Разработка технологического процесса сборки и сварки подкрановой балки

Тп.з. =15,6 мин

Тшк.= 348,8 + 15,6 = 364,4 мин = 6,07 час

20 Сборка Узел 2

Произвожу нормирование по укрупненным нормативам

Тп.з = 10 мин.= 0,17 час

Тш = (1,93 + 0,08)Ч1,1 = 2,01Ч1,1 = час

Тшк.= 2,22 + 0,17 = 2,39 час

25 Сварка Узел 2

Тш = [(То + tв.ш)ЧLш + t в.и]ЧК_2, мин

То1 = 5,7 мин.

tв.ш = t_з + t_к + t _пер.

tв.ш = 0,3 + 0,4 + 0,15 = 0,85 мин

Lш1 = 19952 мм =19,952 м.

tв.ш = t_з + t_к + t _пер.

tв.и = t у.+ tсн + t кант.+ t вкл. уст.+ t кл. + t пер.+ tу.г

tв.и = 3,8 + 3,7Ч3 + 2,4 + 5,0 + 0,1Ч14Ч2 + 0,1Ч14Ч2 + 0,1Ч14Ч2 + 0,1Ч4 + 0,2 Ч14Ч2 + 0,2Ч4 +0,1Ч3 = 48,6 мин

К2=1,12

Тш = [(5,7 + 0,85)Ч19,952+ 48,6]Ч1,12 = 215,14 мин

Тп.з. =15,6 мин

Тшк.= 215,14 + 15,6 = 230,74 мин = 3,46 час

Общее время сборки - 3,53 час.

Общее время сварки - 9,53 час.

1.7 Мероприятия по снижению сварочных напряжений и деформаций

Сварка, как и другие процессы обработки металлов (штамповка, литьё, термическая обработка) вызывает возникновение в изделиях собственных напряжений. Собственными напряжениями называется напряжение, которое существует в изделии без приложения внешних сил. Поэтому в начальный момент создания сварных металлоконструкций при их проектировании необходимо считаться с возможностью появления в них значительных остаточных напряжений и деформаций, которые могут изменить проектные формы и размеры.

В зависимости от причины, вызвавшей напряжение, различают:

1) тепловые напряжения, вызванные неравномерным распределением температуры при сварке;

2) структурные напряжения, возникающие вследствие структурных превращений, сопровождающихся перерождением аустенита в околошовной зоне и образованием продуктов закалки мартенсита, объем которого больше объема исходной структуры.

Структурные напряжения не могут существовать при отсутствии тепловых напряжений, тогда как тепловые напряжения могут существовать при отсутствии структурных.

В зависимости от времени существования собственных напряжений и деформаций различают:

1) временные (переменные), существующие в конструкции лишь в определенный момент времени, если при этом возникшее напряжение не превышает предела упругости, временное напряжение и деформация исчезает после охлаждения изделия.

2) остаточные остаются в изделии после вызвавшей их причины. Эти напряжения деформации также возникают вследствие их неравномерного нагрева, но при этом в отдельных объемах нагреваемого изделия должны иметь место термопластические деформации или структурные превращения с образованием продуктов закалки.

В зависимости от размеров области, в пределах которой имеют место и взаимно уравновешиваются внутренние напряжения, они делятся:

1) напряжения первого рода;

2) напряжения второго рода;

3) напряжения третьего рода.

В проектируемой конструкции рассматриваем напряжения первого рода - это те напряжения, которые действуют и уравновешиваются в крупных объемах, соизмеримых с размерами изделий, или отдельных его частей. Эти напряжения могут быть определены экспериментально или расчетным путем.

К напряжениям первого рода относятся, как правило, внутренние напряжения, вызванные неравномерным нагревом и остыванием, либо неравномерной пластической деформацией. Поэтому рассматриваемые ниже сварочные напряжения являются напряжениями первого рода.

По направлению действия различают продольные напряжения вдоль оси шва и поперечные - поперек шва.

Продольные и поперечные деформации это изменения, которые образуются при выполнении всех типов швов и соединений. Это сокращение размеров сваренных элементов соответственно по длине и ширине. Остаточные продольные деформации зависят от ширины и толщины свариваемых элементов, способа сварки размеров швов и других факторов. Поперечные деформации в конструкциях и их конечные размеры зависят от длины швов.

В зависимости от изменения форм и размеров при сварке различают:

1. Деформации в плоскости проявляются в изменении формы и размеров детали или конструкции в их плоскости. Они могут быть продольными, поперечными и изгиба. Деформации изгиба проявляются при сварке листов, стержней и оболочек, и является следствием несимметричного расположения швов относительно центра тяжести сечения, неодновременного выполнения симметрично расположенных швов или неодновременного заполнения разделки кромок валиками сварного шва. Неравномерные по толщине пластические деформации образуют угловое перемещение.

