Разработка технологического процесса изготовления боковины корпуса

t, c	0	10	20	30	40
ДT, ?C	0	190	380	585	760
T, ?C	760	570	380	170	0

Диаграммы, показывающие изменение структурных составляющих околошовного участка ЗТВ в зависимости от скорости охлаждения при Ас3 = 760 ?С для низколегированной среднеуглеродистой стали 45ХМА, заимствованные из атласа. При пользовании диаграммой от принятой скорости охлаждения необходимо провести перпендикуляр и определить, через какие структурные области он проходит. Количество структурных составляющих определяется при проектировании точек пересечения перпендикуляра с кривыми графика на ось ординат.

Рис.8.3 - Диаграмма для определения количества структурных составляющих околошовного участка ЗТВ стали 45ХМА в зависимости от скорости охлаждения.

Например, при охлаждении околошовного участка ЗТВ стали 45ХМА со скоростью W= -87 ?С/с, его структура будет состоять из 100% мартенсита. При охлаждении околошовного участка ЗТВ со скоростью W= -3 ?С/с, его структура будет состоять из 1% феррита, 15% перлитно - бейнитной смеси и 84% мартенсита. При охлаждении околошовного участка ЗТВ со скоростью W= -19 ?С/с, его структура будет состоять из 2% перлитно - бейнитной смеси и 98% мартенсита.

Для определения механических свойств околошовной зоны на рис.8.4 представлены графики изменения предела прочности у_в, твердости - НВ, относительного удлинения и сужения - д и Ш в зависимости от скорости охлаждения.



Рис.8.4 - Изменение механических свойств в околошовной зоне в зависимости от скорости охлаждения.

Используя методику, примененную для определения количества структурных составляющих, при скорости охлаждения равной W=-87 ?С/с имеем: у_в=180 Мпа, твердость - 560 НВ.

При скорости охлаждения равной W=-3 ?С/с имеем: у_в=218 Мпа, твердость - 420 НВ, д и Ш = 4 %.

При скорости охлаждения равной W=-19 ?С/с имеем: у_в=228 Мпа, твердость - 525 НВ.

При скорости охлаждения равной W=-4 ?С/с и предварительном подогреве до 303 ?С имеем: у_в=222 Мпа, твердость - 460 НВ, д и Ш = 3 %.

9. Оценка технологичности сварной конструкции

Технологичной считается конструкция, обеспечивающая наиболее простое, быстрое и экономическое изготовление при соблюдении необходимой прочности, устойчивости, выносливости и других эксплуатационных качеств. Достижение высокой технологичности является основной целью технологической отработки конструкции, производимой в период подготовки производства.

Данная сварная конструкция технологична т.к.:

- данная конструкция легко расчленяется на технологические узлы и подузлы, которые могут быть собраны и сварены на отдельных специализированных рабочих местах с применением высокопроизводительной сборочной и сварочной оснастки;

- конструкция состоит из простых и удобных для изготовления деталей;

- материалы, из которых изготавливаются детали траверсы, целесообразно применять, что с одной стороны обеспечивает требуемые эксплуатационные характеристики, с другой удовлетворительные условия сварки;

- возможно применение механизированных способов сварки, которые менее трудоемки;

- принятые типы сварных соединений, в основном это соединения в тавр, наиболее технологичны, по сравнению со стыковыми;

- минимальное количество использованных деталей позволяет уменьшить вес конструкции, снизить себестоимость продукции.

- правильный выбор основных и сварочных материалов, конструктивной формы сварного соединения, узлов, обеспечивающие высокое качество конструкции

- взаимное расположение узлов, форм сопряжений обеспечивающие наилучшие условия сборки и сварки, минимальный объем обработки до и после сварки.

10. Разработка технологической последовательности сборки и сварки

Сущность разработки технологического процесса изготовления сварной конструкции состоит в разработке алгоритма (маршрута) выполнения технологический операций, результатом которых должно стать получение сварной конструкции, способной для выполнения конкретных работ.



Заготовительные операции технологического процесса

Заготовительными операциями являются: правка металла, очистка, разметка, наметка или полуавтоматический раскрой, резки механическая и термическая, подготовка кромок, гибка заготовок, штамповка, сверловка, отбортовка, заготовка и т.д.

