Изготовление линейной рамы передвижного скребкового конвейера СПМ87Д

Особые требования, предъявляемые к конструкции и сварным соединениям. Описание существующего технологического процесса изготовления рамы линейной. Расчет режимов полуавтоматической сварки в среде защитных газов. Окрашивание, грунтовка и маркировка.

Рубрика Производство и технологии
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 12.06.2015
Размер файла 1,9 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Назначение, конструктивные особенности и условия работы рамы линейной

1.1 Область применения и назначение рамы линейной

1.2 Особые требования, предъявляемые к конструкции и сварным соединениям

1.3 Технологичность конструкции

1.4 Материалы, применяемые при изготовлении рамы линейной

2. Описание существующего технологического процесса изготовления рамы линейной и его критический анализ

2.1 Сборка под сварку первого этапа сборки

2.2 Сборка под сварку второго этапа сборки

2.3 Контроль собранных этапов

2.4 Дуговая сварка собранных первого и второго этапов

2.5 Сборка под сварку третьего этапа

2.6 Дуговая сварка третьего этапа

2.7 Очистка

2.8 Окрашивание, грунтовка и маркировка

2.9 Критический анализ существующего технологического процесса

3. Новый технологический процесс

3.1 Сборка - сварка рамы линейной

3.1.1 Сборка первого узла

3.1.2 Контроль собранного узла №1

3.1.3 Расчет приспособлений для сборки первого узла

3.1.3.1 Расчет рамы приспособления

3.1.4 Сварка первого узла

3.1.5 Сборка - сварка первого и второго подузла

3.1.6 Расчет приспособлений для сборки первого и второго подузла

3.1.6.1 Расчет рамы приспособления

3.1.6.2. Расчет винтового прижима

3.1.6.3 Расчет пневмаприжима

3.1.7 Сборка - сварка втогого узла

3.1.8 Расчет приспособлений для сборки второго узла

3.1.8.1 Расчет рамы приспособления

3.1.8.2 Определение усилия прижатия второго узла к раме двухстоечного кантователя

3.1.8.3 Расчет пневмаприжима

3.1.9 Сборка - сварка третьего узла

3.1.10 Расчет приспособлений для сборки третьего узла

3.1.10.1 Расчет рамы приспособления

3.1.10.2 Определение усилия прижатия третьего узла к раме двухстоечного кантователя

3.1.10.3 Расчет винтового прижима

3.1.10.4 Расчет эксцентрикового прижима

3.1.10.5 Расчет пневмоприжима

3.1.11 Общая сборка - сварка

3.1.12 Расчет приспособлений для общей сборки

3.1.12.1 Расчет рамы приспособления для общей сборки

3.1.12.2 Расчет винтового прижима

3.1.12.3 Расчет пневмоприжима

3.2 Расчет режимов полуавтоматической сварки в среде защитных газов

3. 3 Нормирование операций

3.3.1 Нормирование сборки -сварки

3.3.1.1 Нормирование сборки узла №1

3.3.1.2 Нормирование сварки узла №1

4. Охрана труда

4.1 Цели и задачи охраны труда на производстве

4.2 Анализ опасных и вредных производственных факторов при производстве рамы линейной

4.3 Мероприятия по охране труда

4.3.1 Основные мероприятия по обеспечению общей безопасности на производстве

4.3.2 Рекомендации по обеспечению электробезопасности

4.3.3 Рекомендации по обеспечению защиты от световой радиации

4.3.4 Рекомендации по обеспечению защиты от вредных газовых выделений и аэрозоля

4.3.5 Рекомендации по обеспечению предупреждений возможных взрывов

4.3.6 Рекомендации по обеспечению безопасности от тепловых ожогов

4.3.7 Рекомендации по обеспечению противопожарных мероприятий

4.3.8 Рекомендации по обеспечению безопасной работы на производственном оборудовании

4.3.9 Рекомендации по обеспечению освещения на рабочих местах

4.4 Расчет вентиляции участка цеха

5. Промышленная экология

6. Организация и экономика производства.

6.1 Расчет необходимого количества оборудования.

6.2 Расчет состава и числа работающих.

6.3 Расчет себестоимости изделия

6.3.1 Расчет заработной платы

6.3.2 Расчет затрат на основные средства и амортизационные отчисления

6.3.3 Малоценные и быстроизнашиваемые предметы

6.3.4 Материалы

6.3.5 Энергоресурсы

6.3.6 Отчисления в бюджет

6.3.7 Прочие затраты

6.3.8 Неучтенные затраты

6.4 Расчет прибыли

Список использованных источников

Приложение А

Кіріспе

Тау-к?лік жабды?тарын ж?ндеу зауыты (РГТО-ТКЖЖ) ?ара?анды ?аласыны? о?т?стігінде орналас?ан.

1958 жылы к?мір разрезыны? жабылуынан кейін, депо аума?ында "Орталы? паровоздывагонж?ндегіш шеберханалар" (ЦПВРМ)пайда болды.Ол 1960 жылы "?ара?андык?мір" комбинатыны? орталы? электромеханикалы? шеберханаларына атауы ауысты(ОЭШ).

1961 жылы паровозды ж?не вагонды цехтардан б?лінді:

а) ж?ндегіш топ;

б) механикалы? цех;

в) оттегілік аума? салынды;

?ара?анды ке?ейе ж?не г?лдене бастады. Шахталарды? терриконикалары жо?ары бола бастады. Сонымен ?оса, к?мір табу?а арнал?ан жабды?тар мен ?азандар тозды. 1968 жылы ?азандар мен оны? ??рылымдарын ж?ндеу ?шін арнайы ?азандарды ж?ндеу цехтары ашылды.

Б?кіл ?ара?анды бойынша 1, 2, 3, 4, 5 ОЭШ ашыла бастады.Олар к?мірді табу мен тасымалдау?а арнал?ан ??рыл?ылар мен жабды?тарды ж?ндеумен айналысты.Б?л ?йымдар аума?ы мен к?лемі бойынша ша?ын келді ж?не жабды?тармен нашар болды.Орталы?тандыру ма?сатымен ?ара?андыда ша?ын ОЭШ біріктіру басталды.

1970-1971 жылдар аралы?ында ТКЖЖ "?ара?андык?мір" зауытына ?осылды:

1. ОЭШ-1 (номенклатурасы: бульдозерлерді, байыту жабды?тарын капж?ндеу, б?лшектер жасау).

2. ОЭШ-2 (номенклатурасы: жетектерді, насостарды, лебедкаларды, капж?ндеу, метал??рылымдарды, тау-кен жабды?тарыны? б?лшектерін жасау).

3. "?ара?андык?мір" комбинатыны? моторж?ндеу зауыты (номенклатурасы: ауыр автомашиналарды? ?оз?алт?ыштарын капж?ндеу).

?ндіріс к?лемі, ?ндіріс аума?ы мен саныны? ?суіне байланысты 1968 жылды? 1 с?уірінде "?ара?андык?мір" ОЭШ комбинатыны? атауы ?згертілді.Б?л мекеме тау-к?лік жабды?тарын ж?ндеу зауыты (ТКЖЖ) деп аталды.

1996 жылды? 1 маусымынан ?аза?стан Республикасыны? ?кіметіні? 1996 жыл?ы 28 маусымыны? №812 шешімі мен к?мір департаментіні? 1996 жылды? 24 шілдесіні? №8 б?йры?ымен ТКЖЖ "Испат-Кармет"А? ??рамына кіреді.

2005 жылы 7 ?а?тарда №1 б?йры?пен "Испат - Кармет" А? "Миттал Стил Теміртау" атауына ?згертілді.

Зауытта ж?ндеу мен ?айта ?алпына келтіруді? келесідей заманауи ?дістері жетілген:хромдау, флюс астында д?некерлеу.