2. Деформации из плоскости (угловые деформации) - проявляются в образовании поперечных или продольных волн, изломов плоскости свариваемых листов или элементов изделий, в «грибовидном» изгибе пояса при сварке тавровых и двутавровых сечениях и других изменениях формы детали.

«Грибовидность» - эти деформации тем больше, чем меньше толщина полки и больше катет сварного шва таврового соединения.

Сварка протекает в широком интервале температур, при этом интенсивному нагреву подвергается шов и около шовная зона, а удаленные от шва участки могут вовсе не подвергаться нагреву.

Существуют также другие деформации, например:

Деформации скручивания - образуются вследствие несимметричного расположения швов относительно центра изгиба стержней или неодновременного наложения швов.

Деформации потери устойчивости - вызываются сжимающими напряжениями, образующимися в процессе выполнения сварных соединений, или после остывания конструкции. Особенно большие деформации возникают при сварке тонколистовых конструкций.

В сварных конструкциях могут быть не только общие, но и местные деформации в виде выпучин и волн. Длинные и узкие листы, сваренные в стык под действием угловых деформаций и собственной массы, образуют волнистость.

При изготовлении сварных тавров, состоящих из двух листов, вследствие продольных и поперечных напряжений, а также укорочений возникают деформации стенки и пояса тавра.

В разрабатываемой металлоконструкции «Балки подкранового пути» могут возникнуть следующие виды деформаций и напряжений: в плоскости - сжатия и растяжения и угловые - такие как выгиб, прогиб, скручивание.

Вследствие неравномерного сокращения слоев по сечению шва или зон соединения, нагретых при действии источника теплоты выше температуры пластических деформаций, наряду с деформациями в плоскости соединяемых деталей наблюдаются и деформации свариваемых листов из плоскости - так называемые угловые деформации.

Границы проплавления основного металла при наплавке валика и выполнении шва определяются изотермической поверхностью, соответствующей температуре плавления данного металла, а участки пластических деформаций сжатия - температурой, определяемой по уравнению

ут = бЧТЧЕ, (27)

Т = ут / бЧЕ, (28)

где Т - температура, оС;

б - коэффициент литейного теплового расширения. С повышением температуры возрастает

Е - модуль упругости.

Угловые деформации при сварке соединений с угловыми швами возникают по тем же причинам, что и в стыковых соединениях.

Итак, чтобы угловые деформации были минимальными, необходимо, чтобы угол раскрытия был меньше, а разница в размерах верхних и нижних волокон зон разогрева была бы значительно меньше.

Следует также иметь в виду, что на характер деформаций листов из плоскости и угловых деформаций влияет ряд технологических факторов: размер свариваемых листов, наличие закрепления, число проходов и др.

В сварочных деталях и изделиях в процессе сварки, под действием нагрева основного металла и структурных превращений в ЗТВ, возникают упругие и пластические деформации, нарушающие размеры и форму элементов в сварных конструкциях, вызывающие их укорочение, изгиб, потери устойчивости. Эти нарушения выражаются в перемещениях, которые зависят от формы сварной конструкции, расположения швов, толщины металла.

Существует много методов и технологических процессов регулирования и уменьшения напряжений и деформаций, возникающих при сварке. В принципиальном соотношении они могут быть сведены к трем группам.

1. Уменьшение объема металла, участвующего в пластической деформации, возникшей на стадии нагрева металла (определение разделки кромок, ведение сварки на оптимальных режимах);

2. Создание пластичных деформаций противоположного знака, в тех зонах, которые оказались вовлеченными в пластическую деформацию на стадии нагрева;

3. Использование принципа компенсаций возникающих пластичных деформаций, симметричное расположение швов, возможность свободной усадки, создание пластических деформаций в других зонах, чтобы получить равномерную усадку всего элемента.

При разработке технологии сварки учитываю следующие положения:

1. Правильный выбор конфигурации сварных швов;

2. Порядок наложения сварных швов, направление движения сварщика (от середины к краям или от центра выполнения шва к центру тяжести);

3. Необходимость подогрева;

4. Уровень жесткости конструкции;

5. Возможность коробления конструкции;

6. Положение сварных швов в пространстве.

Во многих случаях от порядка наложения швов может зависеть появление трещин. При сварке жестких узлов рекомендуется накладывать швы обратноступенчатым методом.

Необходимость подогрева устанавливается расчетным, экспериментальным или справочным (табличным) путем в зависимости от марки стали и сплава.

Коробление конструкций является одним из главных недостатков сварных изделий.

Меры борьбы с короблением.

1. Сварка конструкции в жестких приспособлениях;

2. Установка при сборке минимальных зазоров;

3. Применение способов сварки с концентрированными источниками нагрева;

4. Подогрев пред наложением сварных швов.

Подогрев перед сваркой применяется для уменьшения скорости охлаждения наплавленного металла и около шовной зоны, чтобы избежать получения подкаленной хрупкой структуры; в целом ряде случаев подогрев позволяет устранить образование горячих и холодных трещин.