Заготовительное оборудование должно обеспечивать максимальную производительность процесса заготовки с минимальным количеством отходов. Кроме того, оно должно быть современным максимально загруженным в процессе работы.

Приёмка металла.

На металл, поступающий на завод или в цех, проверяется наличие сертификата завода изготовителя. В сертификате должны быть указаны следующие сведения: номер плавки, марка металла, его размеры, химический состав, механические свойства и количество металла, поступившего на завод. В случае отсутствия сертификата металл разгружают в особое место и не запускают в производство до полного его исследования, то есть нужно проверить металл на свариваемость, определить химический состав, механические свойства, составить акт проверки. После этого может быть получено разрешение на использование такого металла.

Металл, на который имеется сертификат разгружают с вагонов на склад завода или цеха и сразу на него составляют акт приемки в 4 экземплярах: один акт направляется в бухгалтерию, второй - в конструкторский отдел, третий - в отдел технического контроля, четвертый остается на складе.

Складирование металла.

Сохранение металла, то есть предохранение его от загрязнения, ржавчины и других повреждений во многом зависит от условий его хранения на складе, поэтому организация склада металла имеет очень важное значение. Складские места располагаются под одной крышей со сборочно-сварочным цехом или недалеко от него. Склады должны быть закрытого типа. В здании такого склада располагается не только металл. но и подъемное оборудование.

Поступающий на склад листовой прокат укладывают в штабеля. Через каждые0,3-0,5 м. укладывается металлическая или деревянная прокладка, толщиной не менее 12 см. а длина прокладки должна быть больше, чем ширина листа. Штабель должен быть уложен таким образом, чтобы к нему было удобно подходить и чтобы без затруднений можно было снять партию металла с помощью крана или штабелеукладчика и передать её на заготовительный участок. Штабеля должны быть высотой 2-2,5 м., расстояния между стойками должны быть в пределах 1,5- 2,5 м.

Для обслуживания склада металла используются мостовые или козловые краны, оснащенные специальными подвесками с электромагнитами, вакуумными присосками и т. д.. и другие устройства, которые обеспечивают минимальное время на разгрузку вагона и на подачу металла со склада на заготовительный участок.

Очистка. Для очистки листового и полосового проката от окалины и ржавчины применяем дробеметный аппарат 2М392. Техническая характеристика приведена в табл. 10.1.

Таблица 10.1 - Технические установки 2М392.

Параметр	Характеристика 2М392
Производительность по дроби кг/мин.	140
Скорость вылета дроби м/с.	80
Частота вращения ротора, об/мин.	2500
Диаметр ротора, мм.	500
Число лопастей	8
Ширина факела дроби на выходе, мм.	60
Установленная мощность, кВт.	17
Габаритные размеры, мм:
длина	1295
ширина	960
высота	720
Масса без электродвигателя, кг	650



Правка.

Для правки листового и полосового проката применяем листоправильную многовалковую машину 9?360?2500, техническая характеристика которой приведена в табл. 10.2.

Таблица 10.2 - Технические данные многовалковой листоправильной машины 9?360?2500.

Параметры	МЛМ 9?360?2500
1. Размеры выправляемого листа, мм:
толщина	6-16
наибольшая ширина	до 2500
2. Предел текучести металл, МПа	450
3. Число правильных валков	9
4. Диаметр правильных валков, мм	360
5. Шаг правильных валков, мм	2800
6. Скорость правки, м/с	10
7. Число направляющих валков, входящих в общее количество правильных валков	2
9. Мощность электродвигателя, кВт:
привода вращения валков	125?2
привода подъема-опускания верхних валков	22
привода подъема направляющих валков	3,5?2
10. Габаритные размеры, мм	11828?4905?6368
11. Масса, т	218,2

Механическая резка.

Для выполнения операции механической резки при заготовке деталей из листового проката используются ножницы листовые с наклонным ножом модели НА 3223, технические параметры которых приведены в табл. 10.3.



Таблица 10.3 - Технические данные листовых ножниц с наклонным ножом Н3223.