Конструкция описываемая в данном дипломном проекте - рама линейная, входит в состав передвижного скребкового конвейера СПМ87Д. Скребковый передвижной конвейер СПМ87Д предназначен для транспортирования угля из очистных забоев угольных шахт на пластах пологого падения мощностью 1…1,9 м, при работе в угледобывающем комплексе КМ87Д.

Конвейер применяется в комплексно-механизированных лавах, оборудованных угледобывающим комплексом КМ87Д.

Конвейер предусматривает работу выемочной машины состава и служит опорой для секционной механизированной крепи.

В состав конвейера входит: привод головной, секция переходная, рама линейная, рама укороченной секции, борт линейный, отрезок скребковой цепи, лемех погрузочный, привод концевой, два кронштейна в сборе, механизм передвижения головного привода, плита, кронштейн с опорой в сборе.

Принцип работы скребкового конвейера заключается в перемещении транспортируемого материала скребковой цепью по желобу, образованному рештачным ставом конвейера. Скребковая цепь приводится в движение приводными звездочками, вращение которых осуществляется приводными блоками.

Изготовление рам долгое время производилось ручными способами сварки, сборки и резки, но в настоящее время в связи с развитием и освоением новых технологий производство переходит в автоматизированный режим изготовления рам. Применяются новые технологии изготовления деталей для сборки, а так же и самой сборки конструкции, так же применяются новые технологии сварки, такие как полуавтоматическая и автоматическая сварка в среде защитных газов, автоматическая под слоем флюса, плазменная сварка и резка, лазерная сварка и резка и т. д. Все это повышает производительность, позволяет заменить ручной труд на станочный, получается большая экономия во времени.

Значительные размеры рам заставляют принимать специальные меры, облегчающие доступ к месту сварки. Для этой цели используют передвижные подъемные площадки для сварщиков, располагают позиционеры в специальных углублениях с тем, чтобы сварка производилась на уровне пола, применяют наклоняющиеся или подъемно - поворотные устройства, такие как кантователи, вращатели, манипуляторы и т. д.

1. Назначение, конструктивные особенности и условия работы рамы линейной

1.1 Область применения и назначение рамы линейной

Рама линейная входит в состав передвижного скребкового конвейера СПМ87Д.

Скребковый передвижной конвейер СПМ87Д предназначен для транспортирования угля из очистных забоев угольных шахт на пластах пологого падения мощностью 1…1,9 м, при работе в угледобывающем комплексе КМ87Д.

Рама линейная (см. рисунок 1.1) является несущей частью и опорой конвеера. На раму крепится основная часть деталей входящая в состав конвейера. Все детали входящие в конструкцию сведены в таблицу 1.1

Данная конструкция эксплуатируется в угольной промышленности при температуре воздуха не ниже +5°С. Конструкция работает при динамических нагрузках во влажной среде, в условиях коррозийного износа.

Рисунок 1.1 ? Общий вид рамы линейной

Конструкция изготавливается из листа и профиля круглого сечения. Рама собирается из двадцати четырех деталей с прямолинейными и криволинейными контурами. Есть детали с внутренними и внешними вырезами, с отверстиями и пазами. Рама изготавливается из листа минимальной толщиной 10 мм и максимальной 40 мм. Вес конструкции 989 кг, габаритные размеры: длина - 1580мм, ширина - 1494мм. высота - 425мм(см. рисунок 1.1 Сварные швы в конструкции все угловые, минимальный катет шва 5 мм, максимальный 16 мм, так же есть нестандартные швы.

1.2 Особые требования, предъявляемые к конструкции и сварным соединениям

Исходя из условий работы конструкции, можно сформулировать следующие основные требования.

Дляобеспеченияпрочностиконструкциинеобходимопредусмотретьсоответствиепрочностныххарактеристиксварочныхматериаловиосновногометалла.

Для обеспечения жёсткости конструкции режимы сварки должны давать минимальные деформации.

Для обеспечения антикоррозионной стойкости конструкции должна бытьпредусмотренасоответствующаязащитаспомощьюпримененияантикоррозионных материалов.

Исходя из того, что конструкция испытывает знакопеременные нагрузки в сварных швах и около шовной зоне должны отсутствовать острые дефекты. К ним относятся трещины, непровары, подрезы, закалочные структуры. Все перечисленные острые дефекты являются недопустимыми, так как могут привести к разрушению конструкции.

1.3Технологичность конструкции

Данная конструкция технологична, так как:

-разбивается на узлы;

-швы расположены в удобном положении, что позволяет применить механизированные способы сварки;

-для сборки и сварки могут применяться специализированные приспособления.

Конструкция разбивается на три узла и два подузла. Подузелы №1 и №2 одинаковые.

Первый узел (см. рисунок 1.2) состоит из деталей: плита (поз.12), гнездо (поз.1 и 2), кронштейн (поз.4 и 5), бобышка (поз.7), боковина (поз.8), ребро (поз. 11 и 14), вставка (поз.21 и 24).

Первый и второй подузлы (см.рисунок 1.3) состоят из деталей: основание (поз.23), лыж (поз.18 и 19) и ребра (поз.13).

Второй узел (см. рисунок 1.4) состоит из первого и второго подузла соединяющиеся между собой планкой (поз. 22).

Пятый узел (см. рисунок 1.5) состоит из деталей: ребро (поз. 9), боковины (поз.3), накладки (поз.16) и упора (поз.6).

Рисунок 1.2 - Общий вид первого узла

Рисунок 1.3 - Общий вид первого и второго подузла

Рисунок 1.4 - Общий вид второго узла

Рисунок 1.5 - Общий вид третьего узла

Раздеталировка рамы линейной представлена в таблице 1.1.

Таблица 1.1

Раздеталировка рамы линейной

Поз.

Наименование

Конфигурация

делали

Габариты,

мм

Вес,

кг

Материалы

Кол-во

1,2

Гнездо

250х240х

40

8

Сталь10Г2С1

2

3

Боковина

1470х248

х25

65.2

Сталь

10Г2С1

1

4

Кронштейн

430х180х

30

13

Сталь

16Г2АФ

4

5

Кронштейн

280х180х

40

9.8

Сталь

16Г2АФ

2

6

Упор

55х70х34

0.8

Сталь

16Г2АФ

2

7

Бобышка

150х150

10.4

Сталь

16Г2АФ

4

8

Боковина

1470х80х30

22,7

Сталь10Г2С1

2

9

Ребро

257x168x40

5

Сталь10Г2С1

1

10

лемех

1470х388х16

56.7

Сталь

16Г2АФ

1

11

Ребро

300х190х40

7.4

Сталь

16Г2АФ

2

12

Плита

1520х1470х25

371

Сталь10Г2С1

1

13

Ребро

98х90х10

5.2

Сталь10Г2С1

2

14,

15

Ребро

235х90х10

1.6,

1,7

Сталь10Г2С1

2

16

Накладка

1470х40х40

52.7

Сталь

16Г2АФ

1

17

ребро

248х275х20

3.7

Сталь10Г2С1

3

18

Лыжа

1540х275х20

40

Сталь10Г2С1

2

19

Лыжа

1540х275х20

39.8

Сталь10Г2С1

2

20

Планка

50х150х10

0,6

Сталь10Г2С1

4

21

Вставка

80х90х10

0,6

Сталь10Г2С1

1

22

Планка

130х1165х10

12

Сталь10Г2С1

1

23

Основание

120х1540х20

29

Сталь10Г2С1

2

24

Вставка

50х90х20

0,7

Сталь10Г2С1

2

1.4 Материалы, применяемые при изготовлении рамы линейной

В данной дипломном проекте применяются низколегированные конструкционные стали, химический состав который приведён в таблице 1.2, механические свойства в таблице 1.3.

Таблица 1.2

Химический состав сталей(ГОСТ 19281-89)

в процентах

Сталь

C

Si

Mn

S

P

Cr

Ni

N

As

Cu

V

10Г2С

? 0,12

0,8

1,1

1,3

1,05

?

0,04

?

0,035

?

0,30

?

0,30

0,008

0,012

?

0,08

?

0,30

?