Одним из важнейших методов снятия остаточных напряжений и выравнивания структур сварных соединений из сталей и сплавов является «отпуск».

Наиболее эффективным способом полного снятия напряжений является термическая обработка, которой довольно часто подвергают сварные изделия из легированных сталей.

Для снятия напряжений назначается высокий отпуск. При такой термической обработке сварочные напряжения снимаются за счет того, что при нагреве предел текучести материала сильно падает и при температуре 600°С близок к нулю; поэтому материал не оказывает сопротивления пластическим деформациям, благодаря чему внутренние остаточные напряжения полностью исчезают.

Проведенные исследования показали, что применение термической обработки сварных изделий может быть рекомендовано, когда необходимо исключить искажение формы сварных конструкций после механической обработки в процессе эксплуатации вследствие перераспределения напряжений и пластических деформаций.

Практика показала, что сварные конструкции, к которым предъявляются высокие требования по точности обработанных поверхностей, и если они не подвергались термической обработке перед механической обработкой, в процессе механической обработки могут быть удалены участки, имеющие напряжения одного знака, вследствие чего произойдет перераспределение напряжений, и точность механически обработанных поверхностей будет нарушена. Это может также произойти в процессе эксплуатации этого изделия.

Целесообразность назначения термической обработки для сварных конструкций в каждом конкретном случае определяется в зависимости от применяемых материалов, технологии изготовления конструкции и условий ее эксплуатации.

Пластической деформацией сварных швов и около шовной зоны можно достичь уменьшения и даже полного снятия сварочных напряжений, а также остаточных деформаций. Это может быть достигнуто путем местной обработки швов и околошовной зоны, при которой в них создаются дополнительные пластические деформации растяжения, устраняющие деформации сжатия, возникающие при сварке. Такая обработка швов достигается проколачиванием или проковкой. Проколачивание шва в горячем состоянии следует производить при температурах металла не ниже 500°С, чтобы не попасть в интервал температур пониженной его пластичности. Проколачивание в горячем состоянии обычно производится при горячей сварке; прибегать к специальному нагреву для осуществления этой операции и в других случаях нет необходимости, так как исследованиями установлено, что проколачивание швов при температурах от 100°С и ниже является весьма эффектным методом снятия напряжений. Холодное проколачивание шва и околошовной зоны производят от температуры, не превышающей 100°С, до обычной. Удары при этом производятся вручную, молотком массой 0,6 - 1,2 кг с закругленным бойком или пневматическим молотком с плоской чеканкой при слабом нажиме в направлении обратном наложению сварного шва.

Проколачивание металла однопроходного шва после его полного охлаждения должно производиться при плотном его прилегании к плите или стеллажам. Проколачивание при многослойной сварке должно производиться по каждому слою, за исключением первого, так как при сварке первого слоя на весу (обычно малого сечения) в корне шва могут образоваться несплошности по форме надреза, которые в период проколачивания могут распространиться в виде трещин в металл шва.

Практикой и исследованиями установлено, что на остаточные деформации и напряжения при сварке наряду с неравномерностью распределения температуры в свариваемом металле существенное влияние оказывает неодновременность наложения шва по длине и сечению шва, последовательность и направление выполнения швов.

При сварке широко применяются такие методы выполнения швов по длине: напроход от середины к краям, вразброс; а по сечению - однопроходный, многопроходный, каскадный, блочный, горкой и др.

Наряду с выбором методов и последовательности сварки необходимо также уделить внимание выбору направления наложения отдельных швов, так как направление сварки отдельных швов заметно влияет на деформацию изделия.

Предлагаю производить сварку металлоконструкции «Балка подкранового пути» двумя сварщиками с движением от центра металлоконструкции к краям, а выполнение сварки в направлении обратном движению сварщика. Во избежание деформаций и напряжений предлагаю для проектируемой металлоконструкции «Балка подкранового пути» швы сваривать обратно-ступенчатым способом. Это относится почти ко всем деталям данной конструкции, обратно - ступенчатый способ не дает перегрева и перераспределяет сварочные напряжения.

В процессе сварки конструкции нельзя допускать излишних усилений швов заданных по чертежу.

Для уменьшения общих сварочных деформаций целесообразно собирать металлоконструкцию из отдельного, заранее сваренного узла, с наращиванием отдельных элементов.

Для снижения напряжений и деформаций необходимо основное количество швов располагать параллельно тому направлению, в котором нужно иметь наименьшие общие деформации, поскольку продольное укорочение сварных соединений значительно меньше поперечного.

Для снижения напряжений и деформаций следует придерживаться технологии.

Внедрен метод сварки автоматической и механизированной сварки в среде СО2, который не дает перегрева металлоконструкции.

При изготовлении металлоконструкции «Балка подкранового пути» предлагаю применить жесткое закрепление в приспособлении с помощью пневмоприжимов - сборка на прихватках, собирать в последовательности обеспечивающей снижение деформаций и напряжений, сварку швов производить последовательно от середины к краям, снимать прижимы и вынимать изделие из приспособления после его полного остывания.

