Курсовая работа: Балка рукояті екскаватора ЕКГ-8И
Розрахунок штучного та штічно-калькуляційного часу наведений в таблиці.
Нормування зварювальних робіт.
Важливе місце при розрахуванн штучного часу займає основний (технологічний) час, чкий визначають шляхом розрахунку, виходячи з технологічного режиму роботи, або беруть з нормативів. Так при розрахунках часу на ручне дугове та механізоване зварювання в середовищі СО2 його можна визначити за формулою:
- шов багатопрохідний.
- шов багатопрохідний.
Де s - густина електродного дроту, г/см3.
F – площа поперечного перетину наплавленого металу одного проходу, мм2.
FH - площа поперечного перерізу наплавленого металу будь-якого шва, мм2.
aн- коефіціент наплавлення, г/(А*год).
Ізв – струм зварювання, А.
При автоматичному зварюванні під флюсом розрахунок основного часу:
- однопрохідний шов.
- шов багатопрохідний.
Vзв – швидкість зварювання, м/год.
Площа поперечного перерізу наплавленого металу одного проходу визначається за формулою:
Де Fe – площа поперечного перерізу електродного дроту, мм2;
Vе – швидкість подач електродного дроту, м/год;
Vзв – швидкість зварювання шва данного розміру, м/год;
Допоміжний час зварювання складається з двох частин:
Тд=tдш + tду;
де tдш – допоміжний час, що залежить від довжини шва і витрачається на:
- зачищення зварного шва від окисної плувки після кожного проходу та шлаку;
- огляд і примірку шва;
- підтягування проводу, відшукування і усунення залишків дроту, подачу дроту в головку автоммату або напівавтомату і зміну касети;
- зміну присаджувального дроту;
- перевірку вірності встановлення головки автомата;
- обмазку розчином поверхні металу навколошовно зони;
- зачищення навколошовної зони від бризок наплавленого металу;
- зачищення кромок перед зварюбванням від нальоту, ржі, та окисної плувки;
- зачищення та знежирення присаджувального дроту перед зварюванням;
tду – допоміжний час, що залежить від зварної конструкції, а також типу застосованого устаткування, який витрачається на: - клеймування шва;
- встановлення та зняття щитків для захисту від зварювальної дуги;
- закріплення та розкріплення виробу на столі, стенді, пристрої;
- перемцщення виробу вантажно под”ймним механізмом.
- встановлення, знімання та поворот виробу вручну;
- поворот виробів в механізованому пристрої в процес виконання зварювальних робіт;
- намотку зварювального дроту в касету.
Час обслуговування робочого місця визначається у відсотках до оперативного часу. Він становить при виконанн складальних робіт 2..3% оперативного часу, а при виконанні зварювальних робіт 3..4% оперативного часу.
Час перерв на відпочинок і особист потреби визначають у відсотках до оперативного часу (3..4% tоп).
Tоп= t0+ t д.
При розрахунках яачу, який витрачається на зварювальні роботи, користуються таким виразом:
Тшт=(Тштa + tду) К;
де Тшт – неповний штучний час, хвил.
a- довжина шва, м;
tду – допоміжний час, що залежить від зварної конструкції та устаткування.
К – коефіцієнт, яким враховується час обслуговування робочого місця tобс та час на відпочинок особисті потреби tв.о
Неповний штучний час
Тшт=(to + tдш) Кn;
де to – основний час, який визначається шляхом розрахунків чи з нормативів.
tдш – допоміжний час, залежить від довжини шва;
Кn –поправочний коефіцієнт, визначається з таблиці.
Технічно обгрунтована норма часу: 
де tпз підготовчо-заключний час, який включає витрати часу на: отримання завдання, документації, інструктажу; ознайомлення з роботою; встановлення, настроювання та перевірку режиму зварювання; підготовку робочого місця на початку зміни та при її закінченні.
Для плити нижньої:
Шов Т4, зварювання в СО2.
tдш=0,36+0,3+0,25+0,08+0,46+0,15+0,62+0,8=2,87
tду=0,32+1,19+0,45+5,76+0,12+0,28+13,7=21,82
Тд= tдш+ tду=2,87+21,82=24,69;
Тнш=( to+ tдш+ Кn=(2255+2,87)*1=2257,87 хвил.;
Тшт=(Тншa + tду) К=(2257,87*0,498+21,82)*2,37=2716,587 хв.;
tоп= to+ tд=2255+24,69=2279,69;
tоб=
t во=68,39;
Шов Т3-D15, в СО2 L=1,53 м.
tо=
tдш=2,87; tду=21,82;
tд= tдш+ tду=24,69;
Тнш=(384,6+2,87)*1=387,5 хвил;
Тшт=(387,6*1,53+24,69)*1,246=769,7 хвил.
tоп=384,6+24,69=409,29;
tоб=12,28; t во=12,28;
Шов Т7, в СО2 L=0,5.
tо=
Тшт=(387,6*0,5+24,69)*1,246=272,238 хвил.
