97130

Проект участка изготовления обечайки ковша сталеразливочного КС-60 № 4231.01.010-5 СБ в условиях ЧАО «АЗОВЭЛЕКТРОСТАЛЬ»

Дипломная

Производство и промышленные технологии

Разработанный технологический процесс сварки не только должен обеспечивать получение надежных сварных соединений и конструкций, отвечающих всем эксплуатационным требованиям, но должен также допускать максимальную степень комплексной механизации и автоматизации всего производственного процесса изготовления изделия...

Русский

2015-10-14

515.47 KB

0 чел.

Изм.  Лист        № докум.          Подпись    Дата

Лист

ДП 0401 00 00 22 000 ПЗ

Содержание

Введение. 8

1 Общая часть                                                                                               10

1.1 Назначение и описание обечайки верхней 10

1.2 Анализ технологичности обечайки верхней 10

1.3 Технические условия на основные и сварочные материалы 12

1.4 Технические условия на заготовку, сборку, сварку, контроль

качества 14

2 Технологическая часть                                                                             17

2.1 Обоснование укрупненной технологии заготовительных

работ и оборудования 17

2.2 Нормирование заготовительных работ 21

2.3 Технологические особенности сварки основного металла,

необходимого для изготовления обечайки верхней 24

2.4 Обоснование выбора способа сборки 26

2.5 Обоснование выбора способа сварки 27

2.6 Технико-экономическое обоснование способа сварки 30

2.7 Выбор рода и полярности тока 34

2.8 Выбор сварочных материалов 35

2.9 Расчет режимов сварки 39

2.10 Выбор и обоснование энергосберегающего сварочного

оборудования и источников питания 43

2.11 Обоснование выбора приспособлений для сборки и сварки 45

2.12 Выбор грузоподъемного оборудования 46

2.13 Разработка мероприятий, предупреждающих

напряжения и деформации 48

2.14 Схема последовательности технологических операций                  50

2.15 Нормирование технологического процесса сборки и

сварки 51

2.16 Расчет швов сварной конструкции на прочность 54

2.17 Выбор методов контроля и технология контроля качества 55

3 Организация производства                                                                      69

3.1 Организация рабочего места       69

3.2 Расчет необходимого количества оборудования и                          

численности промышленно-производственного персонала             70

4 Экономика производства                                                                         78

4.1 Расчет фонда заработной платы промышленно

производственного персонала 78

4.2 Расчет технологической себестоимости проектируемой

конструкции 83

4.3 Определение экономической эффективности проекта 89

4.4 Технико-экономические показатели участка 91

5 Охрана труда на участке                                                                          95

5.1 Анализ условий работы на участке  95

5.2 Способы пожарной безопасности  102

5.3 Способы защиты окружающей среды  103

5.4 Расчет потребляемой мощности и количества светильников 104

Список использованных источников 107


ВВЕДЕНИЕ

Главным требованием к процессу сварки является высокое качество сварных швов соединений, т.е. достижение необходимых механических свойств металла шва и сварного соединения при отсутствии в них дефектов.

Получение необходимых механических свойств и предотвращение дефектов обеспечивают правильным выбором технологии сварки, что в свою очередь зависит от подготовки изделий под сварку, состава и качества применяемых материалов, исправности оборудования, а также квалификации сварщика.

Разработанный технологический процесс сварки не только должен обеспечивать получение надежных сварных соединений и конструкций, отвечающих всем эксплуатационным требованиям, но должен также допускать максимальную степень комплексной механизации и автоматизации всего производственного процесса изготовления изделия, должен также быть экономически наивыгоднейшим по расходу энергии, сварочных материалов, затрат человеческого труда.

За последние десятилетия достигнуты значительные успехи в области внедрения сварных и комбинированных конструкций, которые уже почти полностью вытеснили клёпаные и все больше и больше вытесняют литые и кованые.

Стремление применить сварку диктуется прежде всего технико-экономическими преимуществами ее по сравнению с другими видами соединения металлов, такими как клёпка, или в ряде случаев такими способами получения конструкций как литье и ковка.

Большое развитие сварка получила в машиностроении, что дает возможность внедрять новые технологии при изготовлении сварных конструкций.

Сегодня сварка применяется для неразъемного соединения широчайшей гаммы металлических, неметаллических и композиционных конструкционных материалов в условиях земной атмосферы, Мирового океана и космоса. Несмотря на непрерывно увеличивающееся применение в сварных конструкциях и изделиях легких сплавов, полимерных материалов и композитов, основным конструкционным материалом остается сталь. Именно поэтому мировой рынок сварочной техники и услуг возрастает пропорционально росту мирового потребления стали.

В последнее время большое значение уделяют развитию и реконструкции металлургических цехов, так как темой дипломного проекта является «Проект участка изготовления обечайки ковша сталеразливочного КС-60                                           № 4231.01.010-5 СБ в условиях ЧАО "АЗОВЭЛЕКТРОСТАЛЬ"».


1 Общая часть

  1.  Назначение и описание обечайки верхней

Обечайка верхняя № 4231.01.010-5СБ является составной частью корпуса ковша сталеразливочного КС-60, который применяется в металлургическом производстве и служит для транспортирования жидкого металла из сталеплавильных агрегатов и его к месту разливки.

Конструкция имеет массу – 5784 кг, верхний диаметр - 5000 мм, нижний диаметр – 4680 мм и высота-1395мм.

Конструкция “Обечайка верхняя” состоит из: поз.1 - обечайка - 1 шт; поз.2 сегмент - 4 шт; поз.3- сегмент - 4 шт; поз.4 – сегмент - 2 шт; поз.5 - сегмент- 4 шт; поз.6. – сегмент - 2 шт.

Так как конструкция ответственная, то требования к швам должны быть жесткими. Швы должны быть прочными и плотными, соответствовать требованиям ГОСТ и ТУ на изготовление конструкции.

  1.  Анализ технологичности обечайки верхней

Под технологичностью конструкции понимают такие её формы, размеры и материалы, которые обеспечивают высокие эксплуатационные качества конструкции при экономичном её изготовлении. Технологичность сварных конструкций должна обеспечиваться на всех стадиях проектирования и изготовления.

Одним из показателей технологичности являются косвенные признаки:

- возможность применения современных методов заготовки деталей;

- рациональная форма подготовки кромок;

- возможность применения автоматизированных и роботизированных способов сварки;

- комплексная механизация и автоматизация сборочно-сварочных процессов;

- снижение металлоемкости, энергоемкости, себестоимости конструкции;

- снижение деформации отдельных узлов и всего изделия и способы их уменьшения;

- возможность применения современных методов контроля качества сварного соединения;

- степень использования стандартных узлов.

Второй показатель – прямой признак технологичности – доля наплавленного металла в общей массе конструкции.

Расчет технологичности выполняем по формуле

где m – коэффициент технологичности, %;

Qн.м. – масса наплавленного металла, кг;

Qк.масса конструкции, кг (Qк. = 5784 кг).

Расчет технологичности удобно вести в табличной форме. Составляем таблицу технологичности.

Таблица 1.1      Показатель технологичности

№ шва

по чертежу

Сокращенное обозначение типа шва

ГОСТ метода сварки

Масса наплавленного металла на 1 п.м,

кг/м

Длина шва,

м

Qн.м.,

кг

Примечание

1

С8

14771-76

1,167

3,6

4,2

5784

2

С2

14771-76

1,250

0,8

1,0

3

Т3-12

14771-76

1,328

30,46

40,45

4

T1-15

8713-79

1,007

46,47

46,79

Всего:

81,33

92,44

Определяем показатель технологичности

На основании показателя m сделаем выводы, так как m<2%, конструкция технологична.

  1.  Технические условия на основные и сварочные материалы

Технические условия на основной металл. Качество основного металла должно соответствовать требованиям сертификата, который посылают заводы-поставщики вместе с партией металла. В нем указывается наименование завода-изготовителя, марку и химический состав стали, номер плавки, профиль и размеры материала, массу металла и номер партии, результат всех испытаний, предусмотренных стандартом, номер стандарта на сталь данной марки. При отсутствии сертификата металл запускают в производство лишь после тщательной проверки: необходимо произвести наружный осмотр, пробу на свариваемость, установить механические свойства и химический состав металла.

Технические условия на сварочную проволоку. ГОСТ 2246-70 на сварочную проволоку и ГОСТ 10543-75 на проволоку стальную наплавочную устанавливают марку и диаметры сварочной проволоки, химический состав, правила приемки и методы испытаний, требования к упаковке, транспортированию и хранению.

Каждая бухта сварочной проволоки должна иметь металлическую бирку, на которой указано наименование и товарный знак завода-изготовителя, условное обозначение согласно стандарту и номеру партии.

В сертификате, сопровождающем партию проволоки, имеются следующие данные: товарный знак предприятия, условное обозначение проволоки, номер плавки и партии, состояние поверхности проволоки (омедненная или неомедненная), химический состав в процентах, результаты испытаний на растяжение, масса проволоки в килограммах

Технические условия на защитный газ. Требования к защитному газу предъявляются согласно ГОСТ 8050-85. Углекислый газ поставляется в массе СО2, хранится в баллонах под давлением 5-6 МПа.