Жесткое закрепление обеспечивается прикреплением полок перед сваркой к плите и использованием распорных струбцин.

Вследствие жесткого закрепления увеличивается пластическая деформация в зоне шва, а это может значительно снизить остаточный прогиб и довести его до таких размеров, что последующее исправление балок не потребуется.

При обеспечении закрепления прихватками сварка их может производиться по одному из ранее рассмотренных приемов.

Из сказанного следует, что вышеперечисленные приемы можно

рекомендовать для снятия сварочных напряжений при сварке металлоконструкции «Балка подкранового пути» и, соответственно, предлагаю провести проковку швов при температурах от 100°С и ниже, которая является весьма эффектным методом снятия напряжений.

Термическая обработка для снятия внутренних напряжений для металлоконструкции «Балка подкранового пути» не целесообразна в связи с ее габаритами и достаточной жесткостью.

Когда деформации сварных изделий выходят за пределы допустимых, возникает необходимость их исправления правкой. Сварочные деформации можно устранить механической или термической правкой.

Механическая правка заключается в растяжении сжатых участков деформированной детали.

Термическая правка (правка нагревом) достигается за счет пластических деформаций сжатия растянутых участков. Нагрев можно осуществить газовой горелкой, электрической дугой.

При необходимости, в случае возникновения деформаций, предлагаю применять механическую или термическую правку.

Расчет сварных соединений на прочность

Металлоконструкция балки подкранового пути сваривается нахлесточными и тавровыми соединениями, т.е. угловыми швами.

В соединениях, выполняемых сварными угловыми швами, всегда имеет место концентрация напряжений (основной фактор - геометрический концентратор).

Прочность угловых швов зависит от типа соединения, формы поперечного сечения шва (прямоугольной, выпуклой, вогнутой) и напряжения усилия относительного шва (лобовые или фланговые швы).

Угловые швы в зависимости от характера погонных нагрузок могут испытывать все три вида напряжённого состояния (одноосное, двуосное, объёмное). Например, лобовой шов испытывает одновременно растяжение, срез и изгиб.

Угловыми сварными швами выполняются соединения - нахлесточные, тавровые и угловые. Расчётная площадь сечения углового шва, являясь плоскостью среза шва определятся по выражению.

Fш=hpЧlш; (29)

где hp=вЧK-расчетная высота поперечного сечения углового шва;

в - коэффициент для определения расчётной высоты шва в зависимости от формы его поперечного сечения (нормального, выпуклого, вогнутого), вида и способа сварки, применяемый равным: 1 - для автоматической сварки, 0,9 - для однослойной механизированной и многослойной автоматической, 0,8 - для многослойной механизированной, 0,7 - для ручной сварки

K - катет углового шва, мм;

При расчёте сварных соединений с угловыми швами необходимо учитывать следующие требования:

а) катеты угловых швов следует принимать по расчёту, но не более 1,2ЧS;

б) расчётная длина углового шва должна быть не менее 4ЧK (или 40 мм);

в) расчётная длина флангового шва не должна превышать 50ЧK (из условия обеспечения наименьшего объёма сварочных напряжений и деформаций), за исключением швов, в которых усилие действуют на всём протяжении шва;

г) величина нахлёста должна быть не менее 5 толщин наиболее тонкого из свариваемых элементов;

д) соотношения величин катетов швов следует применить 1:1 при действии статических и не менее 1:1,5 - динамических нагрузках;

При действии на угловые швы (лобовые или фланговые) продольной, поперечной силы или изгибающего момента их проверяют на условный срез по формулам:

фш = N/(nЧвЧKЧLш) ?ґ; (30)

фш=Q/(nЧвЧKЧLш) ?ґ; (31)

фш=M/Wш ? ґ; (32)

где - Wш момент сопротивления шва.

Wш= вЧKЧLш2/6 (33)

Таблица 6-Расчетные схемы сварных швов

Тип соединения	Тип сварного шва	Род усилия на соединение	Расчетная схема сварного шва	Расчетные формулы
Тавровое	Угловой	Продольная сила (растягиваю-щая или сжимающая)

Нагрузка статическая - Р = N = 508173 Н.

Определяю допускаемые напряжения:

[у_р'] = у_т/1,6 (34)

[у_р']= 345/1,6 = 215 МПа,

где 1,6 коэффициент запаса прочности для низколегированных сталей.

[ф'] = 0,6Ч[ур'] (35)

[ф'] = 0,6Ч215 = 129,38 МПа;

Определяю продольную силу (растягивающая или сжимающая)

- Р = N = 508173 Н.

Определяю напряжения возникающие в сварных швах:

уш= Р/Fш? 'ґ; (36)

где Р = N = 508173 Н

Fш = 2ЧвЧКЧ lш (37)

lш = 5970 мм

Fш = 2Ч1Ч8Ч5970 =95520 мм2

уш= 508173 / 95520 = 5,32 МПа

5,32 МПа < 215 МПа

Условие прочности от действия продольной силы - выполнено.