16Г2АФ

0,14

0,22

?

0,17

1,30

1,70

?

0,04

?

0,035

?

0,30

?

0,30

0,015

0,030

?

0,08

?

0,30

0,08

0,14

Таблица 1.3

Механические свойства (ГОСТ 19281-89)

в процентах

НД

Режим обработки

Сечение,

мм

у02,

Н/мм2

ув,

Н/мм2

,

%

КСИ,

ДЖ/см2

Опера-

ция

t,єC

Охлажда-

ющая

среда

Сталь

10Г2С1

Листовой и широко-

полосный прокат в горячекатаном или технически обрабо-

танномсостоянии.

От 5

до 10

345

480

21

64

391

292

От 20

до 60

315

450

21

59

291

242

Сталь

16Г2АФ

Листовой и широкополосный прокат в горячекатаном или технически обработанном состоянии.

11-32

440

590

19

391

292

1КСИ при минус 40oС

2КСИ при минус 70oС

Производится оценка свариваемости.

Свариваемость стали - комплексная характеристика, характеризующаяреакциюнафизико-химическоевоздействиепроцессасваркииспособностьобразовыватькачественноесварноесоединение, отвечающее заданным эксплуатационным требованиям.

ОценкасвариваемостидаетсяпохимическомусоставуметаллапоформулерекомендованнойМеждународнымИнститутомСварки:

, (1.1)

где С - содержание углерода в стали, (%);

Mn- содержание марганца, (%);

Cr- содержание хрома, (%);

Мо - содержание молибдена, (%);

V-содержание ванадия, (%);

Cu- содержание меди, (%);

Ni- содержание никеля, (%);

- допустимое значение эквивалента углерода, (%).

Затем вносится поправка на толщину свариваемого металла, (мм):

C`экв=0,005•д•Сэкв, (1.2)

Тогда общий эквивалент углерода:

С``экв=Сэкв+С`экв=Сэкв• (1+0,005•д), (1.3),

А температура подогрева:

Тпод=350•, (1.4)

Оценка свариваемости для стали 10Г2С:

,

Свариваемость: сваривается без ограничений. Способы сварки: РД, РАД, АФ, МП, ЭШ, и КТ.

Оценка свариваемости для стали 16Г2АФ:

, (%)

Сталь 16Г2АФ ограниченно свариваемая, рекомендуется перед сваркой предварительный подогрев.

Длятолщины16 мм:

С``экв=0,59• (1+0,005•16)=0,6372,(%)

Тпод=350•=217, (єС)

Длятолщины30 мм:

С``экв=0,59• (1+0,005•30)=0,6785, (%)

Тпод=350•=229, (єС)

Длятолщины40 мм:

С``экв=0,59• (1+0,005•40)=0,708, (%)

Тпод=350•=236, (єС)

В связи с невысокими значениями расчетных температур подогрева и опираясь на практический опыт, предварительный подогрев в данном технологическом процессе не используется, так как сварка выполняется в несколько проходов, то при этом будет обеспечиваться сопутствующим подогревом за счет наложения предыдущего шва. При сварке деталей предварительный подогрев обеспечивается за счет теплового фронта идущего впереди дуги на расстоянии 3 - 5 мм.

2. Описание существующего технологического процесса изготовления рамы линейной и его критический анализ

Сборка конструкции производится методом наращивания.

2.1 Сборка под сварку первого этапа сборки

Мостовым краном укладывается в приспособление плита, позиция 12 (см. рисунок 2.1). На плите устанавливается и прихватывается, по пальцам, четыре бобышки, позиции 7. Прихватки производится ручной дуговой сваркой. Далее на плите устанавливаются и прихватываются гнезда позиции 1 и 2, затем на плиту устанавливаются и прихватываются боковины позиции 3 и 8, прихватки производятся ручной дуговой сваркой, длиной 50 мм., катетом 6 мм., через каждые 150 мм.. После этого по разметке устанавливаются и прихватываются два ребра, позиции 11, и два ребра, позиции 9. Далее в приспособлении устанавливаются и прихватываются два кронштейна позиции 5 и четыре кронштейна позиции 4, выдерживая размеры 25+-0.5; 50+1; 800+-2; 90+1. После этого необходимо установить и прихватить вставку позиции 21, две вставки позиции 24, два ребра позиции 14, два ребра позиции 15, согласно чертежу. После сборки зачищаются прихватки от шлака.

Рисунок 2.1 - Общий вид первого этапа сборки рамы линейной

2.2 Сборка под сварку второго этапа сборки

Собранная ранее конструкция снимается с помощью мостового крана с приспособления. Изделие устанавливается на подставки. На изделие устанавливаются и прихватываются ребра, позиция 17, и накладка позиция 16, после этого прихватки зачищаются. Затем, по шаблону, устанавливаются два упора позиции 6, выдерживая размеры 104+1; 680+-2; 395 и прихватываются к ребру позиции 9. После всего этого конструкция переустанавливается днищем вверх. На перевернутой конструкции по разметке устанавливаются четыре планки позиции 20, выдерживая размер 10+-2, и прихватываются они к гнездам. Далее устанавливаются и прихватываются к плите две лыжи позиции 18 и две лыжи позиции 19. Затем устанавливаются и прихватываются два ребра позиции 13, выдерживая размер 18+-1. После этого устанавливается и прихватывается планка 22. Согласно чертежу устанавливаются и прихватываются к лыжам два основания, позиция 23. После сборки второго этапа все прихватки зачищаются.

Рисунок 2.2 - Общий вид второго этапа сборки рамы линейной

2.3 Контроль собранных этапов

Правильность сборки контролируется внешним осмотром, согласно чертежу.

Контролируются размеры: 870+2; 10+-2; 10+-1; 425+-24 1494+-2.5; 18+-2. Размеры: 1100+-1; 130+-1; 147+-1; 25+-0.5; 170+-1; 700+-1 - обеспечиваются приспособлением.

2.4 Дуговая сварка собранных первого и второго этапов

Сварка собранной рамы производится полуавтоматической сваркой в среде аргона и углекислого газа, сварочной проволокой Св-08Г2С, диаметром 1.6 мм., при сварочном токе 250 - 280 А. Сварные швы катетом 10 мм варятся за два прохода, катетом 12 мм - за три прохода, катетом 16 мм - за 4-5 проходов, нестандартные швы, такие как №12, 13, 14, 15, 16 (см. чертеж) за 4-6 проходов.

Предварительно варятся корневые швы. Полнота швов набирается от середины к краям. Внутренние швы Т1 - катетом 16 мм и Т6 (приварка боковин к плите) выполняются в последнюю очередь.

Сварка ребер к наружной стороне боковин производится сначала к плите швом Т3 катетом 10 мм, а затем к боковине швом Т3 катетом 10 мм. После этого приваривают бобышки к боковинам. Так же производят сварку гнезд. Далее производится сварка остальных ее элементов, кроме швов приварки боковин к плите. Сварка боковины позиции 6 выполняется односторонним швом, Т1 катетом 16 мм, с внутренней стороны в три прохода. Сварка производится от центра плиты к края, послойно. Сварка боковины позиции 11 выполняется двусторонним швом Т7 с внутренней стороны катетом 30 мм, с наружной стороны катетом 3 мм. Сварка внутреннего шва выполняется за пять проходов. Сварка производится от центра к краям.

2.5 Сборка под сварку третьего этапа

После того, как второй и первый этапы собраны и заварены изделие кантуется в первоначальное положение. Согласно чертежу устанавливаетсяи прихватывается лемех позиции 10.Прихватки зачищаются от шлака.

Рисунок 2.3 - Общий вид третьего этапа сборки рамы линейной

2.6 Дуговая сварка третьего этапа

Сварка выполняется швами №8 - У4 ГОСТ 14771 - 76, №10 - У1 ГОСТ 23518 - 79, №3 - Т1 катетом 16 ГОСТ 14771 - 76. После сварки сварные швы и околошовные зоны зачищаются от брызг расплавленного металла.