Предусмотрено два сорта углекислоты: с содержанием СО2 не больше 99,5% - 1 сорт; с содержанием СО2 не больше 99% - 2 сорт.

На баллоне с газом должно быть указано: дата проверки; знак поставщика; месяц и год изготовления; номер или тип баллона; давление; фактическая масса.

Углекислый газ, применяемый для сварки, должен иметь чистоту 99,8%, общее количество примесей должно быть не более 0,2%, из низ водорода и азота не более 0,1% каждого.

Максимально допустимое содержание примесей не должно превышать 0,05%, допустимое содержание воздуха должно составлять 0,1% и требуемая чистота СО2 для сварки должна быть не ниже 99,85%.

Технические условия на флюс. Флюс проверяют на однородность по внешнему виду, определяют его химический состав, размер зерна, объемную массу и влажность.

Технические требования и методы испытания широко применяемых плавленых флюсов АН-348А, ОСЦ-45, АН-348АН, ОСЦ-45М, АН-8, АН-20С и других регламентировано ГОСТ 9087-81.

Лучшим способом определения качества флюса является его испытания при сварке. Дуга под флюсом должна гореть устойчиво. Поверхность шва должна быть чистой, без пор, свищей и трещин. После остывания шва шлак должен легко отделяться от металла.

Технический условия на аргон. Используется аргон по ГОСТ 10157-79. Требования ГОСТ 10157-79 распространяются на газообразный и жидкий аргон, получаемый из воздуха и остаточных газов аммиачных производств и предназначаемый в качестве защитной среды для сварки. По стандарту поставляется аргон двух сортов с наличием аргона 99,99% и 99,98% по объему.

1.4 Технические условия на заготовку, сборку, сварку, контроль качества

Технические условия на заготовку. Технические условия включают требования на габаритные размеры заготовок, качество подготовки кромок, конструктивные размеры кромок. Предупреждение дефектов в заготовках избавит от работ по их устранению.

Перед поступлением заготовок на сборку проверяют чистоту поверхности металла, габаритные размеры заготовок, качество подготовки кромок и углы их скоса.

Дефекты заготовок под сварку в значительной степени сказываются на качестве и производительности сварочных работ. Например, увеличение угла скоса кромок приводит к увеличению количества наплавленного металла, к увеличению времени сварки и к излишнему расходу электроэнергии и электродов. Кроме того, соединение после сварки будет сильнее деформироваться, так как чем больше наплавленного металла, тем больше его усадка при остывании. Предупреждение дефектов в заготовках избавит от лишней работы по их исправлению.

Технические условия на сборку. Технические условия состоят из требований к проверке заготовок и деталей перед сборкой, состоянию их поверхностей, припуски на усадку сварных швов, предельных зазоров при сварке различных типов соединения, которые устанавливаются соответствующими ГОСТами в зависимости от способа сварки, включают требования к обеспечению взаимной перпендикулярности, соосности собираемых деталей, допустимой уступности кромок.

В собранном узле контролируются: зазоры между кромками свариваемых деталей, отсутствие или малая величина которых приводит к непровару корня шва, а большая – к прожогам и увеличению трудоемкости процесса сварки; превышение одной кромки относительно другой в стыковом соединении, относительное положение деталей в собранном узле, правильное наложение прихваток.

Технические условия на сварку. Технические условия включают требования на зачистку кромок под сварку, соблюдение режимов сварки, к наружному виду сварных швов и соединений после сварки.

Перед тем, как приступить к сварке, сварщик знакомится с технологическими картами, в которых указаны последовательность операций, диаметр и марка применяемых электродов, режимы сварки и требуемые размеры сварных швов. Несоблюдение порядка наложения швов может вызвать значительную деформацию изделия, трудно устранимую впоследствии.

Не менее важным является соблюдение режима сварки. Силу сварочного тока и напряжение на дуге контролируют по показаниям амперметра и вольтметра. Скорость сварки и скорость подачи электродной проволоки определяют по сменным шестерням и по положению регулятора скорости, а также непосредственными замерами.

После того как закончена сварка изделия, сварные швы зачищают от шлака, наплывов, а поверхность узла – от брызг металла. Затем готовое изделие проходит ряд контрольных операций.

Технические условия на контроль качества. Контроль качества должен осуществляться систематически в процессе всего производственного цикла. Порядок контроля указывается в карте технологического процесса. Собранная конструкция должна быть проверена производственным мастером (ПМ) и принята конструктором ОТК (отдел технического контроля). Контроль качества сварных соединений может осуществляться: внешним осмотром и измерениями, испытанием на непроницаемость, просвечиванием, методом магнитного контроля, другими способами контроля в зависимости от требований.

Внешнему осмотру подвергают 100% длины швов. Дефектные участки или швы допускается удалять механическим путем, газокислородным резаком, воздушно-дуговой стружкой. Все исправленные сварные швы, выполняемые дуговой, контактной, бездуговой сваркой должны подвергаться повторному контролю.

Ультразвуковой метод контроля. Этот метод основан на способности ультразвуковых волн отражаться по границам раздела двух сред, обладающих различными акустическими свойствами. При помощи ультразвука можно обнаружить трещины, раковины, расслоение в местах, непровары, шлаковые включения, поры.

  1.  
    Технологическая часть

  1.  Обоснование укрупненной технологии заготовительных работ и

оборудования

Согласно спецификации и требований на сварку конструкции составляем маршрут заготовительных операций.

Таблица 2.1       Заготовительные операции

№ детали по чертежу

Наименование

детали

Материал

Сортамент

Правка

Резка

Листоправильная

машина

Сортоправильная

машина

Гильотинные

ножницы

Ножницы

реза

сортамента

2

Сегмент

Ст09Г2С

лист

+

+

3

Сегмент

Ст09Г2С

лист

+

+

4

Сегмент

Ст09Г2С

лист

+

+

5

Сегмент

Ст09Г2С

лист

+

+

6

Сегмент

Ст09Г2С

лист

+

+

В соответствии с последовательностью заготовительных операций разрабатываем укрупненную технологию.

Укрупненная технология имеет следующие преимущества:

-резко снижается номенклатура деталей, находящихся в производстве;

-уменьшается объем производственной документации;

-увеличивается серийность производства, а следовательно производительность;

 

Сегмент

Группа 1

Лист

ẟ= 16 мм.

Правка

Очистка

Сегмент

Пескоструйный аппарат

Сортоправильная машина

Порезка

Разметка

Маркировка

Транспортировка

Электроталь

Q=10 тн.

Набор цифр, букв, молоток

Ножницы для резки сортамента

Плита разметочная

Сегмент

 

Очистка

Правка

Группа 2

Лист

ẟ= 12 мм.

Сегмент

 

Сегмент

Пескоструйный аппарат

Сортоправильная машина

Транспортировка

Разметка

Порезка

Маркировка

Плита разметочная

Ножницы для резки сортамента

Набор цифр, букв, молоток

Электроталь

Q=10 тн.

 

Рисунок 2.1 Принципиальная схема заготовительных операций

-улучшается качество заготовок, а соответственно качество сборки и сварки сварной конструкции.

Составляем принципиальную схему заготовительных операций.

Рациональный раскрой металла является основным элементом заготовительного технологического процесса при изготовлении конструкции.

При раскрое металла учитываются следующие направления:

- лист раскраивают с учетом изготовления деталей одного размера;

- лист раскраивают с учетом изготовления деталей различных размеров и наименований. В этом случае учитывается комплектность изделий, т.е. количество деталей входящих в сборку или изделие.

В данном случае мы раскраиваем лист с учетом изготовления детали одного размера. Размещение заготовок выполняется с минимальным отходом и максимально полезным коэффициентом использования, который определяется по следующей методике: на лист производим рациональное размещение листа крайнего массой – 132 кг. В соответствии с ГОСТ 19903-74 выбираем лист размером 16×2000×8000мм.

Определяем массу детали в листе.

Размещаем детали на листе 10 резов по 1 деталей, что составило 10 штук.

G1 = mn

где  G1 - масса всех заготовок, кг;

 m – масса деталей, кг;

n – количество деталей в листе, шт.

G1 = 13210=1320 кг

Определяем коэффициент использования по формуле

где  G1 - масса всех деталей в листе, кг;

G3 - масса листа, кг

G3 = F mg

где  F – площадь листа, м2;

mg - масса листа на 1 м2, кг

F =2  8 = 16 м2

G3 = 16  125,6=2009,6 кг

Определяем норму расхода на заготовку одной детали по формуле

Процент отходов металла рассчитываем по формуле

Рассчитываем коэффициент использования

Процент использования металла по расчетам составляет 66 %, что соответствует нормативным показателям. Промышленные отходы можно использовать для изготовления более мелких заготовок.

2.2 Нормирование заготовительных работ

Нормирование правки. Определяем штучное время на правку

Тш = (То + Тв ) k1

где То – основное время правки, мин.,

Тв - вспомогательное время правки, мин.,

k1 – коэффициент, учитывающий время на обслуживание рабочего места, отдых и т.д. (k1 =1,08).

Определяем основное время правки

где  L – длина заготовки, м;

l – удаление между центрами пары верхних крайних валков, м;

v – скорость правки, м/мин.;

k – коэффициент, учитывающий проскальзывание валков

(k = 0,9÷0,95) ;

m – количество одновременно выправленных заготовок, шт.;

n – число раз пропуска заготовки через валки машины (1÷3 раза).