Расчет прочности от действия поперечной силы

фш = Q/Fш ? 'ґ; (38)

где Q = P

Fш = SЧlш (39)

Fш = 10Ч5970 = 59700 мм2

фш = 508173 / 59700 = 8,51 МПа

8,51 МПа < 129,38 МПа

Условие прочности от действия поперечной силы - выполнено.

Расчет прочности от действия изгибающего момента

уш (ш) = M / Wш? ур'; МПа

Wш = SЧlш2/6 мм3 (40)

М= РЧ lш, НЧмм (41)

М = 508173Ч5970 = 3039792810 НЧмм

Wш = 10Ч59702/6 = 59401500мм3

уш (ш) = 3039792810/59401500 = 51,17 МПа

51,17 МПа < 129,38 МПа

51,17 МПа < 215 МПа

Условие прочности от действия изгибающего момента - выполнено.

Расчет прочности от совместного действие изгибающего момента и продольной силы

урез=уNш+ умш? ур'ґ; (42)

где умш= 6ЧM/Wш

умш= 6ЧM/ SЧlш2= 3039792810/356409000= 8,52 МПа

уNш = N/ SЧlш (43)

уNш = N/ SЧlш = 508173 / 59700 = 8,51 МПа

урез = 8,51 + 8,52 = 17,03 МПа < 215,6 МПа

Условие равнопрочности выполнено.

Проверочный расчет по предельному состоянию балки:

N = [ур']ЧFш (44)

N = 215Ч59700 = 12835500 Н.

Максимальная нагрузка - 12835500 Н

Вывод:

Проведенные расчеты показали, что прочность в угловых швах «Балки подкрановой» обеспечена.

Равнопрочность сварного шва и основного металла обеспечена геометрическими параметрами угловых сварных швов.

1.8 Контроль качества

При изготовлении металлоконструкций работники технического контроля, производят проверку собранных и сваренных узлов и конструкций.

Одной из форм хорошей организации технического контроля является пооперационный контроль сборки и сварки узлов. Контроль, производимый после выполнения отдельных операций при изготовлении изделия, выявляет дефекты по этим операциям, указываем причины и способы их устранения, и таким образом, исключаем возможность появления брака.

При осуществлении технического контроля качества сборки проверяют следующее:

- Основные размеры узлов или полностью собранного изделия по чертежу.

- Стыковые и угловые соединения элементов в узлах и конструкциях. При этом по техническим условиям, нормалями и чертежу выдерживают допуски на зазоры, углы скоса и притупление кромок.

- Правильное расположения прихваток обеспечивающих такое скрепление собранных элементов узла или конструкции, которое не вызывало бы увеличения внутренних напряжений после сварки данного узла или конструкции.

- Поверхность металла в местах наложения швов соединяемых элементов. Загрязнение, ржавчина и влажность поверхности металла не допускаются, во избежание образования недоброкачественных швов.

- Поверхности и кромки металла в целях выявления дефектов, которые могли быть не обнаружены на заготовительном участке. К таким дефектам относятся: трещины, расслоение металла, раковины и вмятины на поверхности металла.

Контроль качества сварки состоит в следующем:

- Проверяют последовательность и режим сварки узла или конструкции согласно заданному технологическому процессу.

- Проверяют качество сварных швов и их размеры соответственно чертежу наружным осмотром, шаблонами и другими способами, указанными в технологическом процессе.

- В зависимости от типа изготавливаемой конструкции производится (согласно технологии) проверка квалификации сварщиков. Например, к сварке конструкций, подведомственных Ростехнадзору, допускаются только сварщики, имеющие специальные удостоверения от Ростехнадзора. Кроме того, проверяют сварку пробных образцов, заданных технологией и результаты механический испытаний этих образцов.

- Выявляют отклонения от прямолинейности сваренных узлов и изделий в пределах допусков.

Выбор и обоснование методов контроля

Для проверки качества изготовления подкрановой балки выбираю следующие методы контроля сварных соединений:

Визуальный осмотр

Визуальный осмотр производится на предмет выявления наружных дефектов: трещин всех видов и направлений в швах и околошовной зоне, подрезов; незаваренных кратеров, пор, шлаковых включений, непроваров, геометрических отклонений: невыдержанные размеры швов в поперечном и продольном сечении, смещение кромок, которые выявляются специальными шаблонами (УШС-3), а также - нарушение формы и размеров изделия.

Внешний осмотр проводится на всех стадиях сварочного производства: проверка заготовок и сборки, наблюдение за процессом сварки, осмотр готовых изделий.

Обычно внешний осмотр предшествует всем другим методам контроля. Это наиболее дешевый, оперативный и достаточно информативный метод контроля.

Контроль заготовки и сборки:

1 Проверяется материал (может браковаться при наличии вмятин, заусенцев, окалины);

2 Качество подготовки и разделки кромок;

3 Величина зазоров;

4 Смещение кромок состыкованных деталей.