Параметры	НА 3223
Толщина металла с временным сопротивлением 500 МПа, мм.	20
Ширина металла, мм.	3150
Наибольшая длина отрезаемой полосы по упору, мм.	1000
Частота ходов ножа, в мин вспомогательных.	30
Частота ходов ножа, в мин при резке наибольших размеров разрезаемого листа.	3,5
Угол наклона подвижного ножа.	2гр. 10мин.
Допустимое усилие реза, кН.	950
Усилие прижима листа, кН.	280
Скорость перемещения заднего упора, м/мин.	0-3,6
Суммарная мощность электродвигателей, кВт	27
Габариты ножниц без приставного оборудования, мм.	5100*3550*2760
Масса ножниц без приставного оборудования, кг.	27850

Термическая резка.

Термическая резка более универсальный и более производительный способ, чем механическая резка, она применяется для получения заготовок как прямоугольных, так и криволинейных очертаний в больших диапазонах толщин. Очень часто в сварочном производстве применяют стационарные машины для термической резки.

Для выполнения операции термической резки при заготовке деталей используется Омнимат “С”.

Таблица 10.4 - Технические данные Омнимат “С”

Наименование параметра	Значение
Толщина разрезаемого металла	8-100
Толщина пробиваемого металла без предварительной засверловки	8-100
Максимальное количество одновременно разрезаемых листов	3
Максимальное количество одновременно работающих резаков	6
Ширина однорезакового блока	260
Ширина трёхрезакового блока	550
Скорость резки, мм/мин	130-660
Скорость ускоренного хода холостого пробега, мм/мин	6000
Ширина реза, мм	1,5-6
Расход газов, м3/ч - кислорода для подогрева - кислорода для резки - природного газа	0,3-1,2 1,4-6,0 0,22-0,9
Габаритные размеры: - длина - ширина	20000 9300

Механическая обработка.

В производстве деталей сварных конструкции металлорежущие станки применяют для выполнения операций сверления отверстий, обработки кромок и поверхностей и резки. Для выполнения этой операции используем машину ручную шлифовальную пневматическую торцевую ИП-2203.

Таблица 10.5 - Технические характеристики шлифовальной машины ИП 2203.

Параметры	ИП 2014
Диаметр шлифовального круга, мм;	125
Окружная скорость круга, м/сек;	40
Скорость вращения шпинделя, об/мин;
на холостом ходу	10000
под нагрузкой	8000
Номинальная мощность на шпинделе, кВт	1,3
Расход воздуха, м3/мин;	1,25
Диаметр шланга, мм;	18
Габаритные размеры, мм;
длинна	285
ширина	210
высота	205
Масса, кг;	4

Сверление.

Сверление отверстий в листовых заготовках на сверлильных станках производится как в одной детали, так и в пакете заготовок. На обычных сверлильных станках отверстия сверлятся по разметке или по кондуктору. При работе на специализированных многошпиндельных станках и станках с программным управлением исключаются разметочные операции и не применяются кондукторы.

Для данной операции выбираем магнитный сверлильный станок ПРО-200А. ПРО 200-А является пневматической мобильной сверлильной системой с широкими возможностями.

Позволяет производить операции сверления до 200 мм в диаметре, а также нарезки резьбы до М48.

Таблица 10.6 - Технические характеристики ПРО-200А.

Расход воздуха, л/мин	3600
Мощность привода, кВт	2 х 1,2
Диаметр сверления корончатым сверлом, макс., мм	200
Рабочий ход шпинделя, мм	400
Посадка инструмента	Конус Морзе №b
Тип охлаждающей жидкости	Эмульсия СОЖ
Макс. Усилие магнитного крепления, Н	2 х 15000
Размеры, Длина х Ширина х Высота, мм	860х650х860/1060
Масса	120
Макс. Диаметр сверления спиральным сверлом, мм.	45
Макс. Диаметр развертывания, мм.	42
Макс. Диаметр нарезаемой резьбы, мм.	М48
Частота вращения шпинделя, об/мин.	30/130

Контроль.

Для выполнения контроля используем мерительные инструменты и шаблоны.

Разработка технологической схемы сборки и сварки изделия

Важным моментом при разработке технологического процесса является составление структурной схемы связей элементов конкретной конструкции. Необходимо при этом учитывать, что в сварные конструкции часто входит много одинаковых деталей и даже одинаковых сварочных единиц, причем одинаковые детали могут входить в разные сборки. Второе условие, которое необходимо учесть - количество ее отдельных элементов.

