаються імпульси керування	Перевірити наявність імпульсів керування на управляючих електродах тиристорів VS1-VS6.	Перевіряється низькочастотним осцилографом типу С19, С1-72 або інш.
		За відсутності імпульсів одного з каналів простежити всю послідовність його формування всередині плати А2 від обмоток синхронізації трансформатора Т3.3 до виходу з плати	Можлива перевірка імпульсів на управляючих електродах вольтметром постійного струму. Середнє значення імпульсу 1,5 - 2 В
Нестійке наплавлення на жорстких зовнішніх характеристиках	Розірваний ланцюг допоміжної обмотки дроселя L2 зварювального ланцюга	Перевірити ланцюги обмоток дроселя та справність тиристорів VS7, VS8	Перевіряється омметром і вольтметром постійного струму. Напруга на обмотках дроселя - вольтметром змінного струму
		Перевірити напругу на управляючих електродах тиристорів

Можливі несправності установки для автоматизованого наплавлення тіл обертання УДН-01, їх причини та способи усунення, наведено в таблиці 2.2.

Таблиця 2.2 - Несправності установки УДН-01

несправність	причини	спосіб усунення
За натиснення кнопки «Пуск» не запалюється дуга	Немає подачі електроду	Перевірити ланцюг живлення і усунути несправність
	Відсутнє коротке замикання між електродом та виробом	Зачистити виріб і кінець електродного дроту, надійно замкнути електрод на виріб
При зварюванні спостерігається нерівномірне подавання електродного дроту	Недостатнє затискання електродного дроту притискним роликом	Відрегулювати тиск притискного ролика, змінивши зусилля пружини у зварювальній голівці
	Сильне зношення провідного ролика	Замінити ролик новим
	Заїдання електродного дроту в наконечнику зварювальної головки	Прочистити наконечник, а у випадку його підгоряння або надмірного зносу замінити новим
В процесі наплавлення спостерігається перерви у русі автомата	Пробуксовує фрикціон ходового механізму візка	Сильніше затиснути фрикціон
	Буксують ролики-колеса візка установки	Від'єднати провід і підтягнути їх рукою
Пористість в наплавленому металі	Підвищена напруга дуги	Зменшити напругу на дузі
	Невідповідність марки дроту	Перевірити хімічний склад дроту.
Сопло зварювального пальника знаходиться під напругою	Потрапляння бризок металу між соплом і наконечником	Очистити сопло від бризок металу, замінити сопло
Ролики подавання електродного дроту швидко зношуються	Надмірний натиск притискних роликів	Ослабити натиснення пружити в зварювальній головці

Для забезпечення надійної роботи установки УДГ-01 необхідно постійно стежити за станом струмоводу і за необхідності виконувати підтягування гайок. Перевіряти стан контактного наконечника і за його зношення замінювати на новий. Періодично перевіряти стан ізоляції з'єднувальних проводів.

Щотижня виконувати очищення складових частин установки від пилу продуванням струменем чистого повітря та протирати доступні місця тканиною.

Щомісяця змащувати індустріальним мастилом підшипники ковзання механізму коливань. Перевіряти стан колектора та щіток ходового механізму візка.

Щороку промивати гасом редуктори механізмів та заповнювати їх новим мастилом.



3. Організаційно-економічна частина

3.1 Розрахунок кошторису на монтажні та налагоджувальні роботи

Визначення робіт, що виконуються при монтажі та пусконалагоджувальних роботах установки для автоматизованого електродугового наплавлення тіл обертання УДН-01, де в якості джерела зварювального струму обрано випрямляч ВДУ-506, для наплавлення шийки валу коробки передач самозахисним порошковим дротом, здійснюється згідно інструкції з експлуатації даної установки та розділу 2 даного дипломного проекту.

Розряд робіт визначаємо згідно розділу ППРОМПЕ і тарифно-кваліфікаційного довідника. Перелік робіт, їх середній розряд, годинні тарифні ставки при почасово-преміальній оплаті праці, фах робітників, які виконують пусконалагоджувальні роботи наведені в таблиці 3.1

