Файл: 1 Назначение и описание колонны коробчатого сечения и условия на ее приемку и изготовления.rtf

ВУЗ: Не указан

Категория: Реферат

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.01.2024

Просмотров: 136

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.


) увеличена твёрдость червяков;

) прошлифованы витки их зубьев для уменьшения потерь, связанных с трением;

) улучшена регулировка зацепления червячных пар;

) усилена выходная часть редуктора подающего механизма;

) в редукторе заднего моста применена торцевая муфта, не допускающая проскальзывания.

Краткие технические характеристики указаны в таблице 11
Таблица 11 - Краткие технические характеристики:

Наименование параметра

Норма

Номинальный ток

1000

Номинальное напряжение питающей трехфазной сети (В)

380

Номинальная частота питающей сети (Гц)

50

Номинальный режим работы ПВ, не менее

100

Диаметр сплошной электродной проволоки (мм)

2-5

Диапазон регулирования скорости подачи электродной проволоки (м/ч)

60-362

Диапазон регулирования скорости сварки (м/ч)

12-120

Предельный угол наклона сварочной головки к плоскости перпендикулярной шву

45

Масса электронной проволоки в кассете (кг)

15

Масса ленточного электрода в кассете (кг)

10

Емкость бункера для флюса (дм)

6

Средний срок службы (лет)

5

Установленный ресурс до капитального ремонта (ч)

7500

Габаритные размеры (мм): -Длина -Ширина -Высота

- 716 346 526

Габаритные размеры АДФ-1002-1 У3 для сварки ленточным электродом (мм): -Длина -Ширина -Высота

- 950 370 730

Габаритные размеры блока управления (мм): -Длина -Ширина -Высота

- 460 375 322

Масса автомата без электродной проволоки, флюса и источника питания (кг)

45

Масса блока управления (кг)

30

Суммарная масса серебра (г)

25,0114



. Расчетная часть
.1 Расчет режима сварки
Режимы сварки под флюсом имеют основные и дополнительные параметры. К основным относят: ток, его род и полярность, напряжение дуги, диаметр электродной проволоки, скорость сварки. Дополнительные параметры режима - вылет электродной проволоки, состав и строение флюса (плотность, размеры частиц), положение изделия и электрода при сварке.

Критерием оптимального выбора режимов служит максимальная производительность процесса сварки при условии получения требуемых геометрических размеров поперечного сечения шва, регламентированных ГОСТ 14771-76 и достаточно низких потерь металла на угар и разбрызгивания.

Выбор режима сварки зависит от толщины свариваемого металла, типа сварного соединения и положения шва в пространстве.

К основным параметрам режима сварки относятся:

) сила сварочного тока (Iсв, А);

) напряжение на дуге (Uс,В);

) диаметр электродной проволоки (d эл, мм);

) вылет электрода (Lэл, мм);

) скорость сварки (Vс, м/ч).

Произведем расчет режимов сварки:

Определяем расчетную длину проплавления по формуле:
Hp=(0,4÷1,1)K (1)
где, К-катет шва, мм.

К=4 мм=0,75*4 мм=3 мм.

Площадь поперечного сечения шва за один проход принимаем:н=26 г/см3

Определяем диаметр электродной проволоки по формуле:

эл=4√hp±0.05 hp (2)

эл=4√12мм+0,05 * 4 =1,8+0,5мм=2,3 мм

Принимаем среднее значение диаметра электродной проволоки dэл=2,3 мм.

Производим расчет скорости сварки по формуле:
υсв =Кv(hp1.75 / ℓ3.36) (3)

ℓ=К√2
где Кv - коэффициент, учитывающий скорость сварки;

ℓ-ширина шва, мм.

Кv=1120

ℓ=12*√2=16,8 мм;

υсв =1120*(121 /16,83 мм)=33,6 м/ч.

Принимаем скорость сварки 34 м/ч.

Определяем силу сварочного тока по формуле:

св=Ki (hp1.31 /ℓ1.07) (5)
где Ki - коэффициент, учитывающий плотность ток

принятые числовые значения=460св=460*(122 /16,81 )=234,6 А

Принимаем силу сварочного тока - 234 А

Определяем напряжение сварочной дуги по формуле:св=16+0,05*Iсв

св=16+0,05*234А=27,7 В

Принимаем Uсв=27,7 В

Определяем вылет электродной проволоки по формуле:
ℓэл=10*dэл ±2*dэл (6)
ℓэл=10*2,3+2*2,3=41,1мм+3,2мм=44,3 мм

ℓэл=10*2,3 - 2*2,3=32,2мм-3,2мм=29 мм

Определяем скорость подачи электродной проволоки по формуле:
Υэл=0,53*Iсв/dэл+6,94*10-4(Iсв/dэл3) (7)

эл =0,53*235/2,3+6,94*10-4 (235/2,3-4)=58,7 м/ч

Принимаем υэл =59 м/ч

Определяем оптимальный расход подачи флюсы по формуле:



=3,3*10-3 *Iсв0,75 (8)

=3,3*10-3 *2351=0,7 л/мин.

