Технология изготовления корпуса цистерны

В исходном положении воздух выключен и давления во всех пневмоцилиндрах нет. При этом шток переднего пневмоцилиндра своим нижним концом опирается на тележку, а конец скобы под действием собственного веса опускается до упора верхней крышки переднего пневмоцилиндра в поршень. Прижим среднего пневмо цилиндра под действием веса поршня находится вверху, а прижим заднего -- в крайнем правом положении. В начале работы механизмом подъема скоба устанавливается на таком уровне, чтобы упоры 2 были на 15--20 мм выше нижней стенки обечайки. Затем воздух подается в верхнюю полость переднего пневмоцилиндра и передний конец скобы поднимается.

Одновременно воздух подается в нижнюю полость среднего пневмоцилиндра и средний прижим опускается. В таком положении тележка заводит скобу внутрь обечайки, лежащей на роликоопорах установки, до тех пор, пока кольцевой стык не окажется над средним прижимом (между вторым и третьим верхними упорами). Теперь воздух подается в нижнюю полость переднего пневмоцилиндра, вначале передний конец скобы опускается, пока передний верхний упор не опустится на нижнюю стенку левой обечайки, после чего поршень поднимается и зажимает левую обечайку между передними прижимом и упором. Затем последова- тельно включаются задний пневмоцилиидр, прижимающий правую обечайку к левой, и средний, прижимающий кромки обеих обечаек к верхним упорам, предварительно отрегулированным на необходимую высоту.

После выравнивания кромок обечаек производится прихватка, затем пневмоцилиндры переключаются и все прижимы отводятся от обечаек. При впуске воздуха в верхнюю полость переднего пневмоцилиндра сначала отходит его прижим (до упора нижним концом штока в тележку), после этого поршень останавливается и от давления воздуха в верхнюю крышку начинает подниматься сам пневмоцилиндра поворачивая скобу с упорами 2, отходящими от обечаек. Освобожденные обечайки поворачиваются на роликовом стенде и происходят подгонка и прихватка в соседнем месте стыка. После сборки стыка тележка со скобой откатывается, на стенд устанавливается новая обечайка, и цикл повторяется.

Управление пневмоцилиндрами осуществляется с кнопочной станции электропневмораспределителями. В исходных положениях пневмоцилиндры отключаются конечными выключателями 12-14.

Рис. 22. Установка для сборки обечаек по кольцевым стыкам.

5.6.2 Роликовый стенд для сборочных работ

Стенд предназначен для вращения цилиндрических изделий с маршевой (установочной) скоростью при сборке. Он состоит из приводных роликоопор 4, холостых роликоопор 5 и 6, электродвигателя 2 и редуктора 3 рис. 23). Приводные и холостые роликоопоры изготовляют из металлических труб и монтируют на раме 1. Холостые роликоопоры 6 в зависимости от диаметра свариваемых изделий устанавливаются на разном расстоянии от роликоопор 4 и 5[9].

Роликовый стенд разработан Подольским машиностроительным заводом имени С. Орджоникидзе.

Рис. 23. Роликовый стенд для сборочных работ.

При изготовлении данной конструкции роликовый стенд будет использоваться при операциях зачистки, установки волнорезов и днищ в корпус цистерны, вырезки отверстия горловины.

Технические характеристики:

Грузоподъемность, тс 30

Диаметр свариваемых изделий, мм 600-4000

Скорость вращения, м/ч 10

Габаритные размеры, мм 10000х3300х600

Масса, кг 3500

5.6.3 Сварочная головка

На рис.24 показана конструктивная схема сварочной головки АГВ-5. Она позволяет осуществлять поперечные колебания в процессе сварки. При сварке вольфрамовым электродом с помощью блока БРДД-1 (входит в комплект головки) осуществляется автоматическое поддержание заданной длины дуги. Сварка ведется с подачей присадочной проволоки. В таблице 2 указаны технические характеристики сварочной головки АГВ-5. Где цифрами обозначено:

Таблица 2

Техническая характеристика подвесного сварочного аппарата АГВ-5.

Рис.24. Конструктивная схема подвесной сварочной головки типа АГВ-5.

1- механизм крепления горелки;

2- горелка для сварки вольфрамовым электродом;

3- вибратор;

4- редуктор для подачи проволоки;

5- суппорт;

6- механизм вертикального перемещения;

7- переходник.

5.7 Источник питания

Для плавления металлов используется энергия электрического дугового разряда, возбуждаемого и поддерживаемого в пространстве между электродом и изделием. Свойства и размеры шва зависят от физических условий, в которых существует электрический разряд и от свойств источника питания, для которого дуга является нагрузкой.