Описание технологического процесса выполнения сборочно-сварочных работ

Сборочные операции и требования к ним

Сборка - это технологическая операция придания деталям, подлежащим сварке, необходимого взаимного расположения (в соответствиис требованиями чертежа и технических условий) с закреплением их прихватками или специальными приспособлениями.

Правильная сборка, взаимная установка и закрепление деталей обеспечивают высокое качество сварных конструкций. При сборке сварного изделия детали подают к месту сборки, затем устанавливают в сборочном устройстве в заданном чертежом положении и прихватывают (закрепляют). Сварку можно производить как после предварительной прихватки, так и без нее.

Во время сборки положение деталей определяют установочными элементами приспособления или смежными деталями.

Технологический процесс сборки боковины СП01.ДП01.000.00.СБ состоит из одной сборочной операции. Производится последовательная сборка - сварка конструкции.

Использование прихваток и рекомендации по их постановке

Подготовленные под сварку детали прихватываются проволокой Св-08ХГ2СМ , предназначеной для сварки данного металла.В зависимости от толщины свариваемого металла длина прихваток составляет от 20 до 80 мм, в данном случае длина прихваток составила 30 мм и 50 мм. Расстояние между прихватками должнобыть не больше 500 мм, а высота усиления прихватки не должнапревышать 3 мм.

В процессе сварки сборочные прихватки не выполнялись на пересечении швов ,находились от этого места на расстоянии не менее 500 мм и в процессе сварки прихватки были хорошо переварены. Расстояние между прихватками было выбрано в зависимости от размеров детали и толщины изделия.

Прихватки были выполнены полуавтоматической сваркой.

Шов № 1- Длина прихватки = 20 мм, шаг = 100 мм, n = 4

Шов № 2- Длина прихватки = 20 мм, шаг = 100 мм, n = 6

Шов № 3- Длина прихватки = 20 мм, шаг = 100 мм, n = 3

Технологический процесс сборки и сварки

С заготовительного участка готовая боковина (поз.8) устанавливается на опорные болты (поз.3) и поджимается к боковым упорам (поз.9 ), после чего включаются пневмоприжимы и деталь фиксируется. Далее выдвигается центрующий срезаный палец , и параллельно центрующий палец для правельной установки бонки. После того как бонка установлена подводится электромагнит (поз.13) на отводном рычаге (поз.15), затем устанавливается проушина, включается электромагнит и проушина фиксируется. После того как детали зафиксированы, производится прихватка бонки и проушины с боковиной.

Далее выдвигается палец (поз.11) для второй бонки и производится установка, с последующей прихваткой.

Далее все пальцы сдвигаются в исходное положение и производится процесс сварки на заданных режимах. После чего деталь раскрепляется и передается на участок контроля.

11. Проектирование сборочно-сварочной оснастки

Расчет пневмоцилиндров

В качестве силового привода для проектируемого сборочно-сварочного приспособления принимаем пневмопривод, в виду его многочисленных достоинств (простота устройства, надёжность работы, сравнительно небольшая масса оборудования, широкий ряд стандартного оборудования и т.д).

Подъем пальцев производится пневмоцилиндрами одностороннего действия, установленными на цапфах сбоку и под сборочным столом. 

Рисунок 11.1.1- Кинематическая схема пневмоприжима.

В разрабатываемом приспособлении применяем пневмоцилиндр прямого действия, тогда по известному усилию на штоке цилиндра вычислим необходимый диаметр поршня пневмоцилиндра через толкающую силу, при условии, что тянущая и толкающая сила равны между собой.

Т.к. боковина и оба пальца поднимаются с помощью пневмоцилиндров, следовательно расчет ведем по наибольшей массе:

=391 Н.

Но с учетом ранее рассчитанных коэффициентов диаметр пневмоцилиндра будет следующим:

где k - коэфициент запаса мощности.

На основании полученных данных выбираем пневмоцилиндр из стандартного ряда:

Пневмоцилиндр с диаметром поршня D=63 мм., ход штока .

Техническая характеристика пневмоцилиндра приведена в табл. 11.1.1



Рисунок 11.1.2 - Пневмоцилиндр серии AF.

Таблица 11.1.1 - Техническая характеристика пневмоцилиндра 2411-63?100.