Таблиця 3.1 - Перелік пусконалагоджувальних робіт

Найменування робіт	Розряд робіт	Фах робітника
1. Розконсервація зварювального устаткування	V-VI	Наладчик
2. Перевірка комплектації та технічного стану устаткування	V-VI	Наладчик
3. Монтаж внутрішньої магістралі заземлення	V-VI	Слюсар-електрик
4. Монтаж зовнішніх мереж електроживлення	V-VI	Слюсар-електрик
5. Монтаж обладнання на робочому місці	V-VI	Наладчик
6. Підключення обладнання до мережі електроживлення	V-VI	Слюсар-електрик
7. Підключення обладнання до магістралі заземлення	V-VI	Наладчик
8. Регулювання та налагодження обладнання	V-VI	Наладчик
9. Випробовування обладнання та зварювання зразка	V-VI	Зварник

Загальна трудомісткість монтажних та пусконалагоджувальних робіт установки для автоматизованого електродугового наплавлення тіл обертання УДН-01, де в якості джерела зварювального струму обрано випрямляч ВДУ-506, для наплавлення шийки валу коробки передач самозахисним порошковим дротом визначається за формулою:

Т_заг=Т_п.м.+Т_м(3.1)

де Т_п.м.- трудоміскість всіх робіт з монтажу, налагоджування, підключення установки до силових мереж та заземлювача;

Т_м- трудоміскість всіх робіт з монтажу силових мереж, заземлення та інших робіт, передбачених технічним процесом монтажу.

Трудомісткість монтажних та пусконалагоджувальних робіт визначається як:

Т_п.м.=0,25• К_т •Т_кр(3.2)

де К_т- коефіцієнт, що враховує питому вагу монтажних та пусконалагоджувальних робіт в загальній трудомісткості капітального ремонту;

Т_кр- трудомісткість капітального ремонту, R-год, визначена за розділом 7 ППРОМПЕ.

К_т - коефіцієнт, що враховує тип та конструкцію зварювального устаткування згідно розділу 7 ППРОМПЕ.

Трудомісткість монтажних та пусконалагоджувальних робіт складає:

Т_п.м.=0,25• 1,0 •90 =22,5 год

Трудомісткість складає:

(3.3)

де Т_м.е- трудомісткість монтажу зовнішніх мереж електроживлення;;

Т_м.в- трудомісткість монтажу зовнішніх мереж водопостачання;

Т_м.п - трудомісткість монтажу мережі стиснутого повітря;

Т_м.з- трудомісткість монтажу мережі заземлення.

Трудомісткість робіт з монтажу силових мереж, заземлення визначена за розділом 12 ППРОМПЕ і складає 8 год., а саме:

Отже, загальна трудомісткість монтажних та пусконалагоджувальних робіт установки для автоматизованого електродугового наплавлення тіл обертання УДН-01, де в якості джерела зварювального струму обрано випрямляч ВДУ-506, за формулою 3.1 складає:

Т_заг=22,5+8=30,5 (год)

Визначимо витрати на монтаж та налагоджувальні роботи.

До витрат належать:

1) Витрати на заробітну плату фахівців, що виконують монтаж та налагоджувальні роботи.

Основна заробітна плата, грн, обчислюється за формулою 3.4:

(3.4)

де Г_тс- середня тарифна ставка, грн/год

Т- трудомісткість робіт, год;

П%- відсоток доплат до тарифного фонду зарплати.

Додаткова заробітна плата, грн, обчислюється так:

(3.5)

де Д%- відсоток доплати до основної заробітної плати.

2) Відрахування від заробітної плати

Відрахування від заробітної плати у Пенсійний фонд та соціально-страхові фонди визначаються за формулою:

(3.6)

де В%- загальний відсоток відрахувань.

3) Вартість матеріалів та готових виробів, використаних при монтажі та пусконалагоджувальних роботах

Вартість матеріалів та готових виробів, використаних при монтажі та пусконалагоджувальних роботах установки для автоматизованого електродугового наплавлення тіл обертання УДН-01, де в якості джерела зварювального струму обрано випрямляч ВДУ-506, наведена в таблиці 3.2

Таблиця 3.2 - Вартість матеріалів та виробів

Найменування матеріалів та виробів	Одиниця виміру	Кількість	Вартість одиниці, грн.	Сума, грн.
1. Технічна серветка	кг	0,8	15	12
2. Бензин «Калонеа»	кг	1	13	13
3. Кабель РПШ 10х0,5	м	5	15	75
4. Кабель КГ 1х25	м	5	25	125
5. Сталева труба Ш 40 мм	м	2	12	24
Разом, грн.				249

4) Вартість електричної енергії, витраченої на монтаж та пусконалагоджувальні роботи

Вартість електричної енергії, витраченої на монтаж та пусконалагоджувальні роботи, обчислюється за формулою:

(3.7)

де S_н- повна номінальна потужність зварювального устаткування, кВА;

соф- коефіцієнт потужності;

ПВ_н- номінальна тривалість включення;

Т_н- час роботи зварювального устаткування під час монтажу і налагоджувальних робіт;

К_п- коефіцієнт попиту (0,6-0,7);

В- вартість однієї кВт/год., грн.

