Проектирование производственного участка сборки и сварки стойки

Толщина стенок - 5- 75 мм.

Количество резаков - 1.

Привод - ручной.

Несовпадение начала и конца реза - не более 1 мм.

Отклонение контура реза от плоскости:

- при диаметре до 1 м - 1 мм;

- при диаметре свыше 1 м - 2 мм.

Максимальный расход (на один резак):

-кислорода - 12 кубометров/ч;

- ацетилена - 0,4 кубометров/ч;

- пропана - 0,55 кубометров/ч.

Рабочее давление:

- кислорода - 1,2 Мпа;

- ацетилена - 0,01 - 0,05 Мпа;

- пропана - 0,01 - 0,045 Мпа.

Габаритные размеры - 620х360х480.

Масса машины в комплекте - 34 кг.

Рис. 2.2 Орбита - Р

Для резки фланцев используем переносную машину для резки фланцев Тарон (рис.2.3)

Рис. 2.3 Машина для резки фланцев Тарон

Переносная машина для резки фланцев Тарон

Используется при разделительной газо-кислородной вырезке кругов и фланцев из листовой низкоуглеродистой стали методом кислородной резки на промышленных площадках и предприятиях и на строительно-монтажных территориях.

Характеристики:

- толщина разрезаемой стали: 5 - 100 мм - диаметр разрезаемых деталей: 70-500 мм - скорость перемещения резака 220-800 мм/мин - количество резаков: 1 шт. - наибольший давление газов перед резаком: кислорода -12, пропана - 0,1 - потребляемая мощность, не более: 40 Вт - масса не более машины в комплекте 35 кг, машины 23 кг - габаритные размеры не более копира тележки: 690х750х730 мм.

Для центрирования фланцев используем приспособление Flange Alignment Tools (рис.2.)

Рис. 2.4 Приспособление для центрирования фланцев приспособление Flange Alignment Tools

Приспособление значительно ускоряет процесс центрирования фланца к трубе. Несмотря на погрешность диаметра трубы или фланца ±3 мм, приспособление обеспечивает быстрое (2мин) и точное соединение. Внутренний диаметр центрируемых деталей - (157-219)мм, вес 5кг.

Независимо от размера фланцев может управляться одним оператором.

Рис. 2.5 Пример центрирования деталей

Для сварки изделия используем сварочный позиционер BY-300 (рис.2.6).

Рис. 2.6 Сварочный позиционер BY-300

Сварочный позиционер BY-300 служит для облегчения работы сварщика и, следовательно, для повышения производительности и качества производства сварных работ.

Позиционер BY-300 конструктивно представляет собой поворотный стол с углом поворота планшайбы от 0° до 90°, на котором размещаются свариваемые изделия. Все устройства подобного рода имеют электропривод. BY-300 является специализированным оборудованием, т. к. предназначен в основном для сварки труб и кольцевых деталей. Однако в рамках своего предназначения позиционеры представляют собой универсальные устройства, позволяющие выполнять многочисленные операции с трубными заготовками. На сварочных позиционерах можно выполнять все основные виды автоматической, полуавтоматической и ручной сварки.

2.5 Выбор сварочного оборудования

Для сварки в защитном газе используем полуавтомат ПДГ-525 с выпрямителем ВДУ-506 (рис.2.7), технические характеристики которых приведены ниже.

Рис. 2.7 Сварочный полуавтомат ПДГ-525

Полуавтомат типа ПДГ-525 предназначен для дуговой сварки в углекислом газе изделий из малоуглеродистых и низколегированных сталей, стальной проволокой на постоянном токе, протяженными и прерывистыми швами, расположенными в различных пространственных положениях.

Полуавтомат состоит из подающего механизма КО-02, источника сварочного тока со встроенным блоком управления полуавтоматом и выпрямителя ВДУ-506. В подающем механизме установлен 2-х роликовый редукторный привод, кассета для сварочной проволоки, тормозное устройство и электромагнитный клапан, резистор регулировки скорости подачи сварочной проволоки.

Таблица 2.4

Технические характеристики выпрямителя ВДУ-506

Таблица 2.5

Технические характеристики полуавтомата ПДГ-525 для сварки в углекислом газе

Полуавтомат обеспечивает:

- два вида подачи сварочной проволоки: зависимую и независимую от напряжения на сварочной дуге;

- управление газовым клапаном и сварочным источником от кнопки на горелке.

Полуавтомат имеет следующие основные технические решения:

- использование малогабаритного подающего механизма, обеспечивающего необходимое тяговое усилие;

- применение кассеты с массой электродной проволоки до 12 кг.

2.6 Контроль сварных соединений

При изготовлении металлоконструкций работники технического контроля производят проверку собранных и сваренных узлов и конструкций [18].

В сварных соединениях не допускаются следующие наружные дефекты:

а) трещины всех видов и направлений;

б) свищи и пористость наружной поверхности шва;

в) подрезы, наплывы, прожоги и незаваренные кратеры;

г) смещение и совместный увод кромок свариваемых элементов свыше норм, предусмотренных в ГОСТ Р 52630-2012;

д) несоответствие формы и размеров шва требованиям стандартов, технических условий или чертежей на изделие.

В сварных соединениях не допускаются следующие внутренние дефекты:

а) трещины всех видов и направлений, расположенные в металле шва, по линии сплавления и в околошовной зоне основного металла, в том числе и микротрещины, выявляемые при микроисследовании;

б) непровары (несплавления), расположенные в сечении сварного соединения (между отдельными валиками или слоями шва и между основным металлом и металлом шва);

в) свищи;

г) поры в виде сплошной сетки;

д) цепочки пор и шлаковых включений по группе Б ГОСТ 7512-69, имеющих суммарную длину дефектов более толщины стенки на участке шва, равном десятикратной толщине стенки (360 мм), а также имеющие отдельные дефекты с размерами превышающими указанные в п. д.