Производим правку заготовки – листа сегмент массой 132 кг, размером – 8×1070×2250мм. Правку выполнять на листоправильной машине.

Принимаем: m = 1; k = 0,9; v = 9м/мин.; L = 5,25м; l = 0,5м; n =2.

Определяем вспомогательное время

Тв = tв1 + tв2 + tв3 + tв4

где  tв1 – время на установку детали, мин.;

tв2 – время на снятие и укладку выправляемой детали, мин.;

tв3 – время на промеры и проверку качества выправляемой детали, мин.;

tв4 – время включения и выключения правильной машины, мин.

tв1 = 1 мин. (табл.11)   tв3 = 0,75 мин. (табл.15)

 tв2 = 0,8 мин. (табл.11)   tв4 = 0,015 мин. (табл.14)  4 = 0,06 мин.

Тв = 1 + 0,8+ 0,75 + 0,06 = 2,61 мин.

Определяем штучное время на правку

Тш пр = (1,4+2,61)1,08 = 4,33 мин.

Нормирование разметки. Определяем штучное время на разметку

Тш разм = (Т н о + Тв ) k1

где  Тн о – неопределенное оперативное время, мин.,

Тв – вспомогательное время, мин.,

k1 – коэффициент, учитывающий время на обслуживание рабочего места, отдых, естественные нужды и т.д. (k1 =1,08).

Для определения вспомогательного времени необходимо определить длину контура детали

L = (200  2) + (5250  2) = 10900 мм = 10,9 м

Вспомогательное время складывается из времени на кантование детали, свободное перемещение рабочего (табл.27)

Тв = 0,2 + 0,4+ 0,16 = 0,76 мин.

Определяем неполное оперативное время, принимаем

Тн.о = 12,8 мин. (табл.20).

Определяем норму штучного времени на разметку

Тш разм = (12,8+ 0,76 ) 1,08 = 14,64 мин.

Нормирование резки. Определяем штучное время на резку

Тш рез. = (То + Тв ) k1

где  То – основное время резки, мин.,

Тв - вспомогательное время, мин.,

k1 – коэффициент, учитывающий время на обслуживание рабочего места, отдых, естественные нужды и т.д. (k1 =1,12).

Определяем основное время

То = 0,097  4 = 0,388 мин. (табл.29)

Вспомогательное время определяется временем на:

- установку материала на стол ножниц, согласно разметке.

Площадь листа S = 16 м2.

tв1 = 2,36 мин. (табл.31)

- включение механизма привода ножниц, педаль и кнопка

tв2 = 0,015 мин. (табл.33)

Тв = 2,36 + 0,015 = 2,375 мин

Определяем норму штучного времени

Тш рез. = (0,388+ 2,375)  1,12= 3,094 мин.

Таблица 2.2   Нормы времени на заготовительные операции

Наименование

операций

Норма времени, мин.

расчетная

заводская

Правка

4,33

19,33

Разметка

14,64

29,64

Резка

3,094

18,094

Итого

22,064

37,064

Вывод: сокращается нормы времени на заготовительные операции за счет механизации операций.

2.3Технологические особенности сварки основного металла,

необходимого для изготовления конструкции

При обосновании выбора материала для сварных конструкций рассматривают следующие основные вопросы:

- обеспечение необходимой прочности и жесткости при наименьших затратах на изготовление с учетом максимальной экономии металла;

- гарантированное условие хорошей свариваемости при минимальном разупрочнении и снижении пластичности в зонах сварных соединений;

- обеспечение надежности эксплуатации конструкции при заданных нагрузках, агрессивных средах и переменных температурах.

Описание свойств свариваемого материала начинается с общей характеристики стали или сплавов, физико-химических свойств и химического состава. Необходимо определить влияние физических характеристик и химического состава на процесс сварки и получение сварного шва высокого качества.

При обосновании выбора марки стали или сплава необходимо указать химический состав и механические свойства материала.

Проектируемая конструкция «обечайка верхняя» изготавливается из конструкционной низколегированной стали 09Г2С ГОСТ 19281-89, которая удовлетворяет все требования, предъявляемые к ней. Химические и механические свойства стали приведены в таблице 2.3.

Таблица 2.3   Химические и механические свойства стали 09Г2С

Марка

стали

Механические свойства

Химический состав, %

09Г2С
ГОСТ

19281-89

στ,

МПа

σµ,

МПа

S,

%

C

Si

Mn

P

S

Cr

Ni

As

Cu

350

500

21

0,12

0,5-
0,8

1,3-
1,7

0,035

0,04

0,3

0,3

0,08

0,3

По химическому составу стали произведем расчет эквивалентного содержания углерода, который служит оценкой свариваемости выбранного материала

где C, Mn, Cr, Ni, Mo – массовые доли углерода, марганца, хрома, никеля, молибдена в процентах. Цифры в знаменателе – это коэффициенты, выведенные опытным путем.

Полный эквивалент углерода рассчитывается с учетом толщины свариваемого металла, которая является поправкой к эквиваленту углерода

где S – толщина свариваемого металла, мм.

Данная сталь относится к группе сталей, которые свариваются без ограничений и в широком диапазоне режимов, так как ≤0,45%, предварительный подогрев не требуется.

2.4Обоснование выбора способа сборки

Сборку производят, в основном, следующими способами:

  1.  По разметке или по сопрягаемым кромкам на стеллаже или на плите с помощью простейших переносных сборочных приспособлений (струбцин, фиксаторов, прихватов, стяжек и т.д.) закрепляют детали прихватками: способ применяется преимущественно в индивидуальном производстве.
  2.  При помощи шаблонов, накладываемых на базовую или ранее установленную деталь, производят закрепление прихваткой; способ применяется в мелкосерийном производстве, а также в серийном и крупносерийном при целесообразности создания сложного сборочного приспособления.
  3.  Собирают в универсальных переналаживаемых приспособлениях и стендах (УСП, переналаживаемые прижимные катучие балки, порталы и т.д.), закрепление прихватами; применяется в многономенклатурном мелкосерийном производстве.
  4.  Собирают в стационарных приспособлениях и кондукторах с различной степенью механизации; применяется в серийном, крупносерийном и массовом производстве. Серийному производству преимущественно соответствуют приспособления с ручными и ручными быстродействующими прижимами и подводными упорами, крупносерийному и массовому – с механизированными (пневматическими, гидравлическими, электромагнитными прижимами.

Приспособления могут быть сборочными (сборка с последующей прихваткой) и сборочно-сварочными (сборка с последующей сваркой).

В зависимости от технологичности конструкции (сложность её, доступность соединений для сварки, количество применяемых методов сварки) и технической возможности создания сборочных приспособлений схемы сборки конструкции могут быть различны.

Основными схемами сборки и сварки являются:

  1.  Полная сборка конструкции с последующей сваркой.
  2.  Последовательная сборка и сварка.
  3.  Сборка и сварка узлов (технологических сборок), а затем сборка и сварка конструкции из подузлов.

На основании вышеизложенного из существующих схем сборок наиболее рациональна вторая схема, согласно которой выполняется сборка обечайки верхней

Вторая схема обычно применяется для технологических конструкций, когда сварка полностью составленной конструкций невозможно и невозможно выделение из конструкций технологического сборки. По этой схеме составляются детали, образующие доступные для сварки соединения, свариваются, а затем устанавливаются последующие детали, свариваются и так далее, при этом собранные под сварку элементы каждый раз образуют технологическое сборки.

2.5Обоснование выбора способа сварки

Проанализировав существующий технологический процесс сборки и сварки «Обечайки верхней», предлагаю заменить ручную дуговую сварку на автоматическую сварку под слоем флюса и полуавтоматическую сварку в смеси газов Аr+СО2 .

Преимущества использования сварочных смесей Аr+СО2 :

- повышение качества проплавки металла;

- стабильность дуги;

 

                                  Обечайка верхняя

5784

 

5

4    Сегмент

2

4    Сегмент

Технологическая сборка 1

4

2   Сегмент

1

1   Обечайка

3

4   Сегмент

6

2   Сегмент

Рисунок 2.2 Схема сборки обечайки верхней

- увеличение скорости сварки;

- улучшение формы и качества шва;

- снижение разбрызгивания металла;

-уменьшение коробления поверхностей;

-снижение риска прожога тонкостенных деталей;

- уменьшение теплозатрат;

- экономия сварочной проволоки;

- простота и легкость обработки поверхностей.

Кроме того, намного улучшаются условия работы за счет снижения выделения дыма и вредных примесей.

Сварочные смеси, в зависимости от состава, применяются для обработки широкого спектра металлов.