Шов Т1-D6, в СО2 L=0,8 м.
Тшт=(387,6*0,8+24,69)*1,246=417,123 хвил.
4.3 Розрахунок необхідної кількості збирально-зварювального обладнання, оснастки і робочих місць
Потрібну для виконання задано виробничої програми кількість складально-зварювальних робіт робочих місць або стендів (Пм, Пс) і верстатного устаткування або зварювальних установок (Пу) кожного типу визначають відповідно за формулами:
де Тшт.к – штучний калькуляційний час виконання конкретних операцій, год;
П – річна програма випуску зварювальної продукції, шт;
Тм – кількість місце-годин, необхідних на річну програму;
Тn – кількість медико-годин трудомісткості робіт на річну програму, закріплених за складально-зварювальним робочим місцем або верстатним устаткуванням кожного данного типу;
Фм – дійсний річний фонд часу робочого місця, місце-год.;
Фоб – дійсний річний фонд часу устаткування, верстато-год;
sр – щільність робіт, людина (робоче місце);
a1, a2 – середні коефіцієнти виконання норм. Для робіт, які виконуються за допомогою збирально-зварювального обладнання a=1,0..1,2;
b1, b2 = коефіцієнт завантаження збирально-зварювального обладнання (приймається від 0,7..0,9).
Приймаємо n=2;
Приймаємо n=2;
Приймаємо n=1;
Приймаємо n=2;
4.4 Визначення необхідної кількості основних і допоміжних матеріалів
До основних матеріалів відносять прокат різного сортаменту, комплектуючі деталі, напівпрокати, електроди, зварювальний дріт, метизи і т.ін., до допоміжних – флюси, захисні заги, паливо, горючі матеріали і т.ін.
Річну потребу в прокаті (листовому, штабовому, квадратному, кутовому матеріалі, швелерах, двотаврах, трубах та ін.) визначають одиниці, прокату кожного профілю, минімальних відходів металу після розкрою й максимального використання їх в процесі виготовлення інших дрібних деталей виробничої програми заводу, їх розрахунок проводять за формулою:
де Q – вихідна маса прокату кожного профілю і кожного сортаменту, кг;
П – річна програма випуску виробів, шт.;
Рот – кількість відходів прокату, % Рот=4-8%;
,
Розрахунок потреби в електродах кожної марки;
де Qн – маса наплавленого металу на одну вироблену зібрану одиницю, кг;
П – річна програма випуску виробів, шт;
Ке – коефіцієнт відношення електродного покриття до маси електродного дроту при загальних розрахунках приймається Кс=0,4.
Кn- коефіцієнт переходу металу з електродного дроту в шов, ураховуючий витрати на угар та розбризгування, на невикористані відходи.
4.5 Вибір та обгрунтування внутрішньоцехового транспорту
Переміщення матеріалів, деталей, збиральних одиниць та виробів у межах проектуємої дільниці цеху в залежност від необхідних під”ємно-транспортних операцій може здійснюватись різним внутрішньоцеховим транспортом.
Вибір найбільш доцільних під”ємно-транспортнихзасобів та ефективне їх використання у проектуємому виробництві гинить вплив на трудомісткість, тривалість виготовлення виробу, а також на його собівартість.
За допомогою рольганів листи транспортуються від листоправильної машини термічного різання.
Невеликі середньої ваги вироби та вузли можна транспортувати за допомогою місцевих консольних поворотних кранів вантажопід”ємністю 3,2 т, з висотою піднімання вантажу 6,0 м. Цим же видом транспорту можна перемішувати прокат і фасонний профіль, якщо потрібно.
Мостовий кран – є більш універсальним під”ємно-транспортним обладнанням, він обслуговує майже всю площу, міжцехового простору.
Мостові крани спираються чотирма колесами на підкранові шляхи на колонах цеху і пересуваються вздовж всього прольоту. Вони можуть мативід 8 до 16 коліс у важких кранів. Двобалочні мостові крани мають широкий діапазон вантажо-під”ємності від 3 до 320 т. Їх випускають з розміром від 10,5 м до 32 м. Крани з вантажопід”ємністю 15 т і більше оснащен незалежними механізмами підйому. Вантажопід”ємність допоміжного механізму в декілька разів менше ніж головного.