Качество отдельных слоев шва можно проверить путем сравнивания с эталоном. Наблюдение может, проводится дистанционно с помощью специальных оптических приборов. На готовых изделиях осмотру подвергается сварной шов и зона прилегающего основного металла на расстоянии не менее 20 мм. от шва, после очистки от шлака, брызг и загрязнений. Проверяется наличие трещин, подрезов, свищей, прожогов, натеков, не проваров корня шва и не проваров по кромкам, дефектов формы шва.

Осмотр швов, не допустимых для прямого наблюдения проводится с помощью оптических приборов - эндоскопов.

Предлагаю проверять ВИК - 100% длины швов.

Визуально измерительный контроль производится с помощью лупы 4-х-10-ти кратного увеличения и измерительных инструментов: шаблонов и катетомеров.

Измерительный контроль является более совершенным, т.к. осуществляется с помощью разнообразных технических средств контроля.

Проверка размеров разделки кромок производится специальными шаблонами, а исправление - при помощи повторной или дополнительной механической обработки.

Контроль размеров зазоров производится специальными шаблонами - щупами.

В процессе изготовления металлоконструкции балки подкранового пути идет постоянное наблюдение ОТК за правильным выполнением сварочных

работ - 100%.

По наружному осмотру: при этом проверяется отсутствие подрезов больше, чем 0,5 мм глубиной и 20 мм длиной, трещин, пористости. Допускается отклонение размеров катетов швов от заданных чертежом в пределах + 1 мм.

Рентгенографический контроль

Предлагаю проверять рентгенографическим контролем - 20% суммы длины швов. Рентгеновские лучи проникают сквозь металл и понижают свою интенсивность вследствие поглощения их металлом. Лучи ослабляются сильнее в тех случаях, когда они встречают на своём пути более плотный металл. Имеющиеся в сварном шве шлаковые включения, газовые поры, трещины или другие дефекты будут в большей степени пропускать рентгеновские лучи, чем плотный металл шва. Рентгеновские лучи оказывают такое же действие на рентгеновскую плёнку, как и световые, лучи. При рентгеновском просвечивании сварного шва в местах его пороков на негативе получаются более темные пятна и полосы, имеющие форму порока, вследствие более интенсивного прохождения лучей через эти дефектные места. На снимках дефектные места видны в виде светлых пятен и полос такой же формы.

Рентгеновское просвечивание стальных элементов целесообразно производить при толщине детали до 100 мм.

По каждому рентгеновскому снимку составляется длина просвеченного участка шва в мм, характер дефектов, их размеры в мм, и количество дефектов на этом участке.

По характеру распределения дефекты объединяются в следующие группы (ГОСТ 7512):

Группа А - отдельные дефекты

Группа Б - цепочка дефектов

Группа В-скопление дефектов

Для сокращенного обозначения вида дефекта применяются специальные значки.

Оценка качества шва по рентгеновским снимкам устанавливается путём сравнения с другими снимками, принятыми за эталоны для данного типа конструкции.

Она состоит из следующих операций:

­ разметка изделия для выделения участков сварных швов подлежащих просвечиванию;

­ выбор режима просвечивания/по таблицам и графикам;

­ установка рентгеновской трубки и кассеты с пленкой;

­ облучение шва;

­ фотообработка пленки проявления и фиксирования;

­ определение качества снимка по чувствительности, вычисляемой с помощью эталонов;

­ оценки качества шва.

Кассеты для рентгеносъемки изготавливают из черной бумаги, резины,

алюминия или других материалов, непроницаемых для обычных световых лучей, и имеют наиболее ходовой размер 300х80 мм.

В зависимости от толщины контролируемого металла применяется один из четырех типов эталонов, регламентируемых ГОСТ 7512 и представляющих собой пластинки из того же материала, что и просвечиваемое изделие, с канавками разной глубины.

Схема просвечивания различных типов сварных швов и соединений:

Сварные соединения следует просвечивать по схемам (рис. 2), рекомендуемым ГОСТ 7512-82.

Схемы просвечивания сварных соединений

1 - источник излучения;

2 - кассета с радиографической пленкой.

2. Экономическая часть

2.1 Общие положения

Экономика - (с греческого) искусство управления домашним хозяйством. В современном мире экономика носит более широкий смысл:

- во-первых, под ней понимают национальное хозяйство какой либо страны или мира в целом.

- во-вторых, под экономикой подразумевают отношения, которые складываются между людьми в процессе производства, обмена и потребления материальных благ. Эти отношения получили название производственных экономических отношений.

- в-третьих, экономика - это наука, изучающая производственно - экономические отношения и хозяйственные связи. Экономика наука делится по направлениям на:

А) Экономическую территорию;

Б) Экономику отрасли;

В) Экономику предприятия (организации);

Г) Экономику труда и т.д.