Согласно чертежу все сварные швы нумеруются.

Сварной шов:

№1- Т1- катет 10 мм - длиной 3000 мм - варится в 2 прохода.

№2 - Т1 - катет 12 мм - длиной 7000 мм - варится в 3 прохода.

№3 - Т1 - катет 16 мм - длиной 3800 мм - варится в 4 прохода.

№5 - Т3 - катет 16 мм - длиной 2200 мм - варится в 4 прохода.

№6 - Н1 - катет 10 мм - длиной 400 мм - варится в 2 прохода.

№7 - Т1 - катет 5 мм - длиной 1000 мм - варится в 1 проход.

№8 - У4 - длиной 9200 мм - варится в 2 прохода.

№9 - Т7 ГОСТ 14771-79длиной 2940мм-варится в 8 проходов.

№10-У1ГОСТ 23518-79 длиной 2250 мм-варится в 3 прохода.

№11 - Т1 - длиной 4800 мм - варится в 2 прохода.

№12 нестандартный - длиной 600 мм - варится в 5 проходов.

№13 нестандартный - длиной 140 мм - варится в 2 прохода.

№14 нестандартный - длиной 2390 мм - варится в 4 прохода.

№15 нестандартный - длиной 1470 мм - варится в 5 проходов.

№16 нестандартный - длиной 2250 мм - варится в 3 прохода.

№17 нестандартный - длиной 1470 мм - варится в 7 проходов.

2.7 Очистка

С помощью шлифовальной машины и металлической щетки очищается рама от окалины, ржавчины, брызг расплавленного металла. При наличии жировых загрязнений эти места обезжириваются уайтспиритом.

2.8 Окрашивание, грунтовка и маркировка

Рама линейна с начало окрашивается грунтовкой ГФ - 021 в один слой. После высыхания грунтовки поверхность окрашивается серой эмалью НЦ - 132П ГОСТ 6631-74 в два слоя с помощью краскораспылителя. Окрашенная рама сушится на воздухе.

Маркируется кистью малярной по трафарету, лаком БТ- 577, черным шрифтом 20- Пр3 ГОСТ 26020-80.

2.9 Критический анализ существующего технологического процесса

Недостатки существующего технологического процесса и рекомендации по их устранению сведены в таблицу 2.1.

Таблица 2.1

Недостатки существующего технологического процесса и мероприятия по их устранению

Операции

Недостатки

Рекомендации по устранению недостатков

1

Прихватки

Применяется малопроизводительный и трудоемкий способ с помощью ручной дуговой сварки

Заменить ручную дуговую сварку на механизированную сварку в среде защитных газов.

2

Сборка

Производится методом наращивания.

Разбить конструкцию на узлы и подузлы. Производить по узловую сборку.

3

Сборка

Сборка некоторых деталей выполняется по разметке.

Предлагается применить модернизированные приспособления с прижимами.

3. Новый технологический процесс

3.1 Сборка - сварка рамы линейной

Производство рамы линейной осуществляется в сборочно-сварочном цехе (лист №3 графической части дипломного проекта). Связь между подразделениями участка цеха осуществляется с помощью мостового крана и местных грузоподъемных устройств. Применяется петлевое направление технологического потока.

В новом технологическом процессе предлагается разбить конструкцию на пять узлов и два подузла (см. рисунки 3.1, 3.2, 3.3, 3.4,).

Рисунок 3.1 - Общий вид первого узла

Рисунок 3.2 - Общий вид первого и второго подузла

Рисунок 3.3 - Общий вид второго узла

Рисунок 3.4 - Общий вид третьего узла

Рисунок 3.5 - Общий вид конструкции

3.1.1 Сборка первого узла

Консольно-поворотным краном, позиция 10 (см. рисунок 3.1.1), укладывается на раму приспособления, позиция 4, плита. На плиту устанавливаются четыре бобышки. Правильность сборки бобышек обеспечивается пазами в плите и упорами, позиции 1 и 2. В жёстко закрепленных на приспособлении упорах имеются сквозные отверстия под болты. Болты вставляются насквозь в упоры и в бобышки. Болты закручиваются барашковыми гайками, тем самым прижимают бобышки к упорам, а так же обеспечивают соосность. После того как, бобышки установлены, они прихватываются к плите. Прихватки производится полуавтоматической сваркой в среде защитных газов, позиция 9, закрепленного на консольно-поворотном кране, сварочной проволокой Св-08Г2С, диаметром 1,6 мм. Далее на плиту устанавливаются и прихватываются четыре гнезда. Правильность сборки гнезд обеспечивается пазами в плите и упорами, позиции 1 и 2. После этого устанавливаются на плиту и на бобышки два ребра, (позиция 11). Правильность сборки ребер обеспечивается откидной вилкой позиция 6. Вилка накидывается на ранее установленную бобышку и ребро устанавливается в эту вилку, после чего ребро прихватывается к плите и к бобышке.

Рисунок 3.1.1 - Компоновка рабочего места сборки первого узла

Затем на плиту по упорам устанавливается боковина. Боковина прижимается к ранее установленному ребру с помощью откидного упора, позиция 8, вращающегося на оси и фиксирующегося болтом. После установки производятся прихватки. Прихватки боковины производятся длиной 50 мм., катетом 6 мм., через каждые 150 мм. Далее устанавливаются на плите шесть кронштейнов, с помощью откидных вилок, позиция 7. Вилка накидывается на плиту и кронштейн устанавливается в эту вилку. В вилке имеются два отверстия совпадающие с отверстиями кронштейнов. В эти отверстия, насквозь, вставляются болты. Барашковые гайки закручиваются на болты, тем самым прижимая кронштейн к вилке. После того как кронштейны установлены производится их прихватка к плите. Затем на плите между установленными ранее ребром и кронштейном устанавливаются два ребра, под углом 450. Правильность сборки этих деталей обеспечивается замкнутым положением со всех сторон, боковиной, кронштейном, ребром и бобышкой. После установки ребер производится их прихватка к боковине и плите. Далее на плите между кронштейнами устанавливаются два ребра, под углом 450. Правильность сборки обеспечивается замкнутым положением между двумя кронштейнами и откидным упором, позиция 6 (см. лист №4 графической части дипломного проекта «приспособлении для сборки узла №1»). Упор по заданным размерам накидывается на плиту и по нему под необходимым углом устанавливается ребро. После установки этих ребер производится их прихватка к боковине и плите.

3.1.2 Контроль собранного узла №1

Правильность сборки контролируется внешним осмотром, согласно чертежу.

Контролируются размеры: 870+2; 10+-2; 10+-1; 425+-24 1494+-2.5; 18+-2 1100+-1; 130+-1; 147+-1; 25+-0.5; 170+-1; 700+-1.

3.1.3 Расчет приспособлений для сборки первого узла

3.1.3.1 Расчет рамы приспособления

Расчётрамыприспособленияпроизводитсясдопускаемойнормально-распределённойнагрузкойq, состоящая из веса собираемого узла. Расчётная схема рамы представлена на рисунке 3.1.2.

Равномерно-распределённая нагрузка q:

q=, (3.1)

где G - вес собираемого узла, G=536 кг;

q=, (кг/см)

Реакции опор А и Б:

RА=RБ=•q•L, (3.2)

RА=RБ=•2,68•200=268, (кгс)

а) - силы действующие на раму; б) - эпюра поперечных сил;в) - эпюра изгибающего момента в середине пролета.

Рисунок 3.1.2 ? Расчётная схема рамы приспособления

Поперечная сила Q:

Q1=Q2=± , (3.3)

Q1=Q2=±±53600, (кг•см)

При равномерно-распределённойнагрузке:

МИЗГ=, (3.4)

гдеЕ - модуль упругости, Е=1,2•106;

JХ - момент инерции, JХ=304 см4;

МИЗГ=, (кг•см)

а если

МИЗГ=, (3.5)

МИЗГ=, (кг•см)

Необходимый момент сопротивления сечения:

WХ=, (3.6)

где[уИ] - допускаемое нормальное напряжение,[уИ]=1600 (кг/см2)

WХ=, (см3)

Из ГОСТ 8240-97 ближайший швеллер №10, с WХ =34.7 см3. Но из конструктивных соображений принимается швеллер №14.