Штучное время определяется по формуле:
Тшт=(Тнш*L+Тви)К1-n (9)
где Тшт - время, связанное со швом, мин- длина шва, м.

Тви - время связанное с изделием, мин.

К - коэффициент, учитывающий условия работы

Принятые числовые значения символов

Тви = 0,7 мин.= 1,600 мм.

Тнш =11мин.

К1-n = 1,2

Тшт=(11*1,600+0,7)1,2=21,9 мин

Определяем норму времени на сварку изделия по формуле:
Нвр = Тшт +Тпз/n (10)
где Тпз - подготовительно - заключительное время, мин.- количество изделий, шт.

Тпз =10200 мин= 600 шт

Нвр = 21,9+10200/600=38,9 мин.

Для различных методов сварки норма Нэ(кг) электродов и электродной проволоки определяется произведением удельной норм расхода qэ (кг/м) на длину шва L (м).
Нэ=qэ*ℓ,кг (11)
Нэ=0,46*1,600=0,736 кг

Удельную норму расходов материалов определяем по формуле:

э=Кр*mn (12)
где, Кр - коэффициент расхода, учитывающий потери электродной проволоки;- масса наплавленного металла, кг/м.э=1,15*0,4=0,46

Массу наплавленного металла определяем по формуле:

mn = ρ*Fн*10-3, кг/м (13)
где ρ - плотность наплавленного металла шва, г/см3 ;

ρ=7,8

Fн - площадь поперечного сечения, 2 мм

Принятые числовые значения Кр=1,15.= 7,8*51,7*10-3=0,4кг/м

Определяем основное время сварки по формуле:

= Fн*ρ*60/Iсв*αн (14)
где αн - коэффициент наплавки, г/А*ч.= 51,7*7.8*60/235*8=8.4мин = 823,68

Расчет массы наплавленного металла

= FL (15)

8 = 0,9*129,6*7,85 = 915,6 (г);общ = 2215,6 + 915,6 = 2131,22 (кг) = 130 (г).
.2 Разработка технологического процесса изготовления сварной балки


Наименования и краткое содержание операции

Оборудование и инструменты для сборки и сварки

Зачистка металла: основной металл очищают от ржавчины, масла, влаги, рыхлого слоя окалины. Допускается зачистка не всей части поверхности кромок шириной 30-40 мм. Особенно тщательно зачищают торцы свариваемых кромок сварной колонны.

Дробеметная машина VSB 2500

Правка металла: правку стали производят в холодном состоянии. При этом устраняют общие и местные неровности, волнистость кромок. Правку мелких листовых деталей после резки на гильотинном или пресс-ножницах выполняют на листе металла 25-30 мм. Детали раскладывают в один слой, и лист с деталями пропускают между валками правильно - гибочной машины до полного выправления металла.

Машина правильно-гибочная МПГ 920

Разметка металла: разметкой называют процесс вычеркивания детали на материале в натуральную величину с нанесением линей сгибов, вырезов и центров отверстий. При заготовке нескольких одинаковых деталей из размечают по шаблону с допуском на резку.

Штангенциркуль STURM 2030-01-250

Резка: для резки преимущественно применяют гильотинные, угловые и сортовые ножницы для резки балок и швеллеров снабженные различными приспособлениями. Широко применяют кислородную и плазменную резку. Кислородную резку следует выполнить механизированными способами-автоматами и переносными полуавтоматами. Так как колонна коробчатого сечения является ответственной несущей конструкцией, высота неровностей реза после машинной газовой резки должна быть не более 0,3 мм, в противном случае необходимы продольные кромки колонны.

Газовый резак 62-5F Баллон с кислородом и керосином.

Подготовка кромок под сварку: подготовка кромок состоит в ровной обрезке и разделке их по определенной форме в зависимости от толщины металла. Для разделки кромок используют механическую обработку: токарную, строгание, фрезерование, обрезку на гильотинных ножницах. Зачистку кромок выполняют механическими способами: пескоструйным, дробеструйным, металлическими щетками, абразивными кругами или химическим способом.