В основе экономических отношений лежат процессы производства и потребления, то есть люди делятся на производителей и потребителей. Любое производство стимулирует потребность людей.

Производство - процесс создания материальных благ для удовлетворения потребностей согласно потребности людей при условии, что производитель при этом будет получать прибыль.

В основе производства лежит ряд факторов:

1. Сам труд - процесс расходования человеческой энергии (физической, духовной, интеллектуальной и т.п.) на выполнение целесообразной для общества работы.

2. Предметы труда - сырьё, материалы, топливо, энергия и т.п. на что направлена рациональная деятельность человека.

3. Средство труда - машины, оборудование, приспособления, инструменты и т.п. при помощи чего человек преобразует предметы труда.

Средство труда и предметы труда совместно получили название «Средств производства».

Для изготовления металлоконструкции «Подкрановая балка» необходимо рассчитать затраты на её производство и определить себестоимость.

Себестоимость промышленной продукции - это текущие затраты предприятия на производство и реализацию продукции, выраженные в денежной форме.

Наибольший удельный вес всех затрат предприятия составляют производственные расходы (издержки производства), выраженные в стоимостной форме. К ним относятся:

- потребление в процессе производства предметы труда (сырьё, материалы и т.д.)

- используемые в процессе производства средства труда (амортизация основных производственных фондов и т.д.)

- используемые в производстве покупные изделия и полуфабрикаты, а также производственные услуги других предприятий.

- часть стоимости живого труда (заработная плата)

Кроме производственных расходов предприятие несёт непроизводственные расходы (коммерческие).

Вместе производственные и непроизводственные расходы составляют себестоимость продукции.

Не все расходы предприятия включаются в себестоимость продукции, сюда не относятся расходы непромышленных подразделений предприятия (поликлиники, клубы, столовые и т.д.).

Все затраты предприятия можно разделить на прямые и косвенные.

Косвенные - это затраты, которые прямо не могут быть распределены на конкретный вид изделий (административные и управленческие расходы, на освещение, отопление, арендную плату и т.д.).

Прямые - это затраты непосредственно связанные с производством продукции (на материал, содержание и эксплуатация оборудования и т.п.), эти затраты можно отнести на конкретный вид изделий на основании технико-экономических расчетов.

Расходы также можно разделить на постоянные и переменные.

Постоянные - это расходы, которые остаются неизменными и не зависят от объёма производства (арендная плата и т.п.), эти расходы принято называть накладными расходами.

Переменные расходы (издержки) - это расходы, находящиеся в прямой зависимости от объёма производства.

В зависимости от места возникновения затрат в хозяйственной деятельности предприятия различают:

- цеховую

- производственную

- полную себестоимость.

Цеховая себестоимость - это затраты на изготовление продукции.

Сюда включаются:

- на основные материалы с учетом возврата отходов

- покупные изделия и полуфабрикаты

- основная заработная плата производственных рабочих с начислениями

- дополнительная заработная плата производственных рабочих

- выплата единого социального налога

- расходы на подготовку и освоение производства

- расходы, связанные с износом инструмента и приспособлений

- расходы на содержание и эксплуатацию оборудования.

Цеховые расходы - это заработная плата административно - управленческого персонала цеха, затраты на содержание и ремонт помещений цеха и цеховых коммуникаций, на инвентарь общего

назначения, затраты на охрану труда, рационализацию и изобретательность.

Производственная (заводская) себестоимость - это цеховая себестоимость плюс общезаводские расходы (заработная плата управления завода с отчислениями единого социального налога, затраты на содержание общезаводского персонала, расходы на командировки и т.д.).

Полная себестоимость промышленной продукции - это сумма производственной себестоимости и внепроизводственных и непроизводственных расходов.

Внепроизводственные расходы - это расходы на тару, упаковку, рекламу, маркетинг и т.д.

Непроизводственные расходы - это потери от брака, не до сдача, порча материалов и готовой продукции.

Все затраты сводятся в сметы или калькуляции.

Себестоимость продукции отображает текущие затраты на производство всего объёма продукции или каждой единицы продукции. Для объёма продукции составляется смета затрат, где все затраты сгруппированы по элементам. Эта классификация распределяет затраты по следующим составляющим:

- сырьё и основные материалы за вычетом отходов

- покупные комплектующие изделия и полуфабрикаты с учетом услуг кооперированных предприятий

- вспомогательные материалы - не образуют основы готового продукта, а используются для поддержания непрерывности технологических процессов и производства

- топливо - здесь учитываются все виды топлива используемые, как для производственных целей, так и для общезаводских нужд

- энергия - здесь учитываются все виды энергии, используемой как для производственных целей, так и для общезаводских нужд

- заработная плата - здесь учитывается как основная, так и дополнительная заработная плата промышленно - производственного персонала вместе с премиями и поощрительными заработными платами

- амортизация основного капитала (основных фондов) - величина амортизационных отчислений, которую рассчитывают на основе первоначальной стоимости основного капитала, как производственного, так и непроизводственного назначения

- заработная плата на обеспечение работоспособности основного капитала (основных фондов) - связана с различными видами ремонтов и обслуживанием основных фондов

- прочие затраты - это затраты которые не были включены в вышеперечисленные элементы затрат (затраты на аренду, командировки и т.п.)