Рационально сварку кольцевых швов производить автоматической сваркой под слоем флюса, которая имеет следующие преимущества:

- повышенная производительность;

- возможность резкового увеличения силы сварочного ток. Лучшее использование тока заметно экономит расход электроэнергии;

- заключение дуги в газовый пузырь со стенками из жидкого флюса практически сводит к нулю потери металла на угар и разбрызгивание, суммарная величина которых не превышает 2% веса расплавленного электродного металла. Отсутствие потерь на угар и разбрызгивание и уменьшение доли электродного металла в образовании шва позволяют весьма значительно экономить расход электродной проволоки;

- максимально надёжная защита зоны сварки;

- минимальная чувствительность к образованию оксидов;

- мелкочешуйчатая поверхность металла шва в связи с высокой стабильностью процесса горения дуги;

- не требуется защитных приспособлений от светового излучения, поскольку дуга горит под слоем флюса;

- низкая скорость охлаждения металла обеспечивает высокие показатели механических свойств металла шва;

- малые затраты на подготовку кадров;

- отсутствует влияния субъективного фактора.

- сварные швы получаются равномерного и очень высокого качества;

  1.  Технико-экономическое обоснование способа сварки

Произведем выбор наиболее целесообразного способа сварки для конструкции. Для данного узла можно применить ручную дуговую сварку и полуавтоматическую под слоем флюса. Определяем стоимость одного п.м. при этих способах по тем статьям, которые от них зависят.

Таблица 2.4    Технико-экономический расчет

Существующий вариант сварки

(ручная дуговая сварка)

Предлагаемый вариант сварки

(п/а в Ar+СО2)

В соответствии с ГОСТ 5264-80, соединение имеет следующий вид:

Т1-12

В соответствии с ГОСТ 14771-76, соединение имеет следующий вид:

1. Определяем площадь сечения наплавленного металла для каждого из способов.

Fн = К2: 1,05 · К

F = 122 + 1,05 · 12 = 17,4мм2 

2. Определяем массу наплавленного металла по формуле

Gнм = Fш · ρ · L

где Fш – площадь сечения шва, см2;

ρ – плотность наплавленного металла, 7,85 г/см2;

 L – длина шва, см. L = 100см = 1м.

Gнм = 17,4 · 7,85 · 100 = 11304г

3. Рассчитываем расход электродов

Gэ = Gнм · Кр,

где Кр – коэффициент расхода электродов, учитывающий неизбежные потери при сварке, для выбранной марки электрода УОНИ 13/45 Кр=1,6.

Gэл = 11304 · 1,6 = 18086,4кг

3. Рассчитываем расход электродной проволоки

Gэ = Gнм · Кр,

где Кр – коэффициент, учитывающий неизбежные потери при сварке в СО2, Кр=1,03.

Gпр = 11304 · 1,03 = 11643,12 кг

4. Определяем стоимость расходуемого сварочного материала

Сэл = Gэл · qэл

где Gэл – расход электродов, кг;

qэл – стоимость 1 кг электродов, для УОНИ 13/45 Ø4мм – 4,5грн/кг

Сэл = 18086,4 · 4,5 = 81388,8грн

Спр = Gпр · qпр

где Gпр – расход проволоки, кг;

qпр – стоимость 1 кг проволоки, для проволоки св.08Г2СЦ Ø2мм ГОСТ 2246-70 – 3,98грн/кг

Спр = 11643,12 · 3,98 = 46339,7грн

Определяем расход защитного газа:

GСО2 = Gпр · КСО2

где КСО2 – коэффициент, учитывающий потери (1,03 – продувка шлангов)

GСО2 = 46339,7 · 1,03 = 47729,9кг

Цена 1 кг СО2 – 2,22грн.

Тогда стоимость затраченного газа:

ССО2 = 47729,9 · 2,22 = 105960,4грн.

6.Определяем основную заработную плату сварщика за один погонный метр шва. Принимаем: сварщик 4-го разряда, тарифная ставка 5,82 грн/час.

 

где 5,82 – часовая тарифная ставка, грн/час;

Тшт – штучное время сварки, мин.

Тшт = 176,79мин

грн.

Тшт = 564,5мин

грн.

Пост ручной дуговой сварки оборудован выпрямителем ВДМ-1202 с реостатом РБ-302, стоимость 15424 грн.

Пост п/а сварки оборудован

ПДГ-516М с КИУ-501,

стоимость 12800 грн.

Производительность поста

где Фд – действительный годовой фонд работы оборудования – 4022часа при двухсменной работе (рассчитывается на каждый календарный год);

Кз – коэффициент загрузки оборудования – 0,9;

Тшт – штучное время сварки, мин.

7. Норма амортизационных отчислений и расходы на текущий ремонт сварочного оборудования составят

Удельная стоимость оборудования определяется по формуле

где Соб – стоимость оборудования, грн;

К – коэффициент стоимости монтажа оборудования;

П – производительность поста, 1 пог.м.

K = 1,16

K = 1,08

Амортизационные отчисления, отнесенные к 1м шва составят:

24% - норма амортизационных отчислений;

10% - расходы на текущий ремонт.

8. Расход стоимости технологической энергии определим по формуле

W = αэ  Gнм

где αэ – удельный расход электроэнергии на 1 кг наплавленного металла, принимаем 6 кВт·ч при сварке на постоянном токе.

W = 6 0,237 = 1,422 кВт·ч

Стоимость электроэнергии при цене 0,51 грн/кВт·ч составит

Сэ = 0,51 · 1,422 = 0,72 грн/кВт·ч

Расчетные показатели по двум вариантам сведем в таблицу и проанализируем стоимость сварки одного метра шва при двух способах.

Таблица 2.5 Расходы на сварку 1 п.м шва

Статьи расхода

Стоимость сварки 1п.м

р.д.с.

п/а сварка в смеси Ar+СО2

Стоимость электродов

1,71

-

Стоимость сварочной проволоки

-

0,97

Стоимость защитного газа Ar+СО2

-

0,55

Заработная плата

0,35

0,27

Амортизационные отчисления и расходы на ремонт

0,09

0,06

Стоимость электроэнергии

0,72

0,72

Итого:

2,87

2,57

Вывод: расчет показал, что выбранный способ автоматической сварки имеет не только технологические преимущества, но и экономически более целесообразен, так как себестоимость погонного метра шва ниже, чем при ручной дуговой сварке.

  1.  Выбор рода и полярности тока

Автоматическая сварка под слоем флюса род сварочного тока и его полярность существенно влияют на размеры и формы сварочного шва из-за того, что количество теплоты, образующееся на катоде и аноде сварочной дуги, также сильно меняется. Если выбрать постоянный ток прямой полярности, то глубина проплавления свариваемого металла уменьшается на 40-50%, а у переменного тока на 15-20%, по сравнению с постоянным током обратной полярности.

Исходя из этого, если требуется выполнить сварной шов небольшой ширины с глубоким проплавления металла ( например, при сварки стыкового соединения, или при сварке угловых швов без раздела кромок ), то рекомендуется выбирать для этого постоянный сварочный ток обратной полярности.

Сварку в смеси Ar+СО2 плавящимся электродом производят на постоянном токе обратной полярности. Это объясняется тем, что при прямой полярности процесс сварки характеризуется большим разбрызгиванием даже при сварке значительно меньшими токами. Это приводит к уменьшению глубины провара. Хотя коэффициент плавления электродной проволоки при сварке на обратной полярности в 1,5-1,8 раза меньше, а высота выпуклости больше, чем при сварке на обратной полярности. Кроме того, сварка на прямой полярности характеризуется увеличением окисления элементов и повышением склонности шва к образованию пор. Но в некоторых случаях при сварке угловых и тавровых швов в соединениях впритык и многопроходных стыковых швов применяют прямую полярность.

  1.  Выбор сварочных материалов

Выбор cварочные материалы для полуавтоматической сварки в смеси Ar+CO2. Для сварки конструкционной углеродистой стали 09Г2С применяют проволоку с повышенным содержанием кремния и марганца таких как св.08Г2С и св.08Г2СЦ. Химический состав проволок таблица 2.6.

Таблица 2.6   Химический состав проволок св.08Г2С и св.08Г2СЦ

Марка проволоки ГОСТ 2246-70

содержание элементов, %

C

Si

Mn

Cr

Ni

S

P

Zr

не более

св.08Г2С

0,05-0,11

0,55-0,7

1,8-2,0

0,2

0,25

0,025

0,03

-

св.08Г2СЦ

0,05-0,11

0,55-0,7

1,8-2,0

0,2

0,25

0,025

0,03

0,0021

Сравнив химический состав наплавленного металла, выполненного проволоками, выбираем Св-08Г2СЦ, так как применение этой проволоки имеет ряд преимуществ, которые объясняются наличием в составе проволоки циркония (редкоземельного элемента), а именно:

- повышает стабильность горения дуги;

- уменьшает потери металла на разбрызгивание;

- брызги практически не привариваются к изделию;

- дуга меньше подвержена вредному магнитному дутью;

- улучшается формирование шва, механические свойства.

Выбор защитного газа. Для полуавтоматической сварки стали 09Г2С проволокой Св-08Г2СЦ можно предложить в качестве защитного газа СО2 или смесь газов Ar+СО2.

В качестве защитной зоны сварки рационально использовать смесь газов, которые имеют ряд технологических преимуществ. Выбираем смесь газов 80 %Ar+20 %СО2, т.к. уменьшается разбрызгивание брызг, которые легче отделяются от металла. Металл шва более стойкий против образования пор. Возможность сварки с большим вылетом электрода. Выбранные сварочные материалы в соединении с основным металлом должны обеспечить систему:

Сталь 09Г2С  Св-08Г2СЦ  Ar+СО2.