4.6 План дільниці цеху опис технологічного потоку
Цех металоконструкцій включає до свого складу заготівельні відділення і ділянки, які спеціалізуються на обробц різних видів прокату, а також по видам обробки ( ділянки механообробки, дільниці термічного різання); відділення збирання та зварювання дрібних металоконструкцій; відділдення і ділянки збирання-зварювання великих металоконструкцій.
Планування і розміщення обладнання в цеху виконані в наступній послідовності:
а) нанесені лінії магістральних проїздів по прольотам;
б) розміщене усе основне та допоміжне обладнання:
в) цех оснащений мостовими кранами консольно-поворотними кранами, також рольгангами;
г) випрямлячі зварювальних автоматів розташовані по вісі колон.
Складальне місце розташоване одразу після закінчення заготівельної дільниці цеху, вироби і деталі з одного робочого місця на інше передаються консольно-поворотним краном.
Після складальних місць для плит розташоване складальне і зварювальне місце для обечайки і окантовки, потім встановлене місце збирання-зварювання обечайки хвостової. Великогабаритн вироби транспортуються мостовим краном.
5. ОХОРОНА ПРАЦІ
Аналіз небезпечних і шкідливих виробничих чинників.
При виконанні зварювальних робіт, термічної різки металів на працюючих можуть впливати різноманітні шкідлив небезпечні чинники.
У проектуємій збирально-зварювальній дільниці для виконання робіт застосовується напівавтоматичне зварювання в середовищу СО2 і автоматичне зварювання. Данний вид зварювання відмічається тим, що зона плавлення і дуга захищені від впливу атмосферного повітря струменем СО2, і не взаємодіє з розплавленим металом, що перещкоджа окисленню й азотуванню металу шву, а також випаровуванню лигуючих елементів.
Основними шкідливими речовинами, що виділяються під час зварювання в середовищі СО2, що утворюється при високій температурі у зоні дуги, а також значні виділення пилу.
Щоб попередити викид пилу у атмосферу, необхідно встановити місцеву вентиляцію, що знижує концентрацію пилу різних шкідливих длмішок до гранично допустимих концентрацій. За данними Київського інституту Гігієни і профзахворювань при зварюванні дротом Св-08Г2С концентрація азоту складає 0,1 мл/м3. Горіння зварювальної дуги супроводжується виділенням осліплюючих світлових променей, а також ультрафіолетових та інфракрасних променей. Найбільш пот ужне випромінювання буде в середовищі СО2. Теплова радіація може досягати 6 ккал/см2 хв.
На зварювальника діє також розсіяна радіація, відбита від оточуючих поверхонь. Тому, на ділянці застосовуємо захисні щити, переносні ширми, пофарбовані у матові тона і поглинаюч ультрафіолетові промені.
У відповідності з характером виконуємих робіт зварювальникам на проектуємій дільниці видається спеціальний одяг і спеціальне взуття для захисту від бризок розплавленого металу і шлаку, а також від теплового і механічного впливу. Одяг виконується з брезентової чи спеціальної тканини. Спеціальні башмаки захищені металевими пластинами з боковою застежкою, що виключають потраплення бризок, крапель розплавленого металу, скор. Рукавиці однопальні.
Інтенсивність теплового випромінювання у оптичному діапазоні (ультрафіолетове, видиме, інфрачервоне) на постійних робочих місцях не повинна перевищувати допустимих величин, що наведені нижче. Так, в ультрафіолетовій області спектра при довжині хвил 0,28-0,32 мкм допустима інтенсивність теплового опромінювання складає 0,05 Вт/м2, в інфрачервоній області при довжині хвилі 1,4-3 мкм допустима інтенсивність складає 120 Вт/м2. Захист робочих від інфрачервоного випромінювання може бути забезпечена скороченням часу перебуття у зоні впливу джерела теплового випромінювання у відповідності з данними, приведеними у таблиці.
Також застосовуються наступн захисні заходи: екранування джерела випромінювання, використання теплозахисних килимків, взуття, спец. костюмів.
У теперішній час розроблен світлофільтри серії “С”, що значить “сварочний” по ГОСТ124080-79 ССБП. Вони забезпечують захист шкіри обличчя і очей від випромінювання в ультрафіолетовій, видимій та інфрачервоній областях спектру дуги при зварюванні на струмах 20..1000 А.