D	Общие размеры
	A	A1	B	C	D	E	F	G
63	153	210	57	96	38	42	42	27,5
D	Общие размеры
	H	I	J	K	Q	P	T	S
63	32	23	8	M16?1.5	8,2	7	56	75

Расчёт шпильки крепления пневмоцилиндра на срез

При работе пневмоцилиндра создается усилие которое действует соосно штоку привода. Данное усилие может привести к срезу шпильки крепления пневмоцилиндра.

Усилия от пневмоцилиндра:

Fn = D·D/4 ·р·p·з = 63·63/4 ·3,14·0,63·0,85 = 1668 (H).



Рисунок 11.2.1 - Расчётная схема на срез

Условие прочности при расчете на срез:

где - расчетное напряжение среза, возникающее в поперечном сечении рассчитываемой детали; Fн - поперечная сила; Аср - площадь среза одного болта;

где i - число шпилек (i=1)

фср = = 21,24 (МПа)



Материал шпильки сталь 45ХМА.

- условие выполняется, следовательно шпилька гарантированно обеспечит работу узла.

Расчет приспособления для подвода электромагнита

Электромагнит подводится с помощью поворотного рычага, масса которого вместе с электромагнитом является менее 20 кг, следовательно:

=51 Н.

Но с учетом ранее рассчитанных коэффициентов диаметр пневмоцилиндра будет следующим:

где k - коэфициент запаса мощности.

На основании полученных данных выбираем пневмоцилиндр из стандартного ряда:

Пневмоцилиндр с диаметром поршня D=32 мм., ход штока

Техническая характеристика пневмоцилиндра приведена в табл. 11.3.1



Рисунок 11.3.1 - Пневмоцилиндр серии AF

Таблица 11.3.1 - Техническая характеристика пневмоцилиндра 2411-32?100.

D	Общие размеры
	A	A1	B	C	D	E	F	G
32	140	187	47	93	28	32	15	27.5
D	Общие размеры
	H	I	J	K	Q	P	T	S
32	22	17	6	M10?1.25	7.5	3.5	33	45

Расчет электромагнита

Принимаем электромагнит кольцевой формы, рис.

Если зазор между сердечником 1 и закрепляемой деталью 4 невелик (д?0,1d₁) то силу тяги можно определить по формуле Максвелла.

.

Здесь Ф - магнитный поток в сердечнике, S - сечение сердечника,

м₀ =4р·10^-7 Гн/м - магнитная постоянная.

Если сечение сердечника и полюса одинаковы то можно принять, что

Ф = BS,

где В - магнитная индукция в сердечнике.

Тогда получим:

Максимальное значение индукции насыщенного сердечника из электротехнической стали, используемой для сердечников электромагнитов

В = 2Тл. В реальных конструкциях В = 1,2 - 1,4Тл.

Рисунок 11.4.1 - Конструкция электромагнита.

Согласно приведенному выше расчету, наибольшее усилие необходимо для закрепления направляющей - F = 30 Н.

Выполним расчет электромагнита на данное усилие.

Находим необходимое сечение сердечника:



Диаметр стержня электромагнита:

Основные геометрические характеристики электромагнита:

d₂=(2,5…3)d₁; d₃=d₂+0,5d₁; h₂=0,6d₁; h₁=(1…1,5)d₁.

Принимаем: d_1min=10мм, h₁=15мм, h₂ = 6мм, d₂ =30мм, d₃ =35мм, д = 0,05мм.

Определим необходимое число Ампер - витков катушки электромагнита, обеспечивающее создание в магнитопроводе заданной магнитной индукции

В = 1,4Тл.

Принимаем для катушки электромагнита медный провод диаметром

d_ПР =0,7мм и плотность тока в j = 2,5 А/мм². Тогда получаем:

N=151/0,96=157 витков



Проверим выполнение условия укладки обмотки в окно магнитопровода:

S_окна=h₁·(d₂-d₁)/2=15·(30-10)/2=150мм²

,

что менше чем 0,7·60,4 = 42,3мм² , следовательно условие выполняется.

Определим сопротивление катушки и требуемое напряжение питання электромагнита.

Длина провода катушкки:

l = N·р(d₂ + d₁)/2=157·3,14· (30+10)/2=4930мм =4,9 м.