Выбранная система свариваемости обеспечивает качество шва в соответствии с требуемыми условиями эксплуатации.

На производстве применяют смесь аргона, с содержащую 20-25 % СO2 или 50 % СO2. При содержании в смеси до 15 % СO2 могут быть получены те же процессы, что и в чистом аргоне. С увеличением содержания углекислого газа повышается напряжение дуги и уменьшается ее длина. При содержании в смеси более 25 % СO2 процессы сварки становятся близкими к процессам сварки в чистом углекислом газе. Однако только при содержании около 50 % СO2 форма провара становится похожей на форму провара в чистом углекислом газе. Сварка в смеси аргона с 20-25 % СO2 обеспечивает лучшее формирование шва и меньшее разбрызгивание, чем сварка в углекислом газе, а по сравнению со сваркой в аргоне получается лучше форма провара и меньшее излучение дуги; кроме того в широком диапазоне силы тока можно получить процесс с частыми короткими замыканиями.

Импульсно-дуговой процесс с частыми короткими замыканиями наблюдается только при сварке тонкими проволоками на низких напряжениях. Характер процесса и основные закономерности близки к процессу в чистом углекислом газе. Однако формирование шва лучше, а разбрызгивание меньше. Процесс протекает стабильно во всех пространственных положениях. При сварке на повышенных напряжениях, а также при использовании проволоки диаметром более 1,6мм процесс протекает с крупнокапельным переносом. Характеристики этого процесса также во многом подобны характеристикам сварки в углекислом газе, однако размер капель несколько меньше, а частота их перехода больше. Формирование шва также несколько лучше.

Выбор сварочных материала для автоматической сварки под слоем флюса применяем проволоку св. 08А для сравнения проволока св. 08ГА.

Таблица 2.7    Химический состав проволок св.08A и св. 08ГА

Марка проволоки ГОСТ 2246-70

содержание элементов, %

C

Si

Mn

Cr

Ni

S

P

Cr

не более

св.08А

0,10

0,30

0,35-0,60

0,12

0,25

0,03

0,03

0.12

св.08ГА

0,10

0,03

0,35-0,60

-

-

0,020

0,020

-

Сравнив химический состав наплавленного металла, выполненного проволоками, выбираем Св-08А. Проволока сварочная Св-08А применяется для автоматической сварки под флюсом с пределом текучести 235-285МПа и для производства электродов с повышенной вязкостью и пластичностью шва, предназначенных для сваривания низколегированной и низкоуглеродистой стали.

Буква «А» в наименовании данной проволоки указывает на повышенную чистоту химического состава металла по содержанию фосфора и серы, «Св.» обозначает – сварочная, а «08» — содержание углерода (C).

Влияние содержания углерода, фосфора, марганца и серы в сварочной проволоке на механическую характеристику шва

Содержание углерода – с уменьшением содержания углерода (С) в сварочной проволоке наплавленный сварочный шов становится пластичнее.

Содержание серы и фосфора — с уменьшением содержания фосфора (Р) и серы (S) увеличивается надежность сварного шва соединения.

Содержание марганца – марганец (Мn) упрочняет сварной шов соединения.

Основным требованием, предъявляемым к сварочной проволоке, является соответствие состава проволоки составу металла, из которого изготовлены свариваемые детали и конструкции. Температура плавления сварочной проволоки должна практически равняться температуре свариваемого металла, сам процесс плавления должен происходить равномерно, а проволока должна быть чистой и не окисленной.

Для автоматической сварки под слоем флюса, применяем флюс АН-348А .

В зависимости от химического состава флюсы классифицируют по со держанию кремния и марганца.

Флюсы для механизированной сварки должны обеспечивать устойчивое протекание процесса сварки, отсутствие кристаллизационных трещин и пор в металле шва, требуемые механические свойства металла шва и сварного соединения в целом, хорошее формирование шва, легкую отделимость шлаковой корки, минимальное выделение токсичных газов при сварке, а также иметь низкую стоимость и возможность массового промышленного изготовления.

Таблица 2.8    Химический состав сварочного флюса АН 348А

Марка флюса ГОСТ 8713-79

содержание элементов, %

SiO2

MnO

CaO

MgO

Al2O3

Fe2O3

S

CaF2

P

АН-348А

40,0-44,0

31,0-38,0

12,0

7,0

13,0

0,5-2,2

0,12

0,11

3,0-6,0

Сварочный флюс АН 348 изготавливается плавлением в пламенных или дуговых печах, грануляцией мокрым способом. 
АН-348А : размер зерна 0,25-1,6 мм.

  1.  Расчет режимов сварки

Расчет режимов полуавтоматической произведем в смеси Ar+СО2. Расчет производим таврового соединения Т1-12.

По катету определяем диаметр электродной проволоки d=2 мм.

Определяем вылет электродной проволоки по формуле

Lэл = 10 ∙ dэл     

где 10 – эмпирический коэффициент;

 dэл – диаметр электродной проволоки, мм.

Lэл = 10 ∙ 2 = 20 мм

Рассчитывается величина тока по формуле

Iсв = jFэл

где j – плотность тока А/мм2, (j = 110 A/мм2);

Fэл – площадь поперечного сечения электродной проволоки, мм2.

Iсв = 155∙3,14=486,7 ≈ 487А

Определяем напряжение на дуге по формуле

     

Принимаем Uд=28В.

Определяем скорость подачи электродной проволоки по формуле

   

где 0,9 – коэффициент, учитывающий потери на угар и разбрызгивание;

αн – коэффициент наплавки г/А∙ч, определяем по формуле

Определяем скорость сварки или скорость перемещения дуги по формуле

где Fн – площадь поперечного сечения наплавленного металла, мм2 (Fн=17,4 мм2 для Т1-12);

ρ – плотность металла, г/см3 (ρ=7,85г/см3).

Расход газа согласно формуле

Нг=Qг Lш + Q1доп

где Qг – удельная норма расхода газа на 1м шва, л;

 L – длина шва, м;

Q1доп – дополнительный расход газа на подготовительные операции: продувку газовых коммуникаций перед началом сварки, настройку режимов сварки.

Нг = 30 ∙ 81,33 + 1,0 = 2440,9 л∙0,002= 4,88 кг.

Расчет автоматической сварки под слоем флюса.

Определяем сварочный то по формуле

где h – глубина провара, мм (h = 8мм);

k – коэффициент пропорциональности (при марке флюса АН-348-А и постоянном токе обратной полярности, dэл.пр. = 5мм, k = 1,5).

Определяем площадь поперечного сечения наплавленного шва по формуле

Определяем скорость сварки или скорость перемещения дуги по формуле

где Fн – площадь поперечного сечения наплавленного металла, мм2 (Fн=48,8 мм2 для Т1-12);

ρ – плотность металла, г/см3 (ρ=7,85г/см3).

Определяем скорость подачи проволоки по формуле

Все данные по расчетам сведены в таблицу 2.9

Таблица 2.9      Параметры режимов сварки

dэл,

мм

Iсв,

А

j,

А/мм2

Fэл.пр.,

мм2

Uд,

В

Vп.пр.,

м/ч

αн,

г/А∙ч

Vсв,

м/ч

Нг,

кг

2

487

155

3,14

17

378

17,2

61,32

4,88

5

696

100

19,7

32

87,2

12

21,8

-

  1.  Выбор и обоснование энергосберегающего сварочного оборудования и источников питания

Выбор и обоснование сварочного оборудования при полуавтоматической сварке в смеси газов Ar+СО2. Так как для сварки рамы используется полуавтоматическая сварка в Ar+СО2, то в качестве сварочного оборудования можно предложить в соответствии с расчетными режимами сварки полуавтомат ПДГ516М, укомплектованный выпрямителем КИУ-501 или полуавтомат КП 004, укомплектованный выпрямителем ВД-501. Технические характеристики сварочных полуавтоматов приведены в таблице 2.10.

Таблица 2.10   Технические характеристики сварочных полуавтоматов ПДГ-516М и КП 004

Показатели

ПДГ-516М

КП 004

Номинальное напряжение питающей сети, В

380

380

Частота тока питающей сети, Гц

50

50

Номинальный сварочный ток при ПВ=60 % и цикле сварки 10мин, А

500

500

Пределы регулирования сварочного тока, А

60-500

60-500

Пределы регулирования напряжения на дуге, В

18-50

18-50

Диаметр электродной проволоки, мм

- сплошной

- порошковой

1,2-2,0

1,2-2,0

1,2 – 2,0

1,2 – 2,0

Пределы регулирования скорости подачи электродной проволоки, м/с

100-1200

120-1200

Регулирование скорости подачи электродной проволоки

ступенчатое

плавное

Источник питания (рекомендуемый)

КИУ-501

КИУ-501

Масса, кг

- механизм подачи проволоки

- электродная проволока

- источник питания

17

12

275

16

12

275

Габаритные размеры, мм

- механизма подачи проволоки

- источника питания

470×365×430

805×600×1030

470×195×360

805×600×1030

Сравнив технические характеристики полуавтоматов с расчетными режимами, следует, что целесообразно применить полуавтомат типа ПДГ-516М, полуавтомат с широким диапазоном регулирования сварочных параметров, предназначен для сварки плавящимся электродом в среде защитных газов сплошной или порошковой проволокой низколегированных и легированных сталей, а также коррозионностойких (нержавеющих) сталей в среде аргона в различных пространственных положениях.