Универсальные сварочные выпрямители серии ВДУ. Источники питания серии ВДУ называют универсальными сварочными выпрямителями, так как их электрические схемы предусматривают переключения для работы как с жесткими, так и падающими внешними характеристиками Универсальные сварочные вы- прямители серии ВДУ обеспечивают плавное дистанционное регулирование выходных тока и напряжения, стабилизацию режима при изменениях напряжения сети. Выпрямители работают при принудительном воздушном охлаждении. Включение выпрямителей ВДУ в силовую сеть и защита от кратковременных аварийных коротких замыканий в цепях установки осуществляется сетевым авто- матическим выключателем, защита от перегрузок в процессе работы -- тепловыми реле магнитных пускателей. Сварочные выпрямители серии ВДУ выполняют в однокорпусном исполнении. В схемах ВДУ предусмотрен емкостный фильтр от помех радиоприему, создаваемых при сварке [20].

Выпрямители серии ВДУ типов ВДУ-305, ВДУ-504 и ВДУ-504-1 выполнены передвижными; предназначены для однопостовой механизированной сварки плавящимся электродом изделий из стали в среде углекислого газа, а также для ручной дуговой сварки штучными электродами. Для сварки данного изделия, учитывая режим сварки, в качестве источника питания подходит ВДУ-305.

Технические характеристики сварочного выпрямителя ВДУ-305:

Режим работы ПВ% 60

Продолжительность цикла сварки, мин 10

Номинальный сварочный ток, А 300

Пределы регулирования тока, А:

Жесткие 50-315

Падающие 20-315

Пределы регулирования рабочего напряжения, В:

Жесткие 16-38

Падающие 21-33

Напряжение холостого хода, В 70

Первичная мощность, кВА 23

Напряжение сети, В 220, 380

КПД, не менее, % 70

Габаритные размеры, мм 637х975х760

Масса, кг 240

5.8 Проектирование компоновки установки и описание её работы

Перед тем как сварить продольный шов, необходимо произвести прихватку продольного стыка, используя специальную стяжку (рис. 25).

Стяжки предназначены для сближения кромок свариваемых из- делий . Стяжка состоит из двух винтовых струбцин 1 и 3, связанных двумя винтами 2 и 4,с правой и левой резьбой каждый. Кромки обечайки закрепляют в струбцинах, после чего винтом 4 выравнивают, а винтом 2 стягивают до необходимого между ними зазора.

Рис. 25. Стяжка для сборки продольного стыка обечаек.

На рис. 26 показано зажимное устройство для сварки прямолинейных швов обечаек и листов, состоящее из основания 1, двух стоек 2, поворотной консоли 4, прижимной балки 5 с пневмошланговыми прижимами 7. На консоли размещена медная формирующая подкладка 8. Между основанием 1 и стойками 2 вставлены сменные стойки 9, что позволяет использовать устройство для сварки обечаек различного диаметра. Перед сваркой консоль поворачивают на оси 10, надевают обечайку, затем консоль с обечайкой подводят под прижимную балку и закрепляют свободным концом на кронштейне 3, после чего прижимают кромки обечайки к подкладке и производится сварка (пуск сжатого воздуха в шланги осуществляется пневмораспределителем 6). Сварочный трактор перемещается по направляющим, параллельным оси подкладки.

Рис. 26. Зажимное устройство с медной формирующей подкладкой для сварки продольных швов обечаек.

На рис. 27 показан стенд для сварки кольцевых швов цистерны. Копирный диск 7 имеет две беговые дорожки: наружную, по которой катится ведущий ролик приводного механизма 4, и внутреннюю -- для опорного холостого ролика 6. Крайние положения копирного 7 ролика ограничиваются холостыми роликами 5. Наружная беговая дорожка копирного диска 7 представляет собой овал, как у изделия. Цистерна, предварительно собранная на прихватках, подается на станок и закрепляется в плавающей скобе 3 зажимным центрирующим приспособлением 2, жестко связанным с копирным диском. Вес изделия уравновешивается противовесом 1 с помощью подвижных рычагов 8. Наличие четырех сварочных головок позволяет одновременно выполнять сварку четырех кольцевых швов.

Рис. 27. Схема сварки кольцевых швов.

6. Разработка отделочных операций

Зачистными и отделочными операциями являются зачистка и шлифовка сварных швов, снятие усилия швов, зачистка сварных конструкции, а также нанесение защитных покрытий.