Для захисту обличчя і очей від розплавленого металу і променевої енергії робітники забезпечуються щитками захисними за ГОСТ12.4035-78 зі світлофільтрами Є-2, Є-3, Є-4 за ГОСТ 9497-60. З зовнішньої сторони світлофільтри зачиняють прозорим склом, яке змінюється по мірі забруднення.
При напівавтоматичному зварюванні у середовищі СО2 має місце статичне навантаження на руки, у результат чого можуть виникати захворювання нервовом”язкового апарату плечового поясу.
У збирально зваювального цеху джерелом підвищеного шуму є пневмоприводи і генератори, а також внутрішньоцеховий транспорт, що приводить до ослаблення уваги, втомлюваності. У якості індивідуальних засобів захисту від шуму використовуються навушники, вкладиші, шоломи, дія яких основана на ізоляції і поглинанні звуку. Ефективність індивідуальних засобів захисту від шуму залежить від їх конструкції, фізичних властивостей, застосовуємих матеріалів, вірного врахування фізіологічних властивостей органів слуху.
У процесі горіння зварювальних матеріалів утворюються аерозолі (пил і гази), до складу яких у найбільшій кількості залізо входить, яке є малонебезпечним (4 клас небезпеки), і речовини, надзвичайно небезпечні (1 клас): аерозолі конденсату марганцю і хрому, озон, а також речовини високонебезпечні (2 клас): аерозолі конденсату нікеля, окисли азоту, фтористий водень. Так при зварюванні у СО2 на 1 кг витраченого дроту Св-08Г2С з діаметром 2 мм виділяється 0,4 г/кг марганцю, 0,5 г/кг окисі кремнія, 4,2 г/кг окислів заліза. Їз газів виділяється 2,9 г/кг окисі вуглецю, 0,7г/кг окислів азоту, 1,2 г/кг СО2. Концентрація шкідливих речовин на відстані 200-500 мм від зварювальноїдуги значно перевищу норми ПДК.
Для їх розведення до ГДК необхідна кількість приточного повітря Lпр. Складає 10000 м3/кг.
При виконанні внутрі приміщення системи опалення, вентиляції і кондиційонування повітря повинні забезпечувати визначніметереологічні умови (мікроклімат), отже допустиму температуру, відносну вологість, швидкість руху повітря і його чистоту. У зварювальних цехах на стаціонарних місцях, а також, де це можливо на нестаціонарних постах слід устаювати місцеві відсмоктувачі.
У спеціальних приміщеннях чи мождивих шафах для зберігання балонів з стиснутим газом повинна бути передбачена природня вентиляція через верхню чи нижню частини приміщень і шаф. Швидкість руху повітря, що утворюється місцевими відсмоктіваччами у джерел виділення шкідливих речовин, повинна бути наступна: для РДЗ – більше 0,6 м/с, для зварювання в середовищі СО2 – не більше 0,5 м/с.
При неможливості здійснення місцево вентиляції (витяжки чи звичайного вентилювання) всередині виробу слід передбачати примусове подавання чистого повітря під маску зварювальника.
В усіх виробничих приміщеннях, в яких перебувають люди, повинно бути передбачено природнє освітлення. Для збирально-зварювальних цехів і дільниць можна застосовувати загальне чи комбіноване (т.е. загальне і місцеве) освітлення. Загальне освітлення може бути рівномірним чи локалізованим. Світлові фонарі, вікна і світильники повинн підлягати очищенню, регулярність якої визначається нормами в залежності від ступеню забруднення повітря пилом і кіптявою.
У примцщеннях з числим повітрям світильники чистять не рідше 1-го разу у три місяці, а у приміщеннях з сильно забрудненим повітрям – не рідше 2-х разів на місяць. Для ослаблення контакту між яркістю дуги, поверхня стін і обладнання слід окрашувати у світлі тона з дифузійним (розсіяним) відбиттям світла.
Рівні шуму у збирально-зварювальних цехах і приміщеннях плазмової обробки металу не повинні перевищувати величин, встановлених “санітарними нормами проектування промислових підприємств”.
Найбільш ефективні міри боротьби з шумом даж усунення шуму в його джерелі, але в збирально-зварювальних цехах найчастіше намагаються усунути шум на шляху його розповсюдження, застосовуючи для цього звукоізоляцію і звукоізоляційні пристрої. Обертаючися перетворювач слід розташувати в окремих приміщеннях чи на спеціально відгорожених дільницях.