2-паллетный фрезерный станок с ЧПУ ARES S 500 Металлическая щетка Абразивный круг

На стеллаж укладывают верхний пояс (полку), расставляют и приваривают к нему диафрагмы. Такая последовательность определяется необходимостью создания жесткой основы для дальнейшей установки и обеспечения прямолинейности боковых стенок, а также их симметрии относительно верхнего пояса. После приварки диафрагм устанавливают, прижимают и прихватывают боковые стенки. Затем собранный, П - образный профиль кантуют и внутренними угловыми швами приваривают стенки к диафрагмам. а - сечение стержня; б - схема кондуктора. Сборку заканчивают установкой нижнего пояса. Сварку поясных швов осуществляют после завершения сборки и ведут наклонным электродом без поворота в положение «в лодочку». Это объясняется тем, что для колонны коробчатого сечения подрез у поясного шва менее опасен, поскольку в колоннах коробчатого сечения сосредоточенные силы передаются с пояса на стенку не непосредственно, а главным образом через поперечные диафрагмы.

Кондуктор для сборки колонн коробчатого сечения

Сварка: это наиболее производственны способ электродуговой сварки, его применяют для прямолинейных стыковых швов длиной более 500 мм. Сварку производят голой электродной проволокой. Автоматическую сварку стыковых швов можно вести в один проход с двухсторонним формированием шва с помощью сварки под флюсом. Под однопроходную сварку с двухсторонним формированием шва детали должны быть собраны с зазором обеспечивающим свободное прохождение ножа, крепящего ползун сварочного инвертора БИЗОН 205ПН. Поясные швы должны выполняться автоматической сваркой с плавным переходом швов к основному металлу. При выполнении сварных швов соединяющих верхний пояс со стенкой, должен обеспечиваться полный провар стенки на всю ее толщину. Все сварные швы должны быть не прерывными. Поясные швы выполняют в положении «в лодочку».

Сварочный источник инверторного типа БИЗОН 205ПН Сварочный трактор АДФ-1002 Сварочный флюс АН-60 Сварочная проволока СВ08Г2С



.3 Оформление технологической документации на изготовление колонны коробчатого сечения, указанно в приложении 2
.4 Расчеты, подтверждающие работоспособность и надежность колонны коробчатого сечения
Подбор сечения.

Наименьшая высота определяется:

=Rl/(fn/ l) (16)

=расчетное сопротивление

Для стали 10ХСНД=2400 кгс=12м=1200см =0,6 см= 2400*1200/(1,2/600)=144см=1440мм

Приняв =0,7 будем иметь для верхнего пояса относительно высоты балкиост= 1,3 (17)

тр=Mx (18)

тр=2860000/(2400*0.7)=1702опт = 1,3 =69см=690 мм

Выбираем hст= 65смст=12 (19)ст=0,6 * 12=13731 ≈13700
б=hст/2 (20)

б=1702*65/2=55315 ≈55300

Площадь верхнего пояса:

в.п=(Jб - Jст) (21)

в.п= (55300-13700) / (2)=14,8

Для нижнего пояса

н.п= Mx/R (22)

н.п= 2860000/2400=1191

б= Wн.п*hст/2 (23)

б= 1191*65/2=38707,5 ≈38708

н.п= (Jб - Jст) (24)

н.п=(38708- 13700) / (2)=11,8

Применяем сечения балки, верхний пояс 200 х 10мм, нижний пояс 150х10мм, стенка 650х6мм.

= Fв.п+ Fн.п+Fст (25)

=20*1+15*1+65*0,6=74
∆y= [(Fв.п- Fст)*(hст/2+ /2)]/F (26)

∆y =(20-15)*33/79=2,2 см

Проверка общей устойчивости.
[8,4ḈEJyh1/(Jб )]=1,35 (27)

[0,43-0,065](2n-1)h (28)= Jв.п/ Jy (29)

= 1300/1584=0.82

=hст+/2+/2 (30)

=65+1/2+1/2=66 см=29.3-0,5=28,5 см

[0.43-0.065 (2*0.82-1)*66=17.9

.5*29.3+17.9=3.25 см

=Y∑b /3 (31)

=1.26 (25)/3=22.8
[(Jв.п*Jн.п * Jy)+0.04Jk]/Jy (32)
[(1300*282*66*66/1584)+0.04*22.6]/1584=841

[8.4*1.35*2.1* 1584*28.5/ (51457 * 2400)] 3.25=0.72

/(1.1Wxв.п) (33)
/(1,1*0,72*1756)=2013 кгс

Проверка устойчивости балки

Расчетную вертикальную нагрузку от края определим без учета коэффициента

=n =1,1*8,7=10,7 тс
Для первого отсека нагрузка.