Зачистка сварных швов от шлака, грата и окалины, шлифовка швов и удаление наплывов, а также зачистка и отделка сварных изделий производятся механизировано - ручными электрическими и пневматическими машинами. Эти машины также применяют для подготовки и зачистки свариваемых кромок и поверхностей от ржавчины, окалины и загрязнений. Механизировано - ручные машины разделяются по виду привода на пневматические и электрические, по назначению -- на шлифовальные, зачистные, ру- бильные и фрезерные, и по конструкции -- на прямые, угловые и торцовые.

При выполнении отделочных операций на данной конструкции применяется прямая шлифовальная машинка с армированным кругом не более 300 мм. Шлифовальная пневматическая прямая машина состоит из корпуса 3, в который вмонтирован пневматический ротационный двигатель 5, рукоятки 7 с пусковым механизмом и шлифовального круга 11, закрытого кожухом 1 (рис. 28). Пуск машины осуществляется при нажатии на курок 10 пускового механизма, при этом игла 9 отводит шарик 8, открывая доступ сжатому воздуху в полость между статором и ротором. Сжатый воздух давит на лопатки и вращает ротор и шпиндель 2, соединенный с валом ротора муфтой 4. Шлифовальный круг закреплен на шпинделе при помощи фланца и гаек. При снятии руки с курка 10 игла 9 и шарик 8 под действием пружины возвращаются в исходное положение, доступ воздуха прекращается и ротор останавливается. Для ограничения скорости вращения шпинделя на заднем конце вала ротора установлен центробежный регулятор 6, который может перекрывать впускной канал [8].

При выполнении зачистных операций соблюдать правила техники безопасности.

Рис. 28. Шлифовальная пневматическая прямая машина.

7. Разработка технологии контроля

В данной конструкции все швы являются ответственными. Перед проведением контроля течеисканием необходимо произвести внешний осмотр. Проверяется правильность сборки, качество сварки и зачистки. Для контроля сварных швов используется метод контроля течеисканием, в частности - газовый метод. Сущность его заключается в следующем: контролируемую поверхность с наружной стороны смачивают мыльным раствором. Под давлением газа при наличии сквозных дефектов на поверхности обнаруживаются пузырьки. Метод позволяет выявить мелкие дефекты.

Для выполнения контроля сваренную конструкцию с помощью мостового крана перемещают на двухстоечный кантователь КД-1 и подключают к установке для испытания на герметичность. На сварные швы наносится пенообразующий раствор, состоящий из: вода-1л, мыло-50г. Далее подсоединяют корпус цистерны к установке и заполняют корпус цистерны сжатым воздухом до давления Р=0,04 МПа (0,40 кгс/). В местах сквозных дефектов появляются пузыри. Дефектные места отмечаются мелом. Производится сброс воздуха, отключение установки.

Дефектные места зачищаются заподлицо с основным металлом. Далее производится подварка дефектных мест. После исправления дефектных участков проводится повторное испытание.

Повторное исправление дефектов допускается не более 2-х раз. Испытание проводить в присутствии контролера ОТК.

Проводить сварочные и другие работы на корпусе цистерны, находящейся под давлением категорически запрещается.

Готовый узел не должен иметь трещины, прожоги, непровары. Согласно чертежу проверяются размеры сварных швов и размеры, указанные в карте эскизов. Проверить зачистку внутренней поверхности корпуса цистерны от окалины, ржавчины, огарков, грязи.

8. Техника безопасности на производстве

При выполнении сварки металлов на работающих людей могут воздействовать вредные и опасные производственные факторы. К вредным производственным факторам относятся: повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны; ультрафиолетовое, видимое и инфракрасное излучение сварочной дуги , а также инфракрасные излучения сварочной ванны и свариваемых изделий; электромагнитное поле; ионизирующее излучение; шум; ультразвук; статическая нагрузка на руку.

При сварке в зону дыхания рабочих могут поступать сварочные аэрозоли, содержащиеся в составе твердой фазы окислы различных металлов (Mn, Cr, Ni, Cu, Ti, Al, Fe), их окислы и другие соединения, а также токсичные газы (СО, озон, HF, NO и другие). Воздействие на организм выделяющихся вредных веществ может являться причиной острых и хронических профессиональных заболеваний и отравлений.

При работе с механическим оборудованием ни в коем случае не совать посторонние предметы в рабочую зону агрегатов. Наладку, настройку и ремонт оборудования проводить только при выключенном питании сети. При работе подъемно-транспортного оборудования нельзя находиться в его рабочей зоне. При выполнении сварочных работ, операции резки и работы с механическим оборудованием не отвлекаться.

