Файл: Ремонт с применением сварки монорельса консольнокозлового крана.docx

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

«Выксунский металлургический колледж

имени Александра Александровича Козерадского»

ВЫПУСКНАЯ

КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

на тему:Ремонт с применением сварки монорельса консольно-козлового крана
Обучающийся Даниил Владимирович Мишанов

(И. О.Фамилия)
Руководитель работы Повел Николаевич Крутов

(И. О. Фамилия)
Работа допущена к защите в ГЭК

Директор __________ Л.Ф. Шахназарова « »_________2021

(подпись)

Зам. директора по УПР __________ Н.В. Горбачева « »_________2021

(подпись)
Выкса

2021г.

АННОТАЦИЯ

В выпускной квалификационной работе разработан технологический процесс ремонта с применением сварки монорельса консольно-козлового крана.

В работе дана характеристика заданной конструкции и оценка технологичности изделия, описано назначение конструкции.

Для ремонта конструкции выбрана марка стали, которая обладает хорошей свариваемостью, что обеспечивает надежное качество сварного соединения.

В работе предусмотрены методы контроля качества сварных швов, описаны дефекты, возникающие в процессе сварки и способы их предупреждения.

Особое внимание уделено обеспечению безопасных условий труда на производстве и методам защиты от опасных и вредных производственных факторов.

В экономической части выполнен расчет расхода основных материалов и электроэнергии, необходимой для произведения ремонтных работ, а также произведено нормирование производственных работ.

Пояснительная записка к ВКР изложена на 53 страницах, содержит 11 рисунков, 9 таблиц, список использованных источников из 27 наименований, 1 приложение.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ	4
1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ	7
1.1 Назначение, характеристика изделия и оценка технологичности	7
1.2 Характеристика материала на изготовление сварной конструкции	9
1.3 Оценка свариваемости стали	10
1.4 Обоснование выбора способа сварки	12
1.5 Выбор сварочных материалов	13
1.6 Выбор режима сварки	15
1.7 Выбор технологического оборудования	18
2 ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ	20
2.1Технологический процесс ремонта монорельса	20
2.2Технологические решения по предупреждению сварочных деформаций	22
2.3 Выбор методов контроля качества сварной конструкции	24
2.4 Анализ сварочных дефектов, обнаруживаемых при сварке	26
3 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ	32
3.1 Организация рабочих мест	32
3.2 Технические, технологические, организационные решения по устранению опасных и вредных факторов	34
3.3 Электробезопасность	36
3.4 Пожаробезопасность	37
4 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ	39
4.1 Расчет расходов на материалы 4.2Расчет расхода на электроэнергию	39 40
4.3 Расчет заработной платы работника	41
4.4 Расчет затрат на амортизацию и прочих расходов	43
ЗАКЛЮЧЕНИЕ	46
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ	47
НОРМАТИВНО-ПРАВОВЫЕ ДОКУМЕНТЫ	48
Приложение А	50

---

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время в промышленности сварка является самым распространенным типом соединения материалов. Сварочное производство развивается бурными темпами, в ряде случаев превосходящими темпы роста других процессов металлообработки. Сварка является одним из основных технологических процессов при изготовлении самых разнообразных металлических и пластмассовых конструкций в различных отраслях промышленности и строительства.

Сваркой называется технологический процесс получения неразъёмных соединений посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или общем нагреве, или пластической деформации, или совместном действии того и другого.

В развитии современного машиностроения, судостроения, авиастроения, строительства большая роль принадлежит сварочному производству. В машиностроении и металлообработке на его долю приходиться около 45%, российского производства металлических заготовок.

Большой вклад в развитие и совершенствование сварочных процессов и оборудования внесли отечественные инженеры. В.В. Петров, Н.Н. Бенардос, Н.Г. Славянов, профессор В.П. Вологдин, академиком Е.О. Патоном. [1]

Технические преимущества сварных конструкций по сравнению с конструкциями, изготовленными с использованием других методов получения неразъемных соединений, обеспечили им широкое распространение в различных отраслях строительства и машиностроения. Точность изготовления сварной конструкции в значительной степени определяет ее работоспособность. Автоматизация и механизация процесса и производства, его большая маневренность позволяет непрерывно усложнять или облегчать конструкцию, а также создавать уникальные и единственные в своём роде конструкции.

Ведущее место в сварочном производстве по-прежнему занимает дуговая сварка, которая и в ближайшем будущем останется основным видом сварки плавлением, а электродуговая сварка в среде защитных газов или под флюсом является одной из наиболее широко используемых. Такое положение дуговой сварки объясняется высокой концентрацией тепловой энергии, универсальностью процесса, возможностью сварки в различных условиях и положениях, надежностью и относительно низкой стоимостью оборудования, стабильностью прочностных характеристик свариваемых соединений, сравнительной простотой механизации процесса дуговой сварки.[2]

---

Перспективы сварочного производства заключается в разработке сварочных материалов специального назначения, обеспечивающих соединение высокопрочных сталей и сплавов, разнородных, многослойных и композиционных материалов. Кроме того, актуальной является задача создания сварочных материалов, оптимальных как по количественному содержанию компонентов, так и по экономическим показателям.

Перед всеми областями науки и техники, в том числе и перед сварочным производством стоят большие задачи по улучшению качества продукции, экономии ресурсов, разработке и внедрению новейших технологий и оборудования в целях поднятия уровня экономии страны на качественно новую ступень.