5) Амортизаційні відрахування

Амортизаційні відрахування становлять згідно галузевого нормативу 10% від первинної вартості устаткування і складають:

6) Транспортні витрати

Транспортні витрати складають 3% від первинної вартості устаткування і становлять:

7) Витрати на охорону праці та техніку безпеки

Витрати на охорону праці та техніку безпеки, які здійснюються під час монтажу та пусконалагоджувальних робіт складають 10 відсотків від основної заробітної плати:

За наведеними розрахунками складемо кошторис витрат і оформимо його в таблиці 3.3

Таблиця 3.3 - Кошторис витрат

Статті витрат	Сума, грн.
1. Основна заробітна плата фахівців, зайнятих на монтажі та налагоджуванні	856,00
2. Додаткова заробітна плата	171,00
3. Відрахування на соціальні заходи	378,00
4. Вартість матеріалів та готових виробів, витрачених при монтажі та пусконалагоджувальних роботах	249,00
5. Вартість електричної енергії, витраченої на монтаж та пусконалагоджувальні роботи	152,00
6. Амортизаційні відрахування	1400,00
7. Транспортні витрати	420,00
8. Витрати на охорону праці та техніку безпеки	85,60
Разом:	3711,60

Отже, витрати при монтажі та пусконалагоджувальних роботах установки для автоматизованого електродугового наплавлення тіл обертання УДН-01, де в якості джерела зварювального струму обрано випрямляч ВДУ-506, становлять 3711,60 (три тисячі сімсот одинадцять гривен 60 копійок).

3.2 Організація планово-попереджувального ремонту

Система планово-попереджувального ремонту (ППР) розроблена для забезпечення безперебійної і тривалої роботи електрозварювального обладнання. З урахуванням цієї системи завод-виготовлювач дає гарантії стосовно окремих показників надійності.

Поточний ремонт, як правило, виконується наладчиком прямо на посту наплавлення без повного розбирання, але з від'єднанням від мережі. При цьому несправності усуваються шляхом заміни або відновлення окремих частин, що і забезпечує працездатність устаткування до більш серйозного ремонту.

Середній ремонт виконується, як правило, на ремонтній дільниці або на спеціалізованому ремонтному підприємстві. При цьому прагнуть ремонту джерела з повним відновленням його ресурсу.

Перед пошуком несправностей належить ознайомитися з будовою, принципом дії і електричною схемою устаткування за його технічним описом. Пошук виконується за допомогою тестера - ампервольтметра або цифрового прибору мультиметра, а також за допомогою осцилографа. У технічному описі зазвичай наводиться перелік типових несправностей із вказанням причин і методів усунення (дивись розділ 2.5 даного проекту).

Пошук несправностей починають із зовнішнього огляду установки. Інколи при виявленні підозрілого елементу чи блоку, його замінюють на завідомо справний і вмикають джерело, спостерігаючи за поведінкою цього елементу і роботою випрямляча вцілому. Більш ефективним є спосіб почергового вимкнення блоків або елементів. Після кожного відключення на випрямляч подають напругу і одночасно спостерігають, чи не зникла при цьому ознака дефекту.

Відповідно до вимог ППР для зварювального устаткування визначається чіткий графік (план) проведення технічного обслуговування (ТО) і різних видів ремонту (дрібний, середній, капітальний). Всі роботи з ремонту устаткування проводять за графіком, що враховує специфіку роботи установки для автоматизованого електродугового наплавлення тіл обертання УДН-01, де в якості джерела зварювального струму обрано випрямляч
ВДУ-506.

Система ППР будується на нормативах, головними з яких є тривалість міжремонтного циклу (Т=Т_м.ц); тривалість міжремонтного періоду (t_мр); тривалість міжоглядового періоду (t_мо) та інші.

Плановий періодичний огляд (О) проводиться за графіком ППР, включає перевірку технічного стану устаткування, усунення дрібних несправностей, виявлення дефектів, які мусять бути усуненими при черговому плановому ремонті, встановлення об'єму ремонтних робіт.

Плановий малий (поточний) ремонт (М) включає відновлення працездатності установки заміною і ремонтом невеликої кількості змінних або швидкозношуваних деталей і регулюванням механізмів, електричних схем.