Усе електрообладнання зварювальних збиральних цехів і дільниць повинно відповідати “Правилам побудови електроустановок” та діючим ГОСТам, а його електростанція – “Правилами технічної експлуатації електроустановок споживачем і правилам техніки безпеки при експлуатації електроустановок споживачем”. Крім того, слід виконувати вказівки по експлуатації і безпечному обслуговуванню електрозварювальних установок, що є в інструкціях заводів-виготовлювачів. Корпус будь-якого джерела живлення установки (зварювальний трансформатор, випрямляч, перетворювач т.ін.) і корпус буль-якої зварювальної мчи установки необхідно надійно заземлити кабелем (електропроводка) електрозварювальних машин повинні розташовуватись від трубопроводів ацетилена та інших горючих газів на відстані не менш 1 м, а від трубопроводів кисню на відстані не менш 0,5 м. Ізоляція проводів повинна бути захищена від механічних ушкоджень.
Застосування зварювальних проводів з ушкодженим оплетенням та ізоляцієї забороняється. При ушкодженні оплетення дроту, його слід заключити в резиновий шланг. Зварювальні провода повинн з”єдніватись зварюванням, пайкою чи зі з”єднальних муфт з ізолюючою оболонкою. Місця зварних і паяних з”єднань проводів повинні бути ретельно заізольовані. У якості зворотнього провода, що з№єднує зварювальний вибір з джерелом взарювального струму можуть служити гнучкі провода, а також, де це можливо, сталеві шини будь-якого профілю достатнього перетину, зварювальні плити, стелажі і сама зварна конструкція. Використання у якості зворотнього проводу сеті заземлення, металевих будівельних конструкцій будівель, комунікацій і не зварювального технологічного обладнання забороняється. Затискувачі вторинно обмотки трансформатора, до якого підключається зворотній провід, а також осналогічні затискувачі зварювальних випрямлячів і генераторів, у яких обмотки збудження підключаються до розподільчої електричної мережі без розподільчого трансформатору, слід заземлити. Електродоутримувачі для РДЗ повинні бути як можливо меньшої маси і мати конструкцію, що забеспечить надійне затиснення швидку зміну електродів. Рукоятка електроутримувача повинна бути зроблена з теплостійкістю, теплонепровідного ізоляційного матеріала, а температура поверхні повинна відповідати вимогам технічних умов. Використовувати саморобн електроутримувачі забороняється. Зварювальні пости повинні бути забезпечен пристроями (штативами, і т.п.) для вкладання на них електроутримувачів при короткочасних перервах у роботі. При експлуатації газозварювальних установок безпека забезпечується дотриманням правил, зумовлених фізико-хімічними властивостями газів.
6. ОХОРОНА НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА
З метою захисту навколишнього середовища від шкідливих компонентів пилу і газовиділення розроблені місцев відсмоктувачі зварного аерозоля, які забезпечують високу ступінь уловлювання очистки у фільтрах запиленого повітря і утворення екологічно чистого виробництва виготовлення зварних конструкцій.
Установка “Атмосфера-1 фільтро-вентиляційна установка, що призначена для місцевого відсмоктування зварювального аерозоля і його утилізації в фільтрі при зварюванн великогабаритних виробів (радіус зони обслуговування – 4 м). Вона дозволя знизити концентрацію шкідливих домішок у зоні дихання. Ефективність очищення повітря від пилу 99,6%. Зварювальне обладнання повинно мати спеціальну побудову, з спеціальними пристроями, що захищають навколишне середовище від шкідливого електромагнітного випромінювання.
Шум утворений зврювальним обладнанням має бути мінімальним (рівень шуму у радіусі 3 м не повинен перевищувати 85 Дб для більшості джерел живлення зварювальної дуги).
ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ
1. Методические указания по оформлению курсовых и дипломных проектов для студентов специальности «оборудование и технология сварочного производства» / М.Г.Лившиц, И.М.Гуменшаймер, В.А. Пресняков.- КИИ, 2003.- 66 с.
2. Николаев Г.А., Куркин С.А., Винокуров В.А. Сварочные конструкции: Технология изготовления, автоматизация производства и проектирования сварных конструкций, - М.: Высш.школа, 1993.- 540 с.
3. Акулов А.И., Бельчук Г.А., Демянцевич В.П. Технология и оборудование сварки плавлением. – М.: Машиностроение, 1997. – 432 с.
4. Технология электрической сварки металлов и сплавов плавлением / Под ред.Б.Е.Патона. – М.: Машиностроение, 1994.-768 с.
5. Сварка в машиностроении: Справочник / Под ред. А.И.Акулова.- М.: Машиностроение, 1978- Т.2,3,4.
6. Красовский А.И. Основы проектирования сварочных цехов.-М.: Машиностроение, 1990-319 с.