U = I·R = 0,96·2,14 = 2В;

12. Контроль качества

Получение изделий высокого качества возможно только в том случае, если на предприятии осуществляются три вида контроля: предварительный, контроль в процессе сварки и окончательный контроль готового изделия или узла.

Данную конструкцию сваривают из низколегированной стали 45ХМА

Учитывая что, рассматриваемая сварная конструкция - корпус, входит в установку верхних блоков механизма главного подъема мостового крана, данная конструкция является ответственным изделием, т.к. надежность ее работы определяет безопасность работы заводчан, сварные швы конструкции воспринимают касательные напряжения, необходимо позаботиться о том, чтобы контроль качества выполнялся на всех стадиях изготовления конструкции.

Контроль качества данной конструкции проводим внешним осмотром и с помощью специальных инструментов (линейка, штангенциркуль, угломер, универсальный шаблон сварщика (УШС-2)), а также возможно применение ультразвукового контроля для обнаружения внутренних дефектов.

1.Основной материал. Необходимо произвести обязательный входной контроль основного материала на отсутствие расслоения, оксидных и сульфидных прослоек. Контроль выполняется внешним осмотром и ультразвуковым методом.

2. Вспомоготельные материалы. Обязательный входной контроль сварочных материалов перед выполнением сварки (прокалка сварочных материалов, проведения испытательных работ этими сварочными материалами с определением на образцах механических качествсварного соединения).

3. Подготовка кромок деталей для сварки. Обязательный визуально-измерительный контроль. Проверяются размеры подготовленных кромок, шероховатость поверхности, размеры детали в целом, а также отсутствие сверхнормативных деформаций.

4 Проверка заданного технологического процесса сборки-сварки. Обязательны визуально-измерительный контроль.

5 Сварные швы. Обязательный визуально-измерительный контроль (замеры катета швов). Ультразвуковой контроль шва (проверка наличия внутренних дефектов)

6. Контроль после проведения сварки.

Обязательный визуально-измерительный контроль 100% сварных швов.

При внешнем осмотре сварные швы должны удовлетворять следующим требованиям:

- иметь гладкую, или мелкочешуйчатую поверхность (без наплывов, сужений и перерывов) и плавный переход к основному металлу;

- наплавленный металл должен быть плотным по всей длине шва, не иметь трещин, свищей, скоплений и цепочек поверхностных пор (отдельно расположенные поры допускаются диаметром не больше 1-1,5 мм);

- подрезы основного металла допускаются не больше 0,5 мм при толщине металла до 10 мм, и не больше 1 мм при толщине больше 10 мм;

- все кратеры должны быть заварены.

Особенное внимание следует обратить на состояние сварных соединений в зонах концентрации напряжения .

Наиболее целесообразно при применении ультразвукового контроля шво виспользовать - дефектоскоп типа УД4-Т. Который тпозволяет не толькот выполнять обычный УЗК, но и возможность выполнить томографию объектако нтроля.

УД2В-П45

· четкий, контрастный цветной дисплей

· прост и удобен в обращении

· расширенные возможности контроля и настроек прибора

Удобный в использовании, многофункциональный прибор. Подходит для различных материалов и сварных соединений.

УД4-Т Томографик.

· четкий, контрастный цветной TFT дисплей

· Windows совместимость прикладного ПО

· Поддержка инфракрасного порта (IRDA) и интерфейса Ethernet (TCP/IP)

Технологическая новинка, продолжение серийного ряда дефектоскопа - томографа УД4Т (УД4С), сохраняющая основные методические и концептуальные решения.

Универсальный шаблон сварщика (УШС-2)

Техническое устройство (шаблон) сварщика УШС-2 предназначено для контроля и измерения катетов угловых швов в широком диапазоне 4-14 мм и полностью отвечает требованиям СТБ 1133-98 "Соединения сварные. Метод контроля внешним осмотром и измерениями. Общие требования". Контроль проводится последовательным приложением пластин-шаблонов с выточкой к сварным изделиям (ступенчатый метод) до минимального зазора.

13. Охрана труда и окружающей среды

В данном дипломном проекте рассматривается сборка и последующая сварка боковины корпуса полуавтоматической сваркой в среде защитного газа. Для проведения сварочных работ используется полуавтомат сварочный ПДГ-401 с выпрямителем ВДГ-401.