е) единичные шлаковые и газовые включения по группе А ГОСТ 7512-69 глубиной свыше 10% от толщины стенки и более 3 мм длиной, более 0,2 S при толщине стенки S до 40 мм;

ж) скопление газовых пор и шлаковых включений по группе В ГОСТ 7512-69 в отдельных участках шва свыше 5 шт. на 1 см2 площади шва; максимальный линейный размер отдельного дефекта по наибольшей протяженности не должен превосходить 1,5 мм, а сумма их линейных размеров не должна быть более 3 мм;

Назначаем следующие виды контроля качества сварных швов:

- визуальный контроль;

- ультразвуковой контроль;

Визуальный контроль. При внешнем осмотре невооруженным глазом или через лупу проверяют наличие трещин, подрезов, свищей, прожогов, непроваров и др. Некоторые из этих дефектов, такие как прожоги, непровары, незаваренные кратеры, свищи являются недопустимыми и подлежат вырубке и повторной заварке. Так же определяют дефекты формы шва, распределение чешуек, характер распределения шлака в усилении шва. Неравномерная чешуйчатость, разная ширина и высота шва указывает на колебания мощности дуги, частые её обрывы и неустойчивость горения. Геометрические размеры швов определяют с помощью шаблонов и линеек. Внешнему осмотру подвергаются все сварные швы.

Ультразвуковой контроль. Данный контроль сварных соединений относится к неразрушающим методам контроля. Поверхность изделий должна быть подготовлена под проведение неразрушающего метода контроля. Ширина зачистки сварных швов должна быть равна ширине шва плюс не менее 20 мм околошовной зоны с каждой стороны. На поверхности, подготовленной под УЗК, не должно быть наружных дефектов, шлака, брызг металла, окалины.

Ультразвуковая дефектоскопия производятся с целью выявления в сварных соединениях внутренних дефектов (трещин, непроваров, пор, шлаковых включений и др.).

Выбрать аппарат для УЗК и привести его технические характеристики

Рассмотрим два метода ультразвукового контроля, применяемых для небольших толщин, не требующих слишком сложного оборудования и двухстороннего доступа.

Импульсный эхо-метод широко используют для основных видов сварных соединений -- стыковых, угловых и тавровых с толщиной листов от 4 до 20 мм (и более). Этим методом контролируют примерно 90 % всех сварных соединений толщиной более 4 мм. Чувствительность эхо-метода высокая: она достигает 0,5 мм2 на глубине 100 мм.

К преимуществам следует также отнести:

- возможность использовать односторонний доступ к зоне шва, поскольку достаточен только один преобразователь и для излучения и для приема У3-сигналов;

- хорошую помехоустойчивость;

- высокую точность определения координат дефектов.

Рис. 2.8 Контроль эхо-методом: 1 - генератор; 2 - усилитель; 3 - индикатор; 4 - объект контроля; 5 - преобразователь

Недостатки эхо-метода: низкая помехоустойчивость к наружным отражателям и значительная зависимость отражённого сигнала от ориентации дефекта.

Рис. 2.9 Контроль зеркально-теневым методом: 1 - генератор; 2 - усилитель; 3 - ЭЛТ; 4 - ПЭП; 5 - шов

Зеркально-теневой метод также не требует двустороннего доступа к соединению. Его используют, когда дефекты не дают эхо-сигнала (например, из-за наличия мёртвой зоны или в связи с неблагоприятной ориентацией дефекта), но ослабляют донный сигнал. Его преимуществами являются низкая зависимость амплитуды сигнала от ориентации дефекта, высокая помехоустойчивость и отсутствие мёртвой зоны. Недостатками метода являются: сложность ориентации ПЭП относительно центральных лучей диаграммы направленности, невозможность точной оценки координат дефектов и более низкая чувствительность (в 10-20 раз) по сравнению с эхо-методом.

Принятый вариант: эхо-метод ультразвукового контроля.

Контроль будем проводить дефектоскопом УДГ-14.

Таблица 2.6

Техническая характеристика дефектоскопа УДГ-14

2.6 Разработка маршрутной технологии сборки и сварки

На основе выбранной последовательности и содержания операций разработаем содержание работ на рабочих местах.

Операция 005 - заготовительная.

1. Отрезать трубу в размер 840мм, получить деталь 2.

2. Зачистить деталь 2.

Операция 010 - заготовительная.

1. Вырезать фланец ш320 - получить деталь 1.

2. Зачистить деталь 1.

3. Вырезать фланец ш280 - получить деталь 3.

4. Зачистить деталь 3.

Операция 015 - сборка.

1. Установить деталь 2 на призмы универсального стенда.

2. Установить деталь 1, отцентрировать относительно трубы, выполнить прихватки.

3. Установить деталь 3, отцентрировать относительно трубы, выполнить прихватки.

4. Уложить сборку на складское место.

Операция 020 - сварка.

1. Установить деталь на приспособление.

2. Выполнить сварку нижнего кольцевого шва.

3. Перевернуть изделие на 180°.

4. Выполнить сварку нижнего кольцевого шва.

5. Снять изделие.

Операция 025 - контрольная.

1. Зачистить швы.

2. Произвести визуальный контроль сварочных швов.

3. Произвести ультразвуковой контроль сварочных швов.

4. Отправить изделие на склад готовой продукции.

3. Расчетная часть

3.1 Нормирование сварных работ

Нормирование сборочных работ

Операция 010. Сборка Узел1

Нормирование произведем по укрупненным нормативам [16].