Плановий середній ремонт (С) для відновлення працездатності установки передбачає її часткове розбирання, при якому здійснюється ремонт або заміна ряду деталей і перевірка основних розмірів, які впливають на точність роботи установки.

Плановий капітальний ремонт (К) є найбільшим за об'ємом ремонтом, при якому здійснюється повне розбирання установки, ремонт основних вузлів і заміна всіх зношених вузлів та деталей.

Позаплановий ремонт, що визначається аварійним станом обладнання або аварією устаткування, може включати в себе всі елементи малого, середнього або капітального ремонту і зумовлений станом вузлів та деталей, які вийшли з ладу.

Визначення тривалості ремонтного циклу та міжремонтного періоду

Тривалість ремонтного (міжремонтного циклу) - це проміжок часу між двома капітальними ремонтами або між початком експлуатації та першим капітальним ремонтом.

Тривалість планового ремонтного циклу (Т_пл) установки для автоматизованого електродугового наплавлення тіл обертання УДН-01, де в якості джерела обрано випрямляч ВДУ-506, визначається за формулою:

Т_пл= Т_табл •в_о•в_к•в_р•в_в•в_с(3.8)

де Т_табл- нормативна тривалість, міс, згідно розділу 7 ППРОМПЕ;

в_о- коефіцієнт, що враховує категорійність устаткування;

в_к- коефіцієнт, що враховує тип устаткування;

в_р- коефіцієнт змінності роботи устаткування;

в_в- коефіцієнт використання устаткування;

в_с- коефіцієнт, що враховує тип устаткування.

Отже, планова тривалість ремонтного циклу становить:

Т_пл= 24 •0,75•1•1•1•1=18 місяців

Планова тривалість міжремонтного періоду установки для автоматизованого електродугового наплавлення тіл обертання УДН-01, де в якості джерела зварювального струму обрано випрямляч ВДУ-506, визначається за формулою:

t_пл= t_табл•в_о•в_к•в_р•в_в•в_с(3.9)

де t_табл- нормативна тривалість, міс, згідно розділу 7 ППРОМПЕ;

в_о- коефіцієнт, що враховує категорійність устаткування;

в_к- коефіцієнт, що враховує тип устаткування;

в_р- коефіцієнт змінності роботи устаткування;

в_в- коефіцієнт використання устаткування;

в_с- коефіцієнт, що враховує тип устаткування.

Отже, планова тривалість міжремонтного періоду становить:

t_пл=6•1•0,75•1•1•0,6= 3 місяці

Складання структури ремонтного циклу

Складання структури ремонтного циклу виконується на підставі розрахункових величин Т_пл, t_пл.

Структура ремонтного циклу залежить від складності устаткування, добової тривалості роботи, завантаженості устаткування і прийнятої системи експлуатації.

Комплекс робіт з технічного обслуговування зварювальної установки в міжоглядовому періоді, який проводиться обслуговуючим персоналом для підтримання дієздатності зварювального устаткування після кожного місяця роботи, позначимо Т₀.

Комплекс робіт, який проводиться після місяця, позначимо Т_п - поточний ремонт.

Капітальний ремонт - К.

Нижче наведено рекомендовану структуру ремонтного циклу установки для автоматизованого електродугового наплавлення тіл обертання УДН-01, де в якості джерела обрано випрямляч ВДУ-506:

К > Т₀> Т₀> Т_п> Т₀> Т₀>Т_п > Т₀> Т₀> Т_п > Т₀> Т₀> Т_п > Т₀> Т₀>Т_п > Т₀> Т₀>К

Розрахунок трудомісткості технічного обслуговування і планових ремонтів

Трудомісткості капітального і поточного ремонтів за розділом 7 ППРОМПЕ складають:

Т_к.р=90 год,Т_п.р=27 год

За нормативами ППРОМПЕ коефіцієнт складності ремонту К_с.р. для технічного обслуговування приймається рівним 0,1. Таким чином для технічного обслуговування зварювального устаткування (Т₀) планується 10 % від планової трудомісткості поточного ремонту, що становить:

Т₀=2,7 год

Складання план-графіка планових ремонтів та технічного обслуговування

Маючи тривалості ремонтного циклу (Т_пл), міжремонтного періоду (t_пл), міжоглядового терміну (Т₀), трудомісткості капітального (Т_к.р) та поточного (Т_п.р) ремонтів і структуру ремонтного циклу, складаємо план-графік планових ремонтів та технічного обслуговування установки для автоматизованого електродугового наплавлення тіл обертання УДН-01, де в якості джерела зварювального струму обрано випрямляч ВДУ-506.