Условия труда на рабочем месте обуславливаются совокупностью разнообразных производственных факторов. В соответствии с ГОСТ 12.0.003-74 ССБТ «Опасные и вредные производственные факторы для выбранного способа сварки. Классификация» все производственные факторы делятся на опасные и вредные факторы.

К опасным производственным факторам в сварочных цехах относятся:[6]

· движущиеся механизмы и изделия

· опасный уровень напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека

· искры и брызги;

· выбросы расплавленного металла;

· возможность возникновения пожаров и взрывов;

· подъемно-транспортное оборудование;

К вредным физическим производственным факторам при проведении полуавтоматической сварки в защитном газе: [ 6 ]

· Повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны;

· Повышенная температура воздуха рабочей зоны

· Повышенный уровень электромагнитных излучений

· Наличие шума

· несоответствующая организация освещения рабочего места.

· ультрафиолетовое, видимое и инфракрасное излучение сварочной ванны и свариваемых деталей;

К вредным химическим производственным факторам относятся токсичная пыль, газы, сварочные аэрозоли. Сварочная аэрозоль по характеру образования относится к аэрозолям конденсации и представляет собой дисперсную систему, в которой дисперсной фазой являются мелкие частицы твердого вещества, а дисперсной средой - газ или смесь газов.[ 6 ]

К вредным психофизиологическим производственным факторам относятся физические и нервно-психические перегрузки.[ 6 ]

Биологические производственные факторы для данного вида работ не характерны.

Меры безопасности и защиты от вредных и опасных факторов.

Движущиеся машины (конвейера, мостовые краны, контователи), механизмы изделия при отсутствии защитных устройств могут привести к травмированию работающих. Для защиты от механизмов, которые двигаются, должны применяться оградительные и предупредительные устройства, сигнализаторы об опасности (при движении конвейера подается звуковой сигнал.), необходимо установить концевые датчики для остановки ходовой части машин. Для защиты работающего от движущихся частей робота и манипулятора располагаем их за специальным ограждением в соответствии с требованиями ГОСТ 23407-78 и ГОСТ 122062-87.

При сварке изделия в среде защитных газов (75% аргона + 25% углекислого газа) выделяются пыль и газы - озон, углекислый газ, окись азота, окись углерода. Так как для сваривания конструкции из стали 16ГС применяется сварочная проволока Св-08Г2С, то наибольшую опасность для здоровья сварщика представляет отравление марганцем и окисью углерода, концентрация которых в зоне дыхания может превышать предельно допустимые величины (0,1-0,2 мг/м³).

К вредным веществам так же относят аэрозоли, которые образуется при сварке в защитных газах, они отличается высокой дисперсностью.

Для предотвращения выброса пыли и вредных веществ в атмосферу необходимо установить местную вентиляцию, снижающую концентрацию пыли и различных вредных примесей до предельно допустимых концентраций. Воздухоприемники должны быть максимально приближены к источникам вредных выделений, поскольку скорость движения воздуха при удалении от всасывающего отверстия падает пропорционально квадрату расстояния

Для улавливания сварочного аэрозоля на стационарных постах нужно устанавливать местные отсосы в виде вытяжного шкафа, вертикальной или наклонной панели равномерного всасывания.[7]

Сварка в смеси защитных газов снижает возможность разбрызгивания расплавленного металла и искр от 15% до 1-3%. Однако существует влияние лучистых выделений дуги на глаза рабочего. Горение сварочной дуги сопровождается выделением ослепительных световых лучей, а также ультрафиолетовых и инфракрасных лучей. На сварщика действует также рассеянная радиация, отраженная от окружающих поверхностей. При отсутствии защиты возможны поражения органов зрения (электроофтальмия, катаракта и т.п.) и ожоги кожных покровов. Поэтому на участке применяются защитные щиты по ГОСТ 12.4.035-78, переносные ширмы, окрашенные в матовые тона и поглощающие ультрафиолетовые лучи. А также необходимо применить средства индивидуальной защиты: спецодежда по ГОСТ 12.4.045-78 ССБТ, рукавицы, защитные очки и щитки которые комплектуются светофильтрами по ГОСТ 12.4. 080-79 ССБТ и ГОСТ 12.4.003-80. Для предотвращения поражения глаз обязательно применение защитных стекол - наиболее темных для сварщиков и более светлых для вспомогательных рабочих, что должно обеспечить значительное (почти полное) поглощение вредных излучений, связанных с горением дуги. Защитные стекла, вставленные в щитки и маски, снаружи закрывают простым стеклом для предохранения их от брызг расплавленного металла Защита рабочих от инфракрасного излучения может быть обеспечена сокращением времени пребывания в зоне воздействия источника теплового излучения.[5]