Для изготовления единицы продукции или отдельных видов продукции (работ, услуг) применяется плановая калькуляция.

В качестве типовой группировки применяется следующая номенклатура статей калькуляции:

- сырьё и материалы за вычетом отходов

- покупные полуфабрикаты, комплектующие изделия и услуги других предприятий

- топливо и энергия на технологические цели

- основная заработная плата производственных рабочих

- дополнительная заработная плата производственных рабочих

- отчисление единого социального налога

- расходы на подготовку и освоение производства

- расходы на содержание и эксплуатацию оборудования

- износ инструментов и приспособлений целевого назначения и прочие специальные расходы

- цеховые расходы

- потери от брака (не производственные расходы)

- прочие производственные расходы

- внепроизводственные расходы

Первые шесть статей калькуляции - это прямые затраты, т.е. расходы строго целевого назначения и их включают в себестоимость единицы продукции методом прямого счета.

В плановую калькуляцию для потребителей продукции так же включают дополнительные статьи:

- прибыль

- оптовая цена

- налог на добавленную стоимость

- отпускная цена.

Расчет статей плановой себестоимости изготовления изделия

Таблица 7. Плановая калькуляция себестоимости выпуска продукции

Наименование статей	Сумма, %
Основные и вспомогательные материалы, комплектующие	Согласно технологическому процессу
Основная заработная плата
Дополнительная заработная плата	40% от п. 2
Отчисления единого социального налога	26% от п. 2 + п. 3
Цеховые расходы, ВСЕГО:	133% от п. 2
Амортизация и текущий ремонт зданий	41% от п. 5
Эксплуатация здания (отопление, вода, освещение)	37% от п. 5
Заработная плата АУП	20% от п. 5
Прочие расходы	2% от п. 5
Ремонт, содержание и эксплуатация оборудования, ВСЕГО:	112% от п. 2
Амортизация оборудования	61% от п. 6
Эксплуатация оборудования (сил. электроэнергии, текущий ремонт)	30,5% от п. 6
Износ режущего и мерительного инструмента, приспособления	8% от п. 6
Прочие расходы (вспомогательный материал)	0,5 от п. 6
Общие расходы УПМ (охрана труда, экология и т.п.)	5% от п. 6
Себестоимость выпуска продукции (работ) в УПМ	Сумма п. 1 - п. 7
Внепроизводственные расходы	1% от п. 2
Общая себестоимость	Сумма п. 8, п. 9
Плановая прибыль	26% от п. 10
Оптовая цена	п. 10 + п. 11
НДС	18% от п. 12
Отпускная цена	п. 12 + п. 13

2.2 Расчёт затрат на основные, вспомогательные материалы и комплектующие

Металлоконструкция подкрановая балка изготовляется из листового проката по ГОСТ 19903 - 74.

Основные материалы:

В приложении приведен чертеж «подкрановой балки», рассмотрим все позиции.

Поз. 1 Пояс верхний изготавливается из стали 15ХСНД по ГОСТ 19282 - 73; из сортового проката - листа горячекатаного по ГОСТ 19903 -74 методом термической резки - 1 шт.; весит - 445 кг.

Стоимость 1 тонны проката 20000 руб., стоимость позиции - 8900 руб.

Поз. 2 Пояс нижний изготавливается из стали 15ХСНД по ГОСТ 19282 - 73; из сортового проката листа горячекатаного по ГОСТ 19903 -74 методом термической резки - 1 шт.; весит - 390 кг.

Стоимость 1 тонны проката 20000 руб., стоимость позиции - 7800 руб.

Поз. 3 Стенка балки изготавливается из стали 15ХСНД по ГОСТ 19282 - 73; из сортового проката листа горячекатаного по ГОСТ 19903 -74 методом термической резки - 1 шт. весит. - 507 кг;.

Стоимость 1 тонны проката 20000 руб., стоимость позиции - 10140 руб.

Поз. 4 Ребра жесткости изготавливается из стали 15ХСНД по ГОСТ 19282 - 73; из сортового проката листа горячекатаного по ГОСТ 19903 -74 методом термической резки - 6 шт. весит 1 шт.. - 8 кг; вес 6 шт. - 48.

Стоимость 1 тонны проката 21000 руб., стоимость позиции-160, стоимость 6 - позиций - 960 руб.

Поз. 5 Опорное ребро изготавливается из стали 15ХСНД по ГОСТ 19282 - 73; из сортового проката листа горячекатаного по ГОСТ 19903 -74 методом термической резки - 2 шт.; весит 1 шт. - 62,4 кг.; вес - 2 шт. - 124,8 кг.

...