Операціям ремонту надаються цифри:

§ технічне обслуговування Т₀-2;

§ поточний ремонт Т-5;

§ капітальний ремонт К-6

В знаменнику шифри операцій трудомісткість роботи операцій.

Складений річний план-графік планових ремонтів та технічного обслуговування установки для автоматизованого електродугового наплавлення тіл обертання УДН-01 в комплекті із випрямлячем ВДУ-506.

3.3 Планування матеріально-технічного забезпечення ремонту та технологічного обслуговування

Матеріально-технічне обслуговування повинне комплексно забезпечити ремонт та технічне обслуговування матеріалами, змінними деталями та вузлами установку для автоматизованого наплавлення самозахисним порошковим дротом тіл обертання УДН-01 в комплекті із випрямлячем ВДУ-506. На підприємстві утворюється запас змінних деталей, вузлів та матеріалів, який достатній для безперебійного виконання ремонтних робіт.

Розрахунок необхідного запасу матеріалів, необхідних для виконання всього об'єму робіт в ремонтному циклі, розраховується за розділом 7 ППРОМПЕ, з урахуванням загальної трудомісткості ремонтного циклу.

деТ_кр- трудомісткість капітального ремонту;

- трудомісткість поточних ремонтів;

- загальна трудомісткість технічного обслуговування.

Необхідна кількість матеріалів наведена в таблиці 3.4. Заміна непридатних зіпсованих вузлів із комплексу запасних вузлів та деталей, який виготовляє завод-виробник із розрахунку на десять однойменних агрегатів. Це технічно обґрунтований комплекс запасних вузлів та деталей, які витримують найбільше навантаження, частіше, ніж інші виходять з ладу при експлуатації.

Таблиця 3.4 - Відомість складського резерву основних матеріалів для ремонту і технічного обслуговування

Матеріали	Норма витрат на 100 год трудомісткості ремонту	Потрібна кількість на цикл
1. Сталь 09Г2С, кг	6,7	17,2
2. Кольорові метали, кг припой ПОС-40 прокат латунний	0,16 4,0	0,41 10,3
3. Кабельні матеріали, м провід обмоточний провід установочний	9,4 9	24,2 23,1
4. Електроізоляційні матеріали, кг	0,5	1,3
5. емалі та масляні фарби, кг	1,8	4,6
6. Хімікати, кг уайт-спірит гас	1 1	2,57 2,57



4. Заходи з охорони праці

4.1 Заходи з техніки безпеки при монтажі та експлуатації зварювального устаткування

При обслуговуванні та експлуатації установки УДН-01 для автоматизованого наплавлення тіл обертання плавким електродом самозахисним порошковим дротом необхідно дотримуватися «Правил безпечної експлуатації електроустановок споживачів» (наказ Держнаглядохоронпраці Уукраїни від 09.01.1998 № 4) і вимог стандартів безпеки праці - ГОСТ 12.3.003-86, ДСТУ 7237:2011 і ДСТУ 2456-94.

Для обслуговуючого персоналу, а також для всіх працівників, які пов'язані із експлуатацією випрямляча ВДУ-506, є обов'язковим дотримання правил технічної експлуатації електроустановок, техніки безпеки при експлуатації електроустановок.

Допуск до експлуатації випрямляча дозволяється особам відповідної кваліфікації, які знайомі з основами промислової електроніки, знають конструкцію і роботу випрямляча.

До роботи допускаються особи, які мають відповідну кваліфікацію, пройшли навчання, інструктаж та перевірку знань щодо вимог техніки безпеки.

Робота на установці УДН-01 для автоматизованого наплавлення тіл обертання плавким електродом самозахисним порошковим дротом дозволяється лише за наявності надійного заземлення рельсового шляху, шафи керування та джерела зварювального струму.

Ремонт установки УДН-01 для автоматизованого наплавлення тіл обертання плавким електродом самозахисним порошковим дротом повинен здійснюватися за відключення мережевого автомату, при цьому слід пам'ятати, що на вхідних затискачах мережевого автомату напруга залишається.

Не можна застосовувати мережеві та зварювальні проводи із пошкодженою ізоляцією.

Не дозволяється виконувати наплавлювальні роботи за відкритої шафи керування.