3.1.4 Сварка первого узла

Консольно-поворотным краном, позиция 1 (см. рисунок 3.1.4), укладывается собранный узел, позиция 2, на раму двухстоечного кантователя с постоянной осью, позиция 4. Этот кантователь универсален, прост по конструкции, дешевый, компактен и требует меньшую мощность привода, поскольку поворот изделия происходит вокруг продольной оси, проходящей вблизи центра тяжести. Двухстоечный кантователь имеет только маршевую скорость. Сварка узла производится на кантователе для обеспечения сварки в положении в лодочку, это обеспечивает равномерное наложение шва и предостерегает от появления деформаций, таких как неравномерность высоты катета, подрезы и т. д. Сварка собранного узла производится полуавтоматической сваркой в среде углекислого газа, полуавтоматом ПДГ-508, позиция 5, закрепленным на консольно-поворотном кране, сварочной проволокой Св-08Г2С, диаметром 1.6 мм., при сварочном токе 240 А. Сварные швы катетом 10 мм варятся за два прохода, катетом 12 мм - за три прохода, катетом 16 мм - за 4-5 проходов, нестандартные швы, такие как №12, 13, 14, 15, 16 (см. чертеж) за 4-6 проходов.

Предварительно варятся корневые швы. Полнота швов набирается от середины к краям. Внутренние швы Т1 - катетом 16 мм и Т6 (приварка боковины к плите) выполняются в последнюю очередь.

Рисунок 3.1.4 - Компоновка рабочего места сварки первого узла

Сварка ребер к наружной стороне боковин производится сначала к плите швом Т3 катетом 10 мм, а затем к боковине швом Т3 катетом 10 мм. Так же производят сварку гнезд. Далее производится сварка остальных ее элементов, кроме швов приварки боковины к плите. Сварка производится от центра плиты к края, послойно. Сварка боковины выполняется двусторонним швом Т7 с внутренней стороны катетом 30 мм, с наружней стороны катетом 3 мм. Сварка внутреннего шва выполняется за пять проходов. Сварка производится от центра к краям. После сварки зачищаются сварные швы и околошовные зоны от брызг и расплавленного металла.

3.1.5 Сборка - сварка первого и второго подузла

Сборка - сварка второго и третьего узла производится на одном рабочем месте, так, как загрузка этих рабочих мест очень мала.

Консольно-поворотным краном, позиция 1 (см. рисунок 3.1.5), устанавливаются в приспособлении на упоры, позиция 7, две лыжи. Лыжи прижимаются к упорам, установленными между ними, винтовыми прижимами, позиция 3. Далее по упору, позиция 2, между лыжами устанавливается ребро. После того как, лыжи и ребро установлены они прижимаются пневмоприжимом, позиция 9, к упорам, позиции 2 и 5. Затем производится прихватка ребра к лыжам.

Рисунок 3.1.5 - Компоновка рабочего места сборки - сварки первого и второго подузла

Прихватки производятся полуавтоматической сваркой в среде защитных газов, позиция 8, полуавтоматом ПДГ-508,закрепленным на консольно-поворотном кране, сварочной проволокой Св-08Г2С, диаметром 1,6 мм. Затем на лыжи, по упорам, устанавливается основание и прижимается к ним откидными винтовыми прижимами, позиция 4. После этого производится прихватка основания к лыжам. После сборки прихватки зачищаются от шлака. Правильность сборки контролируется внешним осмотром согласно чертежу.

Сварка собранного узла производится на этом же рабочем месте полуавтоматической сваркой в среде углекислого газа, полуавтоматом ПДГ -508, сварочной проволокой Св-08Г2С, диаметром 1.6 мм, при сварочном токе 240 А. После сварки зачищаются сварные швы и околошовные зоны от брызг и расплавленного металла.

Сборка - сварка второго подузла производится аналогичным способом, на этом же рабочем месте так, как эти подузлы практически одинаковы.

3.1.6Расчет приспособлений для сборки первого и второго подузла

3.1.6.1 Расчет рамы приспособления

Расчётрамыприспособленияпроизводитсясдопускаемойнормально-распределённойнагрузкойq, состоящая из веса собираемого узла. Расчётная схема рамы представлена на рисунке 3.1.6.

Равномерно-распределённая нагрузка q:

q=, (3.7)

где G - вес собираемого узла, G=115 кг;

q=, (кг/см)

Реакции опор А и Б:

RА=RБ=•q•L, (3.8)

RА=RБ=•0,575•200=57,5, (кгс)

Поперечная сила Q:

Q1=Q2=±, (3.9)

Q1=Q2=±±11500, (кг•см)

При равномерно-распределённойнагрузке:

МИЗГ=, (3.10)

гдеЕ - модуль упругости, Е=1,2•106;

JХ - момент инерции, JХ=304 см4;

МИЗГ=, (кг•см)

а если

МИЗГ=, (3.11)

а) - силы действующие на раму;б) - эпюра поперечных сил; в) - эпюра изгибающего момента в середине пролета.

Рисунок 3.1.6 ? Расчётная схема рамы приспособления

МИЗГ=, (кг•см)

Необходимый момент сопротивления сечения:

WХ=, (3.12)

где[уИ] - допускаемое нормальное напряжение,[уИ]=1600 (кг/см2)

WХ=, (см3)

Из ГОСТ 8240-97 ближайший швеллер №5, с WХ =9,1 см3. Но из конструктивных соображений принимается швеллер №12.

3.1.6.2 Расчет винтового прижима

Винтовые прижимы имеют простую конструкцию, невысокую стоимость, надежны в работе, обеспечивают необходимые (иногда значительные) усилия.

В соответствии с рекомендациями [2] принимается необходимое усилие прижатия РПР=5000 Н.

По заданному усилию Р рассчитывают винт, гайку, корпус и элементы крепления прижима к корпусу приспособления.( рисунок 3.1.7).

Наружный диаметр винта:

DН=, (3.13)

где [уР] - допускаемое напряжение на растяжение материала винта при переменной нагрузке, [уР]=58ч98 МПа;

DН==11,3 (мм)

В соответствии с [9] принимается ближайшее большее значение dН=dВН=12мм, а также шаг резьбы t=1,75 мм.

Рисунок 3.1.7 - Расчетная схема винтового прижима

Количество витков резьбы в гайке:

n=, (3.14)

где с0 - удельное давление на поверхности ниток резьбы, для стального винта и гайки с0=90ч130 МПа;

n=,

Высота гайки:

Н=, (3.15)

где S - шаг винта, S=1,25 мм;

m - число заходов резьбы, m=1

Н=, (мм)

принимается Н=62 мм.

Длина рукоятки:

L=, (3.16)

где W - усилие на рукоятке, принимается W=150 Н;

б - угол подъема резьбы, б=60°;

ц1 - угол трения в резьбовой паре,

ц1=arctg f, (3.17)

где f - коэффициент трения скольжения, сталь по стали f=0,15;

ц1=arctg 0,15=80,

L= (мм)

Из конструктивных соображений длина рукоятки принимается L=150 мм.

Изгибающий момент действующий на стойку винтового прижима:

МИЗГ=РПР•А, (Н•м) (3.18)

где А - расстояние от точки приложения усилия до оси стойки, А=150 мм;

МИЗГ=5000•0,15=750, (Н•м)

Допускаемый момент сопротивления сечения стойки:

WX=, (см3) (3.19)

где [уИ] -допускаемое нормальное напряжение, [уИ]=1600 кг/см2;

WX=, (см3)

Из следующей формулы находится высота стойки h винтового прижима:

WX=, (мм) (3.20)

где д - толщина стойки, принимается д=10 мм;

, (см)

Из конструктивных соображений высота стойки h принимается равной 150мм.