Сборочно-сварочные цехи и участки относятся к категории Г пожарной опасности (производства, связанные с использованием негорючих веществ и материалов в горячем, раскалённом или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр и пламени, горючие газы, жидкости и твёрдые вещества), к зоне класса В-1 (зона, в которой могут образовываться взрывоопасные смеси паров и газов с воздухом при нормальных условиях).

Места, отведенные для проведения сварочных работ, установки оборудования должны быть очищены от легковоспламеняющихся материалов в радиусе не менее 5 м [18].

Для очистки вентиляционных выбросов от сварочного аэрозоля могут быть использованы пластинчатые электрофильтры, обеспечивающие эффективность очистки около 0,95 [19]. Такими фильтрами целесообразно оборудовать крупные вентиляционные установки, к которым должны подключаться небольшие системы местной вытяжной вентиляции. При этом необходимо обеспечить очистку фильтров от осаждаемой сварочной пыли.

На выбросной стороне вентиляционных установок необходимо устанавливать глушители абсорбционного типа (трубчатые или пластинчатые).

Отвод карбидного ила в общую канализацию и водоёмы сточных вод без применения специальных очистных устройств не допускается.

При сварки в защитных газах, необходимо учитывать, что газ СО₂ в 1,5-2 раза тяжелее воздуха. Эти газы могут скапливаться в нижней части помещения, в связи с этим устройства вытяжной вентиляции нужно устанавливать в нижней части помещения. Выбрасывать воздух нужно за пределы рабочих зон. Мощность вытяжной вентиляции на 1 кг наплавленного металла должна быть не менее 150 м³/ч.

При изготовлении данной конструкции выполнять требования техники безопасности, при выполнении прихваток, сварке днищ и волнорезов сварщик должен быть одет в брезентовый костюм ГОСТ 27574-87, защитный щиток ННП-Э-205-У1 ГОСТ 12.4.035-78, для защиты рук должны быть рукавицы ГОСТ 12.4.010-75, для защиты ног - спец. обувь ГОСТ 28507-90, при выполнении зачистных операций слесарь должен работать в специальных защитных очках ГОСТ Р 12.4.013-97.

Выводы

Технологический процесс изготовления корпуса цистерны разработан с учётом серийности производства на основе технологий изготовления типовых конструкций. При разработке технологии учтены особенности конструкции и эксплуатации изделия, а также все предъявленные к нему технические требования.

Технологии изготовления типовых конструкций помогли в изучении характера соединения деталей между собой, позволили определиться со способом сварки, помогли с выбором оборудования для сварки.

Проведенный анализ вариантов позволил изучить достоинства и недостатки различных способов резки, сварки, контроля, разнообразие и возможности применяемого оборудования, а также особенности применяемых схем и материалов при резке, сварке и контроле.

Разработка технологического процесса заготовительных операций познакомила с некоторыми особенностями и приемами при очистке, резке, правке и гибке, с соответствующим оборудованием и дала выяснить суть этих операций.

Разработка технологического процесса сборочно-сварочных операций позволила изучить способы и особенности транспортировки, установки и закрепления деталей, последовательность и характер выполнения каждой операции, свойства применяемых материалов, а также методику определения параметров режима, который позволяет получить соединения требуемого качества.

Разработка установки для сварки наглядно продемонстрировала метод повышения уровня механизации и автоматизации процесса сварки, а также возможности оборудования.

Изучение методов контроля показало, каким образом осуществляется контроль сварных соединений, в чем преимущества и недостатки того или иного способа, возможности аппаратуры и характер ее работы.

При изучении вопросов техники безопасности удалось узнать какие условия необходимо соблюдать при работе на производстве с применением термической резки, сварки и механизированного оборудования.

Таким образом разработка технологического процесса изготовления конструкции корпус цистерны позволила изучить характер, особенности и уровень механизации и автоматизации серийного производства и работу различного оборудования.

корпус цистерна конструкция деталь

Приложения

ГОСТ 3.1105-84 Форма 7

ГОСТ 3.1118-82 Форма 1б

ГОСТ 3.1118-82 Форма 1б

ГОСТ 3.1118-82 Форма 1б

ГОСТ 3.1118-82 Форма 1б

ГОСТ 3.1118-82 Форма 1б

ГОСТ 3.1118-82 Форма 1б

ГОСТ 3.1118-82 Форма 1б

ГОСТ 3.1118-82 Форма 2

Размещено на Аllbest.ru