Для автоматической сварки под слоем флюса в качестве сварочного оборудования рационально использовать автомат А-1416, укомплектованный сварочным трансформатором КИУ-1201 или автомат А-1401, укомплектованный сварочным трансформатором ТДФ-1601. Техническая характеристика записана в таблицу 2.11

Таблица 2.11 Технические характеристики сварочных автоматов А-1416 и А-1401

Технические данные

А-1401

А-1416

Диаметр электродной проволоки, мм

2-5

2-5

Скорость подачи электродной проволоки, м/ч

53-532

47-508

Скорость сварки, м/ч

12-120

12-120

Число электродов, шт

1

1

Вместимость флюсобункера, м3

0,055

0,055

Номинальный сварочный ток при ПВ=100%, А

1000

1000

Номинальное напряжение питающей трехфазной сети частотой 50гц, В

380

380

Суммарная мощность всех электродвигателей, кВ·А

1,02

1,02

Габаритные размеры, мм

1070×845

×1820

1070×845

×1820

Масса, кг (без электродной проволоки)

325

320

Сравнив технические характеристики данных сварочных автоматов с расчетными режимами, видим, что целесообразно применить при сварке автомат     А-1416. Сварочный автомат А-1416 – подвесной самоходный автомат блочно-модульной конструкции, предназначен для автоматической сварки под слоем флюса, оснащен лазерной системой слежения за стыком свариваемого изделия.

  1.  Обоснование выбора приспособлений для сборки и сварки

Для сварки используем универсальную комплексную установку состоящая из типового механизированного оборудования.

Для полуавтоматической сварки в смеси Ar+CO2 обечайку верхнюю размешаем на манипулятор, а полуавтомат перемещается на колонну.

Установка для сборки обечаек по кольцевым стыкам. Заранее собранные обечайки и присоединяемую к ним обечайку укладывают на роликовый стенд вплотную к упору. Сборочную скобу на тележке подкатывают так, чтобы вертикальные сжимающие захваты и оказались против линии стыка обечаек. Упор тележки откидывают и он заходит между зубьями неподвижной рейки. В цилиндр толькателя подается воздух и обечайка плотно прижимается к обечайке. Сжатый воздух подается к сжимающим захватом, что предупреждает смещение кромок стыка обечаек. Обечайки прихватываются. После освобождения обечайки от зажимов и поворота ее на требуемый угол операция повторяется вновь до окончания сборки всего кольцевого стыка.

Для автоматической сварки под слоем флюса обечайки верхней размещается на сварочном аппарате и крепится на сварочную колону КП-1.

Поворотная колона КП-1 применяется в установках для сварки круговых швов диаметром 600-2000 мм, но может быть использована при сварке прямых швов, если сварочное движение будет сообщаться изделию, а не головне.

Колонна состоит из неподвижного основания и поворотной части с подъемно-выдвижной штангой, конец который снабжен фланцем для крепления сварочной головки. По колонне перемещается каретка.

Подъем и опускание штанги, а также ее выдвижение производятся с помощью соответствующих электроприводов.

2.12 Выбор грузоподъемного оборудования

Для транспортировки и перемещения обечайки верхней, которая имеет массу 5784 кг целесообразно применить электромостовой кран грузоподъемностью 10т. Электромостовым краном называется грузоподъёмная машина, передвигающаяся по рельсам на некотором расстоянии от земли и обеспечивающая перемещение груза в трёх взаимопенпедикулярных направлениях. Мостовой кран является одним из распространённых средств механизации различных производств погрузочно-разгрузочных и складских работ. Перемещаясь по путям, расположенных над землёй, они не занимают полной площади цеха или склада, обеспечивающие в тоже время обслуживания практически любой их точки, электромостовые краны общего назначения используется в сборочных цехов(в качестве монтажных).

Кран мостовой электрический КМС10/10/10 предназначен для производства монтажных и ремонтных работ энергетического оборудования Черепетской ГРЭС при температуре от минус 20°С до плюс 40°С. Климатическое исполнение и категория размещения крана У3 по ГОСТ 15150.

Рис. 2.12 Кран мостовой электрический КМС10/10/10

Таблица 2.10 Технические характеристики крана мостовой электрический КМС10/10/10 

Параметры

Номинальное значение

Грузоподъемность, нетто, т

 

- главного подъёма

10

- вспомогательного подъёма

10

- дополнительного подъёма

10

Высота подъёма, м:

- главного подъёма

68,5

- вспомогательного подъёма

70

- дополнительного подъёма

70

База крана, м

5,8

Скорость, м/с

- главного подъёма

0.006…0,032

- вспомогательного подъёма

0,028…0,14

- дополнительного подъёма

0,028…0,14

- передвижения грузовой тележки 

0,048...0,24

- передвижения крана

0.09...0,44

Напряжение сети, В

380

Частота тока, Гц

50

Напряжение цепи ремонтного освещения, В

12

Подвод питания к крану

Троллеи

Подвод питания к грузовой тележке

гибкий кабель

Тип подкранового рельса по ГОСТ 4121

КР 80

  1.  Разработка мероприятий, предупреждающих напряжения и

деформации

При проектировании технологического процесса могут возникнуть сварочные напряжения и деформации, которые могут привести к изменениям формы конструкции, ее габаритных размеров, а также приводить к образованию трещин. Существует ряд мероприятий для предотвращения возникших напряжений и деформаций. К ним относятся 2 группы:

- мероприятия, предупреждающие появление напряжения и деформаций;

- мероприятия по устранению напряжения и деформации.

В проекте разрабатываются методы для предотвращения и устранения сварочных напряжений и деформаций, при которых необходимо учитывать габаритные размеры конструкции, ее массу, положение швов в пространстве. К ним относятся: снижение неравномерности нагрева изделия при сварке; учет последовательности схемы сборки; разработка приспособления для сборки, которое обеспечит жесткое закрепление изделия; рациональный порядок сборки; разработка приспособления для сварки, где должны учитываться порядок наложения швов, а также способы выполнения их по длине и сечению. Для того, чтобы устранить деформацию изделия, необходимо выправить ее на трехвалковых вальцах.

Мероприятия по уменьшению сварочных деформаций можно разделить на 3 группы:

- конструктивные,

- технологические, проводимые в процессе сварки,

- технологические, проводимые после сварки.

Первая и вторая группы мероприятий имеют целью предотвращение возникновения деформаций, третья группа направлена на устранение возникших деформаций в готовых изделиях.

Конструктивные мероприятия заключаются в следующем:

- сечения сварных швов назначают минимальными;

- целесообразно применение вспомогательных элементов в виде ребер жесткости и т.д.;

- необходимо предусматривать возможность использования зажимных сборочно-сварочных приспособлений;

- число швов в конструкции должно быть по возможности минимальным.


2.14 Схема последовательности технологических операций

 

Обечайка верхняя: m=5784кг; мм; Ст.09Г2С ГОСТ 19281-89; проволока св.08А 5мм флюс АН-348А ГОСТ 2246-70; проволока Св.08Г2СЦ 2мм Ar+CO2 

Заготовительные операции

Сборочно-сварочные операции

Входной контроль качества металла

Подготовка поверхности металла (очистка, правка)

Разметка

Резка

Подготовка кромок

Контроль заготовок

Сборка по 2 схеме

Полуавтомат

ПДГ-516М

С КИУ-501

Проволока

Св.08Г2СЦ

I=155A

Ug =17В

Контроль качества сборки внешним осмотром

Приспособление для сборки

Транспортная

(Электромостовой кран Q=10 т)

Сварка

Автом. А-1416 с КИУ-1201

П/а ПДГ-516Мс КИУ-501

с ВД-310

Автом. I=696A;Ug=32В;Vп.пр=87,2м/ч

Vсв=21,8 м/ч;

НгAr+СО2=14 кг

П/а I=487A;Ug=17В;Vп.пр=378м/чVсв=61,32 м/ч; НгAr+СО2=4,88кг

Отделка швов

Контроль качества

материалов и сварки

Контроль качества (внешним осмотром, обмером швов и УЗД)

Транспортная

Участок отделки

Электромостовой кран

Q=10 т

Правка, грунтовка, покраска

Транспортная согласно МК

Склад или участок

Рисунок 2.2 - Схема изготовления обtчайки верхней


2.15 Нормирование технологического процесса сборки и сварки

Штучное время на сборку определяем по формуле

где tуст – время на установку детали, мин;

tкр – время на крепление детали, мин;

tпов – время на поворот детали, мин;

 Определяем время на установку деталей по таблице 53 нормативов, которое состоит из времени на:

- установку обечайки ( 1 шт. ) m=3610 кг,  tуст = 11,8 мин;

- установку сегмента ( 2 шт. )    m=149 кг, tуст2 = 6,7∙2 =13,4 мин;

- установку сегмента ( 2 шт. )    m=148 кг,  tуст3 = 0,9∙2 =13,4 мин;

- установку сегмента ( 4 шт. )    m=121 кг, tуст4 = 5,5∙4 =22 мин;

Σt1 = t1 + t2 + t3+ t4

Σt1 =11,8+ 13,4 + 13,4+ 22= 60,6 мин.