Тогда допускаемый момент сопротивления сечения стойки составит:

WX=, (см3)

Нормальное напряжение:

уИ=? [уИ]=1600, (кг/см2) (3.21)

уИ= кг/см2< [уИ]=1600, (кг/см2)

Данный расчет показывает что стойка не перегружена.

Для оси винтового прижима и для пальца:

, (ед. изм.) (3.22)

, (3.23)

, (3.24)

,

, (3.25)

=0,53, (см)

3.1.6.3 Расчет пневмоприжима

Определим усилие пневмопривода необходимое для прижатия узла к упору, а также размеры цилиндра, (см. рисунок 3.1.8).

Рисунок 3.1.8 - Расчетная схема прижатия первого и второго подузла

Сила трения находится из формулы

Fтр = Nn·, (3.26)

где Nn- нормальная реакция опоры;

- коэффициент трения скольжения стали по стали: =0,2

Nn= Р ·cos, (3.27)

гдеР - сила тяжести: Р = 115 кг;

= 80°

Nn= 115 ·cos 80 = 114,09;

Fтр = 114,09 · 0,2 = 22,818, (Н)

Из формулы (3.27) находится сила прижатия узла к упору:

Рпр = Р · cos2, (3.28)

Рпр = 115 · cos2 80 = 113,19, (кгс)

Рисунок 3.1.9 - Общий вид пневмоприжима

После того, как стало известно усилие прижатия узла к упору, находим диаметр пневмоцилиндра (см. рисунок 3.1.9):

, (3.29)

где - давление сжатого воздухав системе: = 4 атм.

- коэффициент , = 0,9

, (см)

По ГОСТ15608-70 подбирается пневмоцилиндр с ближайшим наибольшим диаметром 80 мм. Все остальные параметры пневмоцилиндра стандартные и подбираются по диаметру.

3.1.7 Сборка - сварка второго узла

Сборка и сварка второго узла производится на одном рабочем месте, так, как загрузка этих рабочих мест мала.

Сборка второго узла производится в приспособлении установленном на двухстоечном кантователе, позиция 9 (см. рисунок 3.1.10). Кантователь необходим для обеспечения последующей сварки в нижнем положении.

Консольно-поворотным краном, позиция 1, укладывается на упоры, позиция 6, планка, и закрепляется ручными шарнирно-рычажными прижимами, позиция 10, установленные на этих же упорах, для обеспечения жесткого закрепления при повороте рамы кантователя на 180°. Далее на раму приспособления, по краям планки, устанавливаются первый и второй подузлы. Правильность установки подузлов обеспечивается упорами, позиции 5 и 7. После того как, узлы установлены они прижимаются к планке, откидными упорами, позиция 3. Прижатие обеспечивается пневмоприжимами, позиция 2, на штоках которых закреплены эти упоры. Шпиндель передней стойки кантователя оборудован устройством для подвода сжатого воздуха к крепежным приспособлениям. Это дает возможность применять пневматические прижимы.

Рисунок 3.1.10 - Компоновка рабочего места сборки - сварки второго узла

После установки и прижатия подузлов производится прихватка детали планка к этим подузлам. Прихватки производятся полуавтоматической сваркой в среде углекислого газа.

Ручные шарнирно-рычажные прижимы, позиция 4, обеспечивают жесткое закрепление установленных узлов и удерживают их от выпадения при повороте рамы кантователя на 180°. После сборки производится сварка. В первоначальном положении завариваются швы в местах соединения планки с узлами. Затем после того, как шва проварены приспособление кантуется на 180°, для проварки этих же швов с другой стороны. Сварка узла производится полуавтоматической сваркой в среде углекислого газа, полуавтоматом ПДГ-508, позиция 8, закрепленного на поворотно - консольном кране, сварочной проволокой Св-08Г2С, диаметром 1.6 мм., при сварочном токе 240 А. . После сварки швы и околошовные зоны зачищаются от шлака и брызг шлифмашинкой.

3.1.8 Расчет приспособлений для сборки второго узла

3.1.8.1 Расчет рамы приспособления

Расчётрамыприспособленияпроизводитсясдопускаемойнормально-распределённойнагрузкойq, состоящая из веса собираемого узла. Расчётная схема рамы представлена на рисунке 3.1.11

а) - силы действующие на раму; б) - эпюра поперечных сил; в) - эпюра изгибающего момента в середине пролета.

Рисунок 3.1.11 ? Расчётная схема рамы приспособления

Равномерно-распределённая нагрузка q:

q=, (3.30)

где G - вес собираемого узла, G=242 кг;

q=, (кг/см)

Реакции опор А и Б:

RА=RБ=•q•L, (3.31)

RА=RБ=•0,51•470=119,85, (кгс)

Поперечная сила Q:

Q1=Q2=±, (3.32)

Q1=Q2=±±56330, (кг•см)

При равномерно-распределённой нагрузке:

МИЗГ=, (3.33)

гдеЕ - модуль упругости, Е=1,2•106;

JХ - момент инерции, JХ=304 см4;

МИЗГ=, (кг•см)

а если

МИЗГ=, (3.34)

МИЗГ=, (кг•см)

Необходимый момент сопротивления сечения:

WХ=, (3.35)

где[уИ] - допускаемое нормальное напряжение,[уИ]=1600 кг/см2

WХ=, (см3)

Из ГОСТ 8240-97 ближайший швеллер №10, с WХ =34,8 см3. Но из конструктивных соображений принимается швеллер №14.

3.1.8.2 Определение усилия прижатия второго узла к раме двухстоечного кантователя

Усилие зажима Р узла массой Q, свариваемого в двухстоечном поворотном кантователе (см. рисунок 3.1.12), находится из условия, что силы прижатия Р обеспечивают сцепление установочных поверхностей М и свариваемого узла с поверхностями опорных платиков рамы приспособленияи препятствуют выпадению узла при повороте в наиболее опасное положение (поворот на 180° из плоскости).

Рисунок 3.1.12 - Схема установки узла в двухстоечном поворотном кантователе

В этом случае усилие зажима Р находится:

Р=Q/2 (3.36)

Где- коэффициент запаса: =1,5;

- коэффициент трения скольжения стали по стали:=0,2;

Q - масса узла: Q=242 кг.

Р=1,50,2242/2=36,3 , (кгс/см2)

3.1.8.3 Расчет пневмоприжима

В данном случае из конструктивных соображений усилие прижатие назначаетсяРпр =150 Н. Из формулы 3.25 находим диаметр пневмоцилиндра. (см. рисунок 3.1.9)

, (3.37)

, (см)

По ГОСТ15608-70 подбирается пневмоцилиндр с ближайшим наибольшим диаметром 80 мм. Все остальные параметры пневмоцилиндра стандартные и подбираются по диаметру.

3.1.9 Сборка - сварка третьего узла

Сборка и сварка третьего узла производится на одном рабочем месте, так, как загрузка этих рабочих мест мала.

Сборка третьего узла производится в приспособлении установленном на двухстоечном кантователе (см. рисунок 3.1.13). Кантователь необходим для обеспечения последующей сварки в нижнем положении.