А=P(5.125+3.625+0.125)/6=1.48p=1.48*10.5=17.8тс=1.02A (34)=1.02*17.8=18.2 тс=1.03A*0.875 (35)=1.03*17.8*0.875=16.1тс*м

*hв.п/Jx (36)
*29.3/51457=0.91тс

,47тс/(hст) (37)

,2/(0,6*65)= 0,47 тс/hст=1,2/0,65=1,85>0.8

Так как a/hст> 0.8 и ≠0 то проверку производим дважды, причем в формуле принимаем для принимаем расчетную высоту стенки.

y=2*28.3=56.6см=2.25 * 65=3.6 (38)

.92 = 3.92 тс/см

Где

.75 + (0.245*1.6)/2=3.92

при 0,5 a =0.5*120/65=0.9 y=3.6

(1.25+ 0.95) (39)

(1.25+ 0.95) = 1.3 тс

Для третьего отсека:

A=P (1.775+3.275)/6=10.3*0.832=8.7 тс=1.02*8.7=8.9 тс=1.03A*2.725=1.03*8.7*2.725=24.5 тс*м

2450*29,3/51457=1,39 тс

,47 тс

,9/(0,6*65) = 0,23 тс

Проверка, так же как и для первого отсека, должна производиться дважды. Критические напряжения остаются те же.

Первая проверка:

.35<0.9

Вторая проверка:

,35<0.9

Сечения ребер жесткости принимаем 65х6 см

По данным справочников :/ =65/6; 11<15

Проверка поясных швов. Поясные швы толщиной hш=6мм выполнены автоматом (β=1)
(2βhш) (42)
(2,1*0,6)=284кгс< 1500 кгс

Проверка опорных ребер. Торцовые опорные ребра имеют сечение 150х8мм.

/(15*0.8)=1950 кгс<3200 кгс

Проверяем устойчивость опорной стойки.ст=15*0.8+15*0.6=21=0.8 * 13=225

.26см
,5hp=65/3.26=20 (43)

/3.26=20

.97


/(2*0.6*64)=1148 кгс <2100 кгс

Толщина швов прикрепления торцового ребра к стенке hш=6см, сварка ручная.

Расчетная длина шва:

-1=64 см

/(2*0,6*64)=304 кгс< 1500 кгс

Проверка прогиба. Для определения прогиба принимаем наибольшее напряжение, возникающее от нормативной вертикальной нагрузки:

/l=l/(hn*1.1)=2095*600 (67*1.2*1.1)=1/800<1/600


. Контроль качества сборки и сварки
.1 Выбор метода контроля качества сварных соединений, колонны коробчатого сечения
Для проверки качества сварных соединений колонны коробчатого сечения был выбран приемочный контроль сварочных соединений.

Проводится с целью предупреждения несоответствия качества сварного шва (наплавки) и сварного соединения, выполненных при изготовлении сварных конструкций и при исправлении дефектов требованиям и правил, стандартов, техусловий, нормативнотехнической документации, рабочих чертежей и др.

Контроль на этом этапе включает в себя:

) неразрушающий контроль (физические методы);

) контроль с разрушением (лабораторные методы).

Контроль качества сварных соединений конструкций надлежит осуществлять методами, указанными в таблице 12
Таблица 12 - Контроль качества сварных соединений и конструкций

Методы контроля

Тип конструкций, объем контроля

Внешний осмотр с проверкой геометрических размеров и формы швов

Все типы конструкции в объеме 100%

Контроль швов неразрушающими методами (радиографическим, ультразвуковым или др.) в соответствии с ГОСТ 3242-79

Все типы конструкций в объеме не менее 0,5 % длины швов, а также конструкции, методы и объемы контроля, которых предусмотрены дополнительными правилами или чертежами КМ

Механические испытания контрольных образцов

Конструкции, для которых требования механических свойств сварных соединений предусмотрены чертежами КМ

Металлографические исследования макрошлифов на торцах швов контрольных образцов или на торцах стыковых швов сварных соединений

Конструкции, для которых требования механических свойств сварных соединений предусмотрены чертежами КМ



Трещины всех видов и размеров в швах сварных соединений конструкций не допускаются и должны быть устранены с последующей заваркой и контролем.