Неправильная эксплуатация электрооборудования может привести к поражению электрическим током. Применение открытых дуг, наличие искр, брызг и выбросов расплавленного металла и шлака при сварке не только создают возможность ожогов, но и повышают опасность возникновения пожара. Поэтому необходимо применить меры пожарной безопасности. Для обеспечения электробезопасности корпус любой электросварочной установки должен быть заземлен. Отдельные элементы сварочной цепи, а также отрезки сварочных кабелей при наращивании длины должны быть соединены разъемными соединительными муфтами. Запрещается соединять сварочные цепи скрутками с оголенным кабелем. Токоведущие кабели сварочной цепи должны быть по всей длине изолированы и защищены от механических повреждений.

Каждый участок цеха оборудуется средствами для тушения пожара: пожарными кранами, огнетушителями, ящиками с песком, лопатами и др. Кроме того, в определённых местах устанавливается сигнализация для вызова пожарной команды. При возникновении очага пожара необходимо немедленно вызвать пожарную команду, а затем приступить к тушению его подручными средствами.

В сборочно-сварочном цехе источником повышенного шума являются пневмоприводы и выпрямители, а также внутрицеховой транспорт, который приводит к ослаблению внимания, повышению утомляемости. Для уменьшения шума в сварочных цехах необходимо применить следующие методы:[5]

-уменьшение шума путем усовершенствования технологического процесса и оснастки;

-рациональная планировка цеха;

-уменьшение шума по пути его распространения за счет установки

-звукоизоляционных перегородок, кабин и т.п.;

-применение средств индивидуальной защиты (вкладышей, в соответствии с ГОСТ 12.4.051-78 ССБТ).



Список литературы

1. Николаев В.А. Сварочные конструкции. Технология изготовления. Автоматизация производства и проектирование сварных конструкций: Учебн. пособие/ В.А.Николаев, С.А.Куркин, В.А.Винокуров. - М.: Высш. школа, 1983. - 344с.

2. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т. - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1980.

3. Макаренко Н. А., Гринь А. Г., Кошевой А. Д., “методические указания по выполнению дипломного проекта “бакалавр” ”

4. Шоршоров М.Х., Белов В.В. “Фазовые превращения и изменение свойств стали при сварке. - М: Наука, 1972. - 220 с.

5. “Безопасность производственных процессов”: справочник / под. общ. ред. - С. В. Белова. - М. Машиностроен. , 1985. - 442 с.

6. “Охрана труда : рекомендации по выполнению раздела в дипломном проекте бакалавра для студ. технических спец. / сост. Дементий Л.В. ; Юсина А.Л. - краматорск : ДГМА , 2012. - 176 с.

7. Писаренко В.Л., Рогинский М.Л. Вентиляция рабочих мест в сварочном производстве. - М.: Машиностроение, 1981. - 120 с.

8. Охрана труда при сварке в машиностроении. - Брауде.

9. Чвертко А.И. Оборудование для механизированной дуговой сварки и наплавки / А.И.Чвертко, Б.Е.Патон, В.А.Тимченко - М.: Машиностроение, 1981. - 264с.

10. Севбо П.И. Конструирование и расчет механического сварочного оборудования. - К.: Наук. думка, 1978. - 400с.

11. Неразрушающий контроль и диагностика. Справочник. Под редакцией член-корр. РАН проф. В.В. Клюева. М.: Машиностроение, 1995. - стр

12. Клюев В. В. Визуальный и измерительный контроль. / В. В. Клюев, Ф. Р. Соснин, В. Ф. Мужицкий и др. Под редакцией В. В. Клюева / - М. : РОНКТД

Размещено на Allbest.ru