Зварювальне устаткування вважається знеструмленим, якщо відключений мережевий автоматичний вимикач або інший пристрій вимкнення на розподільчому щиті. Зварювальне устаткування не можна вважати знеструмленим, якщо сигнальна лампа, яка вказує на наявність напруги на обладнанні, не горить, оскільки лампа може не світитися через відсутність однієї із фаз мережі живлення.

Напруга мережі є небезпечною, тому:

­ корпус випрямляча повинен бути надійно заземленим. З цією метою випрямляч оснащений болтом заземлення зі знаком «Земля» та написом «Без заземлення не вмикати!», розміщеним на задній стінці випрямляча;

­ один із вихідних затискачів («+» або «-») випрямляча, до якого підключається провод, що йде до виробу (зворотній кабель) повинні бути надійно заземлені.

Забороняється користуватися заземленням одного зварювального випрямляча для заземлення іншого;

Забороняється для заземлення вихідного затискача під'єднувати його до корпусу випрямляча. Заземлення вихідних затискачів повинне виконуватися самостійним проводом до контуру заземлення.

При зніманні бічних стінок, кришки кожуха або при вийманні блоку керування для ремонту і ревізії необхідно відключити випрямляч від мережі і вимкнути автоматичний вимикач QF, слід пам'ятати, що за одного вимикання вимикача QF, без відключення випрямляча від мережі, затискачі мережі живлення, конденсатори фільтру захисту від радіоперешкод С1, С2, С3 і вхідні затискачі автоматичного вимикача залишаються під напругою і торкатися їх небезпечно.

При пробиванні фільтру захисту від радіоперешкод первинний корпус випрямляча з'єднується з кожухом,що може бути небезпечним для обслуговуючого персоналу, тому вмикання незаземленого випрямляча у мережу є неприпустимим.

Заміну несправних конденсаторів потрібно проводити тільки за від'єднаного від мережі випрямляча.

Зварник не повинен торкатися струмопровідних частин первинної мережі. Підключення випрямляча і його заземлення повинні виконуватися кваліфікованим електриком.

При виконанні автоматизованого наплавлення відкритою дугою слід використовувати засоби індивідуального захисту (ЗІЗ).

Працівники, які виконують роботи з автоматизованого наплавлення, повинні забезпечуватись ЗІЗ згідно з галузевими нормами, в залежності від характеру дії небезпечних і шкідливих виробничих факторів і відповідних вимог ДСТУ 7239:2011.

Для захисту очей, шкіряного покрову голови і шиї від випромінювання дуги та від бризок розплавленого металу зварники використовують спеціальні ручні та наголовні щитки (маски), які виготовлені у відповідності з вимогами ГОСТ 12.4.035-78. Найбільш важливим та відповідальним елементом щитків (масок) є скляні світлофільтри, призначені для захисту очей від ультрафіолетового, видимого та інфрачервоного випромінювання. Зараз застосовують більш сучасні європейські маски зварників зі спеціальними світлофільтрами, які мають відповідати ДСТУ EN 169-2001. Ці світлофільтри поділяються на 19 класифікаційних номерів зі ступенем захисту від 1,2 до 16. Під час автоматизованого наплавлення в масках використовують світлофільтри із ступенем захисту 13.

Застосування спеціального захисного одягу для зварників і його раціональне використання - одна з найважливіших умов забезпечення безпеки праці, профілактики травматизму та професійних захворювань. Для захисту від випромінювання, бризок розплавленого металу, механічних пошкоджень, переохолодження при роботі на відкритому повітрі в холодний період року зварники використовують спеціальний одяг. Захисний одяг, що використовують під час наплавлення, повинен відповідати вимогам ДСТУ EN 470-1:2003. Спеціальний одяг при зварюванні у виробничих приміщення забезпечує захист тіла від інтенсивного розбризкування металу в умовах нормального мікроклімату. Це може бути брезентовий костюм з вогнестійкою пропиткою та захисними накладками із спілка (ТУ 17-08-237-85). Рукава спецодягу повинні щільно облягати кисті рук. На голові має бути головний убор. Брюки спецодягу мають бути одягненими навипуск.

Необхідним також є спеціальне взуття, яке застосовується для захисту від опіків бризками розплавленого металу, механічних травм, переохолодження при роботі на відкритому повітрі в зимовий період, а також від ураження електричним струмом. Зварникам забороняється працювати у взутті з відкритим шнуруванням або металевими цвяхами на підошві.

Для захисту рук у відповідності з ГОСТ 12.4.010-75 слід застосовувати прості рукавиці, виготовлені із жариностійкого матеріалу з типом захисту Т.