Консольно-поворотным краном, позиция 1, устанавливается по упорам, позиция 2 и 8 (см. лист №7 графической части дипломного проекта «Приспособление для сборки - сварки третьего узла.) , боковина. Боковина прижимается к упору пневмоприжимом, позиция 5. На штоке пневмоприжима закреплен шаблон, служащий одновременно для прижатия боковины и для установки последующей детали упор. Шаблон оснащен винтовым прижимом, позиция 4. Деталь упор устанавливается по этому шаблону и прижимается к боковине винтовым прижимом. После того как эти две детали установлены производится прихватка детали упор к боковине. Прихватки производятся полуавтоматической сваркой в среде углекислого газа. Затем, по тем же самым упорам что и при установки боковины, устанавливаются два ребра. Ребра прижимаются с двух сторон. С одной стороны боковым на половину откидывающимся упором, позиция 2, а с другой эксцентриковым прижимом, позиция 10. Нижняя часть бокового упора, стационарная, а верхняя откидывающаяся. Верхняя часть упора откидывается по оси и фиксируется в рабочем положении пальцем. Эксцентриковый прижим прижимает ребро к боковине. При повороте рукоятки эксцентрика увеличивается радиус эксцентрика. Зазор между эксцентриком и прижимаемой деталью ребро постепенно уменьшается до нуля. Таким образом, ребро надежно прижимается к боковине. Прижимное усилие Q, развиваемое эксцентриком, в 10 - 12 раз больше прикладываемого. После того как ребра установлены и прижаты производится их прихватка к боковине. Затем устанавливается на ребра накладка. Правильность установки накладки обеспечивается боковыми откидывающимися упорами, позиция 2. После установки эта деталь прижимается винтовыми откидывающимися прижимами, позиция 9.. Винтовой откидывающийся прижим обеспечивает надежное закрепление детали накладка и всего узла на раме кантователя и предостерегает его от выпадения при повороте рамы.

Рисунок 3.1.13 - Компоновка рабочего места сборки - сварки третьего узла

После сборки производится сварка. Сварка узла производится полуавтоматической сваркой в среде углекислого газа, полуавтоматом ПДГ- 508 позиция 8, закрепленного на консольно-поворотном кране, сварочной проволокой Св-08Г2С, диаметром 1.6 мм., при сварочном токе 240А.После сварки швы и околошовные зоны зачищаются от шлака и брызг шлифмашинкой.

3.1.10 Расчет приспособлений для сборки третьего узла

3.1.10.1 Расчет рамы приспособления

Расчётрамыприспособленияпроизводитсясдопускаемойнормально-распределённойнагрузкойq, состоящая из веса собираемого узла. Расчётная схема рамы представлена на рисунке 3.1.14.

Равномерно-распределённая нагрузка q:

q=, (3.38)

где G - вес собираемого узла, G=76 кг;

а) - силы, действующие на раму; б) - эпюра поперечных сил; в) - эпюра изгибающего момента в середине пролета.

Рисунок 3.1.14 ? Расчётная схема рамы приспособления

q=, (кг/см)

Реакции опор А и Б:

RА=RБ=•q•L, (3.39)

RА=RБ=•0,92•125=57,5, (кгс)

Поперечная сила Q:

Q1=Q2=±, (3.40)

Q1=Q2=±±7187, (кг•см)

При равномерно-распределённой нагрузке:

МИЗГ=, (3.41)

гдеЕ - модуль упругости, Е=1,2•106;

JХ - момент инерции, JХ=304 см4;

МИЗГ=, (кг•см)

а если

МИЗГ=, (3.42)

МИЗГ=, (кг•см)

Необходимый момент сопротивления сечения:

WХ=, (3.43)

где[уИ] - допускаемое нормальное напряжение,[уИ]=1600 кг/см2

WХ=, (см3)

Из ГОСТ 8240-97 ближайший швеллер №5, с WХ =9,1 см3. Но из конструктивных соображений принимается швеллер №12.

3.1.10.2 Определение усилия прижатия третьего узла к раме двухстоечного кантователя

Усилие зажима Р узла массой Q, свариваемого в двухстоечном поворотном кантователе (см. рисунок 3.1.12), находится из условия, что силы прижатия Р обеспечивают сцепление установочных поверхностей М и свариваемого узла с поверхностями опорных платиков рамы приспособленияи препятствуют выпадению узла при повороте в наиболее опасное положение (поворот на 180° из плоскости).

В этом случае усилие зажима Р находится:

Р=Q/2 (3.44)

гдеQ - масса узла: Q=76 кг.

Р=1,50,276/2=11,4 , (кгс/см2)

3.1.10.3 Расчет винтового прижима

Винтовые прижимы имеют простую конструкцию, невысокую стоимость, надежны в работе, обеспечивают необходимые (иногда значительные) усилия.

В соответствии с рекомендациями [2] принимается необходимое усилие прижатия РПР=5000 Н.

По заданному усилию Р рассчитывают винт, гайку, корпус и элементы крепления прижима к корпусу приспособления.( рисунок 3.1.7).

Наружный диаметр винта:

DН=, (3.45)

где [уР] - допускаемое напряжение на растяжение материала винта при переменной нагрузке, [уР]=58ч98 МПа;

DН==11,3 , (мм)

в соответствии с [9] принимается ближайшее большее значение dН=dВН=12мм, а также шаг резьбы t=1,75 мм.

Количество витков резьбы в гайке:

n=, (3.46)

где с0 - удельное давление на поверхности ниток резьбы, для стального винта и гайки с0=90ч130 МПа;

n=,

Высота гайки:

Н=, (3.47)

где S - шаг винта, S=1,25 мм;

m - число заходов резьбы, m=1

Н=, (мм)

принимается Н=62 мм.

Длина рукоятки:

L=, (3.48)

гдеW - усилие на рукоятке, принимается W=150 Н;

б - угол подъема резьбы, б=60°;

ц1 - угол трения в резьбовой паре,

ц1=arctg f, (3.49)

где f - коэффициент трения скольжения, сталь по стали f=0,15;

ц1=arctg 0,15=80,

L=(мм)

Из конструктивных соображений длина рукоятки принимается L=150 мм.

Изгибающий момент действующий на стойку винтового прижима:

МИЗГ=РПР•А, (3.50)

где А - расстояние от точки приложения усилия до оси стойки, А=150 мм;

МИЗГ=5000•0,15=750, (Н•м)

Допускаемый момент сопротивления сечения стойки:

WX=, (3.51)

где [уИ] -допускаемое нормальное напряжение, [уИ]=1600 кг/см2

WX=, (см3)

Из следующей формулы находится высота стойки h винтового прижима:

WX=, (3.52)

где д - толщина стойки, принимается д=10 мм;

, (см)

Из конструктивных соображений высота стойки h принимается равной h=150мм.

Тогда допускаемый момент сопротивления сечения стойки составит:

WX=, (см3)

Нормальное напряжение:

уИ=? [уИ]=1600, (кг/см2) (3.53)

уИ= кг/см2< [уИ]=1600, (кг/см2)

Данный расчет показывает что стойка не перегружена.

Для оси винтового прижима и для пальца:

, (3.54)

,

, (3.55)

,

, (3.56)

=0,53, (см)

3.1.10.4 Расчет эксцентрикового прижима

В данном сборочном приспособлении используется круглый эксцентрик. (см. рисунок 3.1.15). Прижимное усилие Q, развиваемое таким зажимом, будет:

Q = (10…12)·Р, (3.57)

Q = (10…12)·150 = 1500…1800 Н;

Принимается Q = 1650 Н;

Где Р - усилие, прикладываемое к рукоятке: Р = 150 Н;

Из условия самоторможения определяются основные размеры эксцентрика:

, (3.58)

где F - сила трения в контакте кулачок - деталь;

F1 - сила трения на оси вращения кулачка;

D - диаметр эксцентрика: D = 300 мм;

F = f · Q (3.59)

F1 = f1 · Q, (3.60)

Рисунок 3.1.15 - Расчетная схема эксцентрикового прижима

Тогда

, (3.61)

или

, (3.62)

Так как второе слагаемое очень мало, то им пренебрегают.

При = 0,15 для пары сталь - сталь е будет равно:

, (3.63)

, (мм)

3.1.10.5 Расчет пневмоприжима

В данном случае из конструктивных соображений усилие прижатие назначается Рпр =150 Н. Из формулы 3.25 находим диаметр пневмоцилиндра (см. рисунок 3.1.9)

, (3.64)

, (см)

По ГОСТ15608-70 подбирается пневмоцилиндр с ближайшим наибольшим диаметром 80 мм. Все остальные параметры пневмоцилиндра стандартные и подбираются по диаметру.