- установку сегмента ( 4 шт. )    m=141 кг, tуст5 = 5,4∙4 =21,6 мин;

- установку сегмента ( 4 шт. )    m=132 кг, tуст6 = 4,6∙4 =18,4 мин

Σt2 = t1 + t2

Σt2 = 21,6 + 18,4 = 40 мин.

Определяем время на крепление, для этого находим число прихваток

где n – число прихваток, шт;

 L – длина шва, мм.

 

tкр составляет по таблице 56 – 0,17мин на одну прихватку

tкр1 = 0,17 ∙ 162 = 27,54 мин.

tкр2 = 0,17 ∙ 245 = 41,65 мин.

Определяем время на поворот деталей при сборке по таблице 57:

tпов = 3,5 мин. – поворот краном

Найденные значения подставляем в формулу и определяем норму времени на сборку

Тш.сб.1 = 60,6 + 27,54 + 3,5 = 91,64 мин

Тш.сб.2 = 40 + 41,64 + 3,5 = 85,15 мин

Тш.сб. = 91,64 + 85,15 : 60 = 2,94 н/ч

Определяем штучное время на полуавтоматическую сварку под слоем флюча по формуле

Тш.св. = [(Tо + tвш) ∙ L + tвиз] ∙ k    

где То – основное время сварки, мин

tвш – вспомогательное время, связанное со швом, мин;

tвиз – вспомогательное время, связанное с изделием, мин;

L – длина шва, м;

k – коэффициент, равный 1,1.

Определяем основное время на сварку по таблице 84, оно составит:

То1=3,7мин. на пог.м;

То2=5,7мин. на пог.м;

Определяем вспомогательное время, связанное со швом по таблице 86, которое состоит из следующих затрат на:

- зачистку и осмотр свариваемых кромок, tвш1 = 0,3мин;

- очистку шва от шлака, промер и осмотр шва, tвш2 = 0,4мин;

- переход сварщика к началу шва, tвш3 = 0,15мин;

Σtвш = tвш1 + tвш2 + tвш3      

Σtвш = 0,3 + 0,4 + 0,15 = 0,85мин.

Определяем вспомогательное время, связанное с изделием по таблице 88, которое состоит из:

- время на установку, поворот и снятие изделия, tвиз1 = 15 мин;

- время на установку в начале шва головки, tвиз2 = 1 мин;

- время на включение и отключение установки, tвиз3 = 5 мин;

- время на удобное перемещение сварщика, tвиз4 = 15 мин.

Σtвиз = tвиз1 + tвиз2 + tвиз3 + tвиз4    

Σtвиз = 15 + 1 + 5 + 15 = 22,5 мин.

Найденные значения подставляем и находим норму времени на сварку.

Тш.св1 = [(3,7 + 0,85) ∙ 32,26 + 22,5] ∙ 1,1 = 186,21 мин

Тш.св2 = [(5,7 + 0,85) ∙ 49,67 + 22,5] ∙ 1,1 = 378,29 мин

Тш.св = 186,21 + 378,29 = 564,5 : 60 = 9,4 н/ч

Найденные значения занесем в таблицу.

 

Таблица 2.11 Нормы времени на сборку и сварку

Операции

Время, мин

расчетное

заводское

Сборка

176,79

191,79

Сварка

564,5

579,5

Всего:

741,29

756,29

2.16 Расчет швов сварной конструкции на прочность

Расчет швов «обечайки верхней» производим в соответствии с типом соединения.

Расчет нахлесточных соединений при действии изгибающего момента производим по формуле

   

где β – коэффициент, учитывающий глубину проплавления, (β=0,8);

 k – катет шва, мм;

L – длина шва, мм;

М – изгибающий момент, н∙м;

[τ’] – допустимое напряжение на срез, МПа.

[τ’] = 0,6 ∙ [G]

где [G] – допустимое напряжение в сварном шве, для ст. 09Г2С [G] = 260МПа.

[τ’] = 0,6 ∙ 260 = 156МПа

Следовательно

Производим расчет таврового соединения

Для Т3-12   

Для Т1-15   

Для стыковых швов

  

Следовательно

    

Для С8   

Для С2   

Швы сварных соединений будут удовлетворять требованиям прочности, если значения изгибающих моментов не превысят 44,37 кН · м.

2.17 Выбор методов контроля и технология контроля качества

Контроль качества сварных работ начинается еще до того как сварщик приступил к сварке изделия. При этом проверяют качество основного металла, сварочных материалов (электродов, сварочной проволоки и др.), заготовок, поступающих на сборку, состояние сварочной аппаратуры и качество сборки, а также квалификацию сварщиков. Все эти мероприятия носят название предварительного контроля.

В процессе сварки проверяют внешний вид шва, его геометрические размеры, производят обмер изделия, осуществляют постоянное наблюдение за исправностью сварочного оборудования, за выполнением технологического процесса. Указанные операции составляют текущий контроль.

Последней контрольной операцией является проверка качества шва в готовом изделии. Для этого существуют следующие виды контроля: внешний осмотр и обмер сварных соединений, испытание на плотность, просвечивание рентгеновскими или гамма лучами, контроль ультразвуком, магнитные методы контроля и т.д.

Вид контроля качества швов сварных соединений выбирают в зависимости от назначения изделия и требований, которые предъявляются к этому изделию, техническими условиями или ГОСТ. При выборе вида контроля руководствуются ГОСТ 3242-79.

От химического состава и структуры наплавленного металла, режимов сварочного процесса, от наличия дефектов в металле шва зависят его механические свойства. Кроме механических свойств металла шва, во многих случаях надо определить механические свойства сварного соединения в целом. При этом сравнивают прочность металла шва с прочностью основного металла и металла зоны термического влияния. Наплавленный металл часто является слабым местом сварного соединения. Для практической проверки квалификации сварщиков обязательным является испытание стыковых соединений на растяжение и изгиб, при сварке изделия изготавливают контрольные образцы, результаты испытаний которых являются критерием качества сварки.

Ультразвуковой метод контроля основан на способности ультразвуковых волн отражаться от границы раздела двух сред, обладающих разными акустическими свойствами. При помощи ультразвука можно обнаружить трещины, непровары, поры, шлаковые включения. Работа ультразвуковых дефектоскопов – приборов для выявления дефектов в изделиях, в том числе и в сварных швах, основана на пьезоэлектрическом эффекте. По принципу отражения ультразвуковых волн работает ультразвуковой дефектоскоп USM 36, с помощью которого можно обнаружить дефекты, расположенные на глубине 1-2500мм под поверхностью. Метод ультразвукового контроля сварных швов регламентирован ГОСТ 14782-76.

Таблица 2.12    Технические характеристики дефектоскопа USM 36

Техническая характеристика

Показатели

Частотный диапазон

0.5 - 20 МГц

Фильтры

1-5 МГц/ 2, 2.25 МГц / 4, 5 МГц /10 МГц / 13, 15 МГц

Диапазон калибровки по расстоянию

250 … 16,000 м/с

Режим генератора

Генератор пиковых импульсов; дополнительно: прямоугольной формы

Амплитуда (режим пикового импульса)

Низкая: 120В, высокая: 300В

Напряжение генератора (режим SQ)

120 … 300В, шаг 10В, допуск 10%

Демпфирование

50 Ом, 1000 Ом

Демпфирование

50 Ом, 500 Ом

Режим выделения фантомов (опция)

Для определения ложных эхо-сигналов, вызванных множественными отражениями в материалах с низким затуханием

BEA (опция)

Ослабление донного сигнала

Память

8 Гбайт, SD-карта

Размер диагонали дисплея

7 дюймов

Активная зона (ШxВ)

152.4 x 91.44 мм2

Разрешение (ШxВ)

800 x 480 пикселей

Питание

литиевые батареи; сеть переменного тока 100 - 240В от входящего в комплект блока питания

Продолжительность работы

Не менее 13 часов от литиевого аккумулятора

Рабочая температура

-10…55°C

Размеры (ВхШхГ)

255 мм x 177 мм x 100 мм

Масса

2,2 кг с аккумуляторами

Устройство Krautkramer USM 36 - самая новая разработка компании GE в линейке дефектоскопов USM. Дефектоскоп USM 36 имеет новейшую функциональную операционную систему с надежным и прочным корпусом хорошо зарекомендовавшего себя дефектоскопа Krautkramer от GE. Ряд новейших характеристик обеспечивает ежедневную надежную работоспособность в руках инспекторов НК.


3  ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА

3.1 Организация рабочего места

Рабочее место – это закрепленная за рабочим часть производственной площади, оснащенная оборудованием, инструментом и приспособлениями для выполнения порученной работы.  

Важную роль на проектируемом участке играет организация труда, которая предполагает рациональную его планировку, целесообразное его оснащение, эффективные формы обслуживания, обеспечение безопасных и здоровых условий труда и создание условий для высокопроизводительного и качественного труда, способствующих его содержательности, созданию эстетической обстановки и т.д.

В организации сварочных работ важное значение имеет правильное размещение оборудования.  

Рациональная организация производства и труда на проектируемом участке предполагает использование последних достижений науки и техники, передовой технологии, эффективное применение материальных и трудовых ресурсов, непрерывное повышение производительности труда.