4.2 Розрахунок заземлення, освітлення, вентиляції

Заземлення

Заземлення потрібне для захисту від ураження електричним струмом при доторканні до металевих частин корпусу джерела живлення, зворотного зварювального проводу, які знаходяться під напругою в результаті пошкодження електричної ізоляції. Земля в аварійному режимі роботи машини використовується в якості провідника в ланцюгу замикання.

При правильному заземленні джерела живлення виникають паралельні електричні гілки: одна з малим опором (3--4 Ом), а друга, в яку входять людина або група людей з великим опором (2000 Ом). За таких умов практично струм не пройде через тіло людини у випадку контакту її з корпусом джерела живлення, який випадково опинився під напругою.

Основними елементами заземлювального пристрою є заземлювачі, які можуть бути природними та штучними. Природними заземлювачами можуть бути металічні та залізобетонні частини комунікацій і споруд, які розміщуються у землі. Для штучних заземлювачів використовують вертикальні та горизонтальні електроди. Для вертикальних електродів використовують стальні стрижні діаметром 10-16 мм та довжиною 5-10 м, кутову сталь (від 40х40 до 63х63 мм), а також стальні труби діаметром 50-60 мм, довжиною 2,5-3 м. Для зв'язку вертикальних електродів та як самостійний горизонтальний електрод застосовують штабову сталь шириною 20-40 мм та товщиною 4 мм, а також сталь круглого перерізу діаметром 10-12 мм.

Для заземлення установки автоматизованого наплавлення тіл обертання УДН-01 з випрямлячем ВДУ-506, який живиться від мережі з ізольованою нейтраллю, використовують комбіновані групові заземлювачі, які складаються з вертикальних електродів, розміщених за планом у ряд або по контуру, з'єднаних горизонтальним електродом.

Кожна одиниця зварювального обладнання повинна мати окремий провід заземлення, який приєднується до магістралі заземлення. Затискач вторинної обмотки випрямляча, до якого підключається зворотній провід необхідно також заземлювати. Вимоги до виконання захисного заземлення зварювального обладнання повинні відповідати ГОСТ 12.2.007.0-75 та ГОСТ 12.1.030-81. Послідовне включення в заземлюючий провідник декількох апаратів забороняється.

Визначимо основні конструктивні параметри захисного заземлення (кількість, розміри, порядок розміщення вертикальних стрижнів та довжини з'єднувальної смуги), при яких опір розтіканню струму групового заземлювача не буде перевищувати нормативне значення.

Вихідні дані для розрахунку захисного заземлення:

· тип ґрунту - суглинок;

· конфігурація групового заземлювача - ряд;

· вертикальний електрод - стальна труба діаметром d=60 мм, довжиною l=3 м;

· відстань між вертикальними електродами - а=2 м;

· глибина закладання заземлювача в землю t₀=0,8 м;

· смуга, що з'єднує вертикальні електроди - сталь круглого перерізу діаметром 12 мм

Визначимо відстань від поверхні ґрунту до середини довжини вертикального стрижня Т за формулою:

(4.1)

(м).

Визначимо потрібний опір штучного заземлювача R_ш. За відсутності природних заземлювачів потрібний опір штучного заземлювача дорівнює розрахунковому нормованому опору R_з і обирається за таблицею 1 додатку Е:

Таким чином, можемо вважати, що R_ш=R_з?4 Ом.

Визначимо розрахунковий питомий опір ґрунту з урахуванням коефіцієнту сезонності, за формулою:

,(4.2)

дес_вим - питомий опір ґрунту, визначений у результаті вимірювань, Ом·м;

Ш - коефіцієнт сезонності, який враховує замерзання або всихання ґрунту.

с_вим= 100 (Ом·м).

Коефіцієнт сезонності Ш, який враховує замерзання або всихання ґрунту, обирається з таблиці 2 додатку Д (територія України відноситься до четвертої кліматичної зони):

Ш=1,4.

Обчислимо розрахунковий питомий опір ґрунту за формулою (7):

(Ом·м).

Визначимо опір розтіканню струму одиничного вертикального заземлювача R_в. Для заземлювача круглого перерізу, заглибленого в землю, формула має вигляд:

,(4.3)

деR_в - опір розтіканню струму одиничного вертикального заземлювача, Ом;

с - розрахунковий питомий опір ґрунту, Ом·м;

l - довжина вертикального електроду, м;

Т - відстань від поверхні ґрунту до середини довжини вертикальної електрода, м;

d - діаметр вертикального електрода, м.