Цель выпускной квалификационной работы: разработать технологический процесс ремонта с применением сварки монорельса консольно-козлового крана.

Задачи выпускной квалификационной работы:

1.Дать характеристику и оценку технологичности ремонта с применением сварки монорельса консольно-козлового крана.

2.Обосновать выбор стали для ремонта.

3.Разработать технологический процесс ремонта с применением сварки монорельса консольно-козлового крана.

4.Обосновать выбор оборудования для осуществления технологического процесса.

5. Обеспечить качественное выполнение ремонтных работ.

6.Обеспечить безопасные условия труда при ремонтных работах.

7.Расчить себестоимость ремонтных работ.

1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1Назначение, характеристика изделия и оценка технологичности

Козловые краны — краны мостового типа, мост (пролётные строения) которых установлен на опоры, перемещающиеся по рельсам, установленным на бетонные фундаменты. Внешне похожи на козлы, отсюда и название. Кран консольно-козловой используется для осуществления грузоподъемных работ на открытых площадках и складах промышленных организаций.

Перемещение моста на высоких опорах обеспечивает высокую грузоподъемность крана и возможность использования его на больших площадках. По мостовому пролету перемещается грузовая тележка, к которой крепятся необходимые приспособления для конкретной манипуляции, например, крюк, траверс или магнит. Крановое оборудование оснащено также механизмами, обеспечивающими подъем грузов и движение тележки или самой установки. Консоль – это выходящая за пределы опоры часть моста крана. Эта часть конструкции позволяет увеличить рабочую зону крана.

---

Консольные краны приобрели широкое распространение благодаря улучшенным прочностным характеристикам и повышенной грузоподъемности.

Козловой кран — эффективное, высокопроизводительное оборудование для транспортировки. Благодаря надежным механизмам перемещение и подъем материалов и конструкций происходит с высокой скоростью, позволяя автоматизировать многие технологические операции на производственных площадках. 


Рисунок 1.Устройство консольно-козлового крана

Ремонт предусматривает замену части монорельса консольно-козлового крана с применением сварки.


Рисунок 2. Местонахождение дефекта Д на кране

Оценка технологичности конструкции.

Под технологичной конструкцией понимают такую конструкцию, которую можно изготовить с минимальными затратами труда, материалов и времени.[4]

Данная сварная конструкция технологична так как:

-технология ремонта состоит из простых и удобных для изготовления деталей;

-детали изготовлены из хорошо свариваемых материалов, сварные швыравно прочны основному металлу;

-при ремонте применяется минимальное количество деталей, что позволяет уменьшить трудоемкость при работе;

-подготовка к сварке, конструктивная форма сварного соединения, обеспечивают высокое качество сварного соединения;

Исходя из выше перечисленного, технология ремонта с применением сварки монорельса консольно-козлового крана имеет высокую технологичность.

2. 
   Характеристика материала на ремонт конструкции
   

Для выполнения ремонта конструкции выбираем детали, изготовленные из стали марки 09Г2С по ГОСТ 19281-2014. Выбор обоснован тем, что конструкция (козловой кран) относится к ответственной сварной конструкции, для них должны применяться стали регламентируемые документацией на изготовление соответствующих конструкций.

Классификация: сталь марки 09Г2С по ГОСТ 19281-2014 конструкционная низколегированная для сварных конструкций.

Прокат из данной марки стали используется для разнообразных строительных конструкций благодаря высокой механической прочности, что позволяет использовать более тонкие элементы, чем при использовании других сталей. Устойчивость свойств в широком температурном диапазоне позволяет применять детали из этой марки в диапазоне температур от -70 до +450 С. Также легкая свариваемость позволяет изготавливать из листового проката этой марки сложные конструкции для химической, нефтяной, строительной, судостроительной и других отраслей.[21]

---

Химический состав, механические и технологические свойства указаны в таблице 1,2,3.

Таблица 1.Химический состав стали

Марка стали	ГОСТ	Содержание элементов, %
		C	Si	Mn	Cr	Ni	Cu	Другие элементы
09Г2С	19281-2014	<0,12	0,50-0,80	1,30-1,70	<0.3	<0.3	<0.3

Таблица 2.Механические свойства стали

Марка стали	ГОСТ	Временное сопротивление разрыву, МПа	Предел текучести, Мпа	Относительное удлинение, %	Ударная вязкость, Дж/см2
					при t испытания, °С
					-20	-40	-70
09Г2С	19281-2014	430-490	265-345	21	59-64	34-39	29-34

Таблица 3. Технологические свойства материала

Свариваемость	без ограничений
Флокеночувствительность	не чувствительна
Склонность к отпускной хрупкости	не склонна

2. 
   Оценка свариваемости стали
   

Свариваемость - свойство металлов или сочетания металлов образовывать при установленной технологии сварки неразъемное соединение, отвечающее требованиям, обусловленным конструкцией и эксплуатацией изделия [2]. Под хорошей свариваемостью стали понимают возможность получить сварное соединение, равнопрочное основному металлу, без трещин в металле шва и снижения пластичности в околошовной зоне.[4]

Свариваемость основного металла по его влиянию на состав и свойства металла шва, а также по его сопротивляемости образованию холодных трещин можно приближенно оценить, исходя из химического состава основного металла низколегированной стали, на ее сопротивляемость образования трещин при сварке принято выражать посредством эквивалента углерода  Сэкв, %.

---