3.1.11 Общая сборка - сварка

Общая сборка и сварка производится на одном рабочем месте, так, как загрузка этих рабочих мест мала.

Общая сборка - сварка конструкции производится на двухстоечном кантователе, позиция 2 (см. рисунок 3.1.17) Кантователь позволяет установить конструкцию в удобное для сварки положение в лодочку, путем поворота вокруг горизонтальной оси, это обеспечивает равномерное наложение шва и предостерегает от появления деформаций, таких как неравномерность высоты катета, подрезы и т.д.

Консольно-поворотным краном, позиция 1, устанавливается на раму кантователя, позиция 11, второй узел. Правильность установки второго узла обеспечивается упорами, позиция 10. Затем на установленный второй узел устанавливается первый узел. Правильность установки этого узла обеспечивается пазами во втором узле под детали гнездо первого узла. После того как узел установлен он прижимается винтовыми прижимами, позиции 7 и 9, к нижнему узлу. Так же собранное изделие поджимается боковыми откидывающимися упорами, позиции 4 и 6, закрепленный на штоке пневмоприжимов, позиция 3.

После установки производится прихватка первого узла ко второму. Прихватки производятся полуавтоматической сваркой в среде защитных газов, позиция 8, полуавтоматом ПДГ-508, закрепленным на поворотно-консольном кране, сварочной проволокой Св-08Г2С, диаметром 1,6 мм.

Далее после прихваток боковой упор, позиция 4, откидывается в не рабочее положение. На собранное изделие устанавливается третий узел. Правильность установки третьего узла обеспечивается конфигурацией деталей этих узлов. Ребро третьего узла плотно садится на бобышку первого узла, а откидывающийся упор, позиция 5, удерживает устанавливаемый узел от бокового смещения. Упор откидывается по оси и фиксируется в рабочем положении пальцем. Затем установленный узел прижимается боковым откидывающимся упором, позиция 4, закрепленным на штоке пневмоцилиндра к упору, позиция 5. После этого производится прихватка третьего узла к первому. После сборки производится сварка. Сварка узла производится полуавтоматической сваркой в среде углекислого газа, полуавтоматом ПДГ-508, позиция 8, закрепленного на поворотно-консольном кране, сварочной проволокой Св-08Г2С, диаметром 1.6 мм., при сварочном токе 240А. После сварки швы и околошовные зоны зачищаются от шлака и брызг шлифмашинкой.

Рисунок 3.1.17 - Компоновка общей сборки - сварки

Далее откидывающийся боковой упор, позиция 5 откидывается в не рабочее положение и в собранное изделие, с боку, вставляется деталь лемех. После установки лемеха производится его прихватка к собранному изделию с последующей приваркой. После сварки швы и околошовные зоны зачищаются от шлака и брызг шлифмашинкой.

3.1.12 Расчет приспособлений для общей сборки

3.1.12.1 Расчет рамы приспособления для общей сборки

Расчётрамыприспособленияпроизводитсясдопускаемойнормально-распределённойнагрузкойq, состоящая из веса собираемого узла. Расчётная схема рамы представлена на рисунке 3.1.18.

Равномерно-распределённая нагрузка q:

q=, (3.65)

где G - вес конструкции, G=989 кг;

q=, (кг/см)

Реакции опор А и Б:

RА=RБ=•q•L; (3.66)

RА=RБ=•6,181•160=494,5, (кг•см)

Поперечная сила Q:

Q1=Q2=±; (3.67)

Q1=Q2=±±79116,8, (кг•см2)

При равномерно-распределённой нагрузке:

МИЗГ=, (3.68)

где Е - модуль упругости, Е=1,2•106;

JХ - момент инерции, JХ=304 см4;

а) - силы действующие на раму; б) - эпюра поперечных сил; в) - эпюра изгибающего момента в середине пролета.

Рисунок 3.1.18 ? Расчётная схема рамы приспособления

МИЗГ=, (кг•см2)

а если

МИЗГ=, (3.69)

МИЗГ=, (кг•см2)

Необходимый момент сопротивления сечения:

WХ=, (3.70)

где [уИ] - допускаемое нормальное напряжение,[уИ]=1600 кг/см2;

WХ=, (см3)

Из ГОСТ 8240-97 ближайший швеллер №14, с WХ =70,2 , (см3)

3.1.12.2 Расчет винтового прижима

Винтовые прижимы имеют простую конструкцию, невысокую стоимость, надежны в работе, обеспечивают необходимые (иногда значительные) усилия.

В соответствии с рекомендациями [2] принимается необходимое усилие прижатия РПР=5000 Н.

По заданному усилию Р рассчитывают винт, гайку, корпус и элементы крепления прижима к корпусу приспособления.( см.рисунок 3.1.7).

Наружный диаметр винта:

DН=, (3.71)

где [уР] - допускаемое напряжение на растяжение материала винта при переменной нагрузке, [уР]=58ч98 МПа;


Подобные документы

  • Сущность процесса дуговой сварки в среде защитных газов. Описание сварной конструкции. Обоснование выбора материала, типа производства и оборудования. Расчет режимов сварки. Техника безопасности, противопожарные мероприятия и охрана окружающей среды.

    курсовая работа [1,3 M], добавлен 13.02.2012

  • Обоснование технологического процесса изготовления рамы привода, служащей фундаментом для фиксации двигателя и редуктора. Заготовительные, сборочные и сварочные операции; расчет параметров режима сварки. Контроль качества сварных соединений; охрана труда.

    дипломная работа [5,1 M], добавлен 24.09.2012

  • Описание конструкции детали "Вставка". Требования, предъявляемые к материалу заготовки. Изучение производственной программы и выбор типа производства. Разработка операционного технологического процесса и управляющей программы. Расчет режимов резания.

    курсовая работа [279,2 K], добавлен 21.10.2014

  • Характеристика металла для конструкции балки, оценка его свариваемости. Характеристика дуговой сварки: ручной и автоматической, в среде защитных газов. Технологический процесс сборки-сварки. Расчёт ее режимов. Выбор сварочных материалов и оборудования.

    дипломная работа [1,4 M], добавлен 19.01.2015

  • Назначение и устройство сварной конструкции. Описание технологического процесса сварки. Характеристика свариваемого металла: химический состав, механические свойства. Описание заготовительных и сборочно-сварочных операций. Выбор и расчет режимов сварки.

    контрольная работа [84,5 K], добавлен 19.01.2014

  • Знакомство с особенностями разработки технологических процессов сварки рамы для листопрокатного производства ручной электродуговой сваркой из стали 20ХМ. Характеристика материалов, предназначенных для ручной дуговой сварки. Анализ свойств электродов.

    дипломная работа [4,4 M], добавлен 27.01.2016

  • Классификация электрической сварки плавлением в зависимости от степени механизации процесса сварки, рода тока, полярности, свойств электрода, вида защиты зоны сварки от атмосферного воздуха. Особенности дуговой сварки под флюсом и в среде защитных газов.

    презентация [524,2 K], добавлен 09.01.2015

  • Описание действующей технологии изготовления изделия, анализ вариантов сварки. Расчет режимов, выбор и обоснование используемого оборудования и приспособлений. Разработка технологического процесса сборки и сварки изделия, контроль качества материалов.

    дипломная работа [678,7 K], добавлен 15.02.2015

  • Периоды развития металлических конструкций. Определение усилий в стержнях рамы, нагрузки на ригель, реакций опоры. Приведение внешней нагрузки на ригель к узловой. Расчет рамы на постоянную, ветровую и снеговую нагрузку. Подбор сечения стержней рамы.

    курсовая работа [1,0 M], добавлен 26.02.2013

  • Оценка склонности стали к образованию холодных трещин. Входной контроль и подготовка труб к сборке. Раскладка труб и сборка стыков. Соединение секций труб в нитку. Технология автоматической сварки в среде защитных газов. Очистка полости и гидроиспытание.

    курсовая работа [577,3 K], добавлен 29.03.2015

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.