Обчислимо опір розтіканню струму одиничного вертикального заземлювача за формулою (4.3):

Необхідна кількість вертикальних електродів n обчислюється за формулою:

,(4.4)

де R_в - опір розтіканню струму одиничного вертикального заземлювача, Ом;

R_ш -опір штучного заземлювача, Ом;

з_в - коефіцієнт використання заземлювачів (екранування).

Коефіцієнт використання заземлювачів обирається за таблицею 1 додатка Е: a/l=1,5, тому з_в=0,85

За формулою (4.4) обчислимо необхідну кількість вертикальних електродів:

Припустимо, що кількість вертикальних електродів 5 штук. Визначимо розрахунковий опір розтіканню струму за формулою:

(4.5)

.

При розміщенні вертикальних електродів у ряд, довжина горизонтальної смуги, що з'єднує вертикальні електроди визначається за формулою:

,(4.6)

де а=2 м - відстань між вертикальними електродами;

n=5 шт.- кількість вертикальних електродів.

Обчислимо довжину горизонтальної смуги, що з'єднує вертикальні електроди, за формулою (4.6):

Опір розтіканню струму з'єднувальної горизонтальної смуги R_г визначається за формулою:

,(4.7)

дес - розрахунковий питомий опір землі, Ом·м;

L_г - довжина горизонтальної смуги, м;

b - ширина горизонтальної смуги, м;

T_с - відстань від поверхні ґрунту до середини ширини горизонтальної з'єднувальної смуги, м.

Очевидно, що відстань від поверхні ґрунту до середини ширини горизонтальної з'єднувальної смуги Т_с можна визначити за формулою:

(4.8)

=0,81 (м)

Обчислимо опір розтіканню струму з'єднувальної горизонтальної смуги R_г за формулою (4.7):

Розрахунковий опір розтіканню струму у з'єднувальній смузі із врахуванням коефіцієнта екранування визначається за формулою:

,(4.9)

де R_г - опір розтіканню струму з'єднувальної горизонтальної смуги, Ом

n_c - кількість з'єднувальних смуг, шт;

з_c -коефіцієнт використання заземлювачів.

Для обраної конфігурації заземлювача потрібна лише одна з'єднувальна горизонтальна смуга n_c=1 (шт.).

Коефіцієнт використання заземлювачів з_c обирається за таблицею 1 додатка Е: з_c=0,72

Обчислимо розрахунковий опір розтіканню струму у з'єднувальній смузі із врахуванням коефіцієнта екранування за формулою (4.9):

.

Еквівалентний опір розтіканню струму групового заземлювача R визначається за формулою:

,(4.10)

де R_роз.в. - розрахунковий опір розтіканню струму вертикальних електродів, Ом;

R_роз.г. - розрахунковий опір розтіканню струму у з'єднувальній смузі із врахуванням коефіцієнта екранування, Ом.

Обчислимо еквівалентний опір розтіканню струму групового заземлювача R за формулою (4.10):

Пам'ятаючи, що R_з?4 Ом, бачимо, що виконується умова:

,(4.11)

Отже, з огляду на нерівність (4.11), робимо висновок, що наведені в даному розділі розрахунки захисного заземлення є правильними.

Освітлення.

Освітлення цехів, ділянок і робочих місць, де виконуються роботи з автоматизованого наплавлення тіл обертання установкою УДН-01 повинно відповідати ДБН В.2.5-28-2006.

Освітлення у виробничих приміщеннях і на відкритих майданчиках може здійснюватися природнім чи штучним світлом. За недостатності природного освітлення додатково використовується штучне освітлення.

Робоче освітлення здійснюється в основному системою загального рівномірного чи місцевого (локалізованого) штучного освітлення, а також системою комбінованого штучного освітлення (загальне плюс місцеве).

Загальне рівномірне освітлення застосовують, якщо складально-зварювальні роботи виконуються на всій площі приміщення цеху; місцеве освітлення - в тих випадках, коли фіксовані робочі місця згруповані на окремих дільницях цеху. При автоматичному дуговому наплавленні, як правило використовується комбіноване освітлення.

Якщо висота приміщення цеху становить більше 6 м, то для загального освітлення використовують лампи високої інтенсивності типу ДРЛ чи ДРІ. У приміщеннях з висотою цехів менше 6 м для загального освітлення застосовують люмінесцентні лампи, для місцевого - як люмінесцентні, так і низько вольтові лампи розжарювання.

...