Планировка рабочего места должна обеспечить условия для рационального использования производственных площадей и безопасность в работе. На рабочем месте должны находиться только те предметы и приспособления, которые применяются в производстве согласно технологическому процессу.

В сборочно-сварочном производстве основные производственные рабочие должны быть максимально освобождены от выполнения вспомогательных и обслуживающих операций, они должны своевременно получать производственные задания и техническую документацию, сварочные материалы, инструмент, приспособления, оборудование должно быть качественным и исправным.

На рабочем месте должны быть нормальные санитарно-гигиенические условия труда, температура воздуха, низкий уровень шума, обеспечение вытяжной вентиляцией.

Для нормальной бесперебойной работы необходимо систематически обслуживать рабочее место, содержать основное и вспомогательное оборудование, приборы, приспособления и инструменты в технической исправности. Прогрессивной формой организации труда является централизованное обслуживание рабочих мест. Эта форма обслуживания в масштабе цеха включает: регулярный профилактический осмотр и текущий ремонт оборудования, доставку к рабочим местам заготовок, сырья и материалов, осуществление  технического контроля, наладку оборудования и охрану труда.

Создать нормальные условия труда – это значит устранить производственный шум, уменьшить степень загазованности и запыленности рабочих мест, предоставить рабочим на тяжелых и вредных работах спецпитание и внутрисменный отдых.

Правильная организация рабочего места способствует не только повышению производительности труда, но и обеспечению безопасных условий работы и снижению травматизма.

      

3.2 Расчет  количества оборудования и численности промышленно –    

     производственного  персонала

Расчет потребного количества оборудования и рабочих мест производится исходя из пронормированного технологического процесса, заданной годовой программы выпуска изделий, принятого режима работы и планируемого коэффициента выполнения норм.

Потребное количество рабочих мест определяем по формуле

    

где - нормированное время, необходимое для выполнения годового

                объема работ на данном рабочем месте, ч;

       - действительный фонд времени работы единицы оборудования         

                в течение года, час;  

      - планируемый коэффициент выполнения норм (Кв=1,1);

     К - число рабочих, одновременно занятых на данном рабочем месте  

           или на данном оборудовании, определяется по каждой операции  

           технологического процесса по формуле    

      

     

где - норма времени (трудоемкость на операцию), час;

      - годовая программа выпуска

Годовая программа выпуска изделия составляет – 2000 шт

Рассчитываем трудоемкость годовой программы по операциям технологического процесса.

1 Сборка

Тшт.сб = 176,79 мин = 2,946 час

Тшт.сб = 2,946 ∙ 2000 = 5900 н/ч

2 Сварка

Тшт.св = 564,5 мин = 9,408 час

Тшт.св = 9,408 ∙ 2000 = 18820 н/ч

Рассчитываем необходимое количество сборочно-сварочного  оборудования, рабочих мест и их загрузку

1 Сборка

Nо сб == 1,6       Nосб.пр  = 2 ед

2 Сварка

Nо св== 4,9       Nосв.пр = 5 ед

Коэффициент загрузки  сборочного оборудования определяем по форму

                                              Nо сб расч

Косб.   =                                

                                                           Nо сб прин                                                     

                 1,6

Ко. сб.=           = 0,80                                               т.е. 80 %     

 2       

       

Коэффициент загрузки сварочного оборудования определяем по формуле

                                              Nо св расч

                             Косв.   =                                

                                                 Nо сб прин                                                      

 

Косв.== 0,98              т.е. 98 %  

Находим средний коэффициент загрузки оборудования по участку

Ко.ср== 0,93     т.е. 93 %  

Данные расчетов потребного количества рабочих мест и оборудования, коэффициента  их загрузки сводим в таблицу 3.1

  Таблица 3.1                 Потребное количество рабочих мест и оборудования

Наименование РМ и оборудования

Норма времени, ч

Кол-во РМ и оборудования

Коэффициент

загрузки,

%

на

ед.

на годовую программу

расч.

прин.

1 Рабочее место сборщика

- сборочный стенд          

- выпр. КИУ501;

-  п/авт. ПДГ – 516М

2 Рабочее место сварщика

- св. манипулят. с колон.

- авт. А - 1416 ;

- выпр. КИУ - 1201

2,946

9,408

 5900

    18820

1,6

4,9

2

5

   80

              98

Итого

12,354

24720

6,5

7

              93

Численность промышленно-производственного персонала определяется по следующим категориям работников:

- основные производственные рабочие;

- вспомогательные рабочие;

- руководители, специалисты;

- служащие;

- младший обслуживающий персонал (МОП).

Списочная численность основных производственных рабочих производится на основании трудоемкости годовой программы по каждой профессии и тарифному разряду по формуле

                                                                                             

                             

где Тн. г – нормированная трудоемкость годовой  производственной      

                 программы по данной профессии, н/час;

       Фдр – действительный годовой фонд времени одного рабочего, час;

        Квм  - коэффициент выполнения норм выработки (К=1,1)

       Действительный годовой фонд времени одного рабочего определяется по формуле

                              Фдр = Др · tсм – Дпп           

где  Д р – количество рабочих дней в году;

       t см  – продолжительность рабочей смены, час;

       Дпп – количество предпраздничных дней.

        Фдр =2002 час

Рассчитываем численность основных производственных рабочих по каждой профессии

1 Сборка

Чсб = = 2,7                                                       принимаем Чсб = 3 чел

2 Сварка

Чсв = = 8,5                                                   принимаем Чсв = 9 чел

Рассчитываем общее количество основных производственных рабочих по  формуле

                               Чобщ= Чп.сб. + Чп.св.                                        

                                Чобщ = 3 + 9 = 12 чел

Принимаем:

- сборщики:    4разряд –  2 чел;      5разряд - 1 чел                     

- сварщики:          4 разряд – 4 чел;      5разряд - 5 чел

Определяем средний разряд  основных производственных рабочих участка

                                   Рср = = 4,5

Рассчитываем среднюю тарифную ставку рабочих участка:

Сборка - тарифная сетка (160 – 4 %) – 1,04

Сварка - тарифная сетка (163 – 12 %) – 1,12

Сч.сб.=  10,26 ∙ 1,04 = 10,70          Сч.св.= 10,26 ∙ 1,12 = 11,50

             11,63 ∙ 1,04 = 12,10                     11,63 ∙ 1,12 = 13,00

       

Сч.ср = = 12,04 грн/час

В т.ч.   Cч ср.сб = 11,17 грн/час;                          Cч ср.св = 12,33 грн/час

             

 Таблица 3.2                      Численность основных производственных рабочих

Профессии

рабочего

Тариф-ный

разряд

Год.

программа

Нормируемая     трудоемкость

Эффект.

годовой фонд времени,

час

Числен. основных пр.рабочих

на

единицу

на программу

Сборщики

Сварщики

Итого

4,3

4,55

    4,5

2000 2000

2000

2,946

9,408

 12,354

 5900

     18820

24720

2002

2002

2002

         3

9

       12

   

Списочная численность вспомогательных рабочих для сборочно-сварочных цехов и участков составляет 20 % от численности основных производственных рабочих.

Численность вспомогательных рабочих  определяем по формуле

                                 Чвсп = Чосн · Пвсп (%)                           

Чвсп = 12 ∙ 20% = 2,4 чел                                            Принимаем - 3 чел

Численность руководителей, специалистов, служащих и младшего обслуживающего персонала определяется, исходя из отраслевых нормативов, норм обслуживания или в процентном отношении от общего числа основных производственных и вспомогательных рабочих

- руководители, специалисты – 10 %;

- служащие – 4 %;

- МОП – 2 %

Общая численность этих категорий работников составит

- руководители, специалисты

                    Чрс = (12+3) ∙10 % =1,5 чел                    Принимаем – 2 чел

- служащие   Чсл = (12+3) ∙ 4 % = 0,60 чел                 Принимаем –1 чел  

- МОП          Чмоп = (12+3) ∙ 2 % = 0,30 чел                 По расчету не положено

На основании расчетов численности всех категорий рабочих и служащих, составляем сводную ведомость  промышленно - производственного персонала участка.

Сводная ведомость промышленно-производственного персонала приведена в таблице 3.3

Таблица 3.3                      Промышленно-производственный персонал участка

Категория и профессия рабочих

Численность

в т. ч. по разрядам

Численность рабочих

по сменам

4

5

1

2

1 Основные пр. рабочие

- Слесари по сборке

 - Электросварщики

2 Вспомогательные  рабочие

- Машинист крана

- Стропальщик

3 Руководители                

 - мастер

4 Служащие

 - табельщик

       12

3

9

3

2

1

2

2

1

         1

2

     4

1

5

3

2

5

1

1

1

1

1

4

1

1

Итого

       18

6

9

     11

7

    

Производим расчет производительности труда в натуральном выражении, который  измеряется количеством продукции, произведенной работником в единицу времени.

Годовая производительность труда одного основного производственного рабочего (ПТ1) и одного списочного состава работников (ПТ2) участка определяется по формулам

ПТ1 =                             

где   m – масса изделия, т;

       П год -  годовая программа, шт;

      Ч оср – средняя численность  основных производственных рабочих на

                   участке, чел

ПТ2 =                          

где Чобщ – общая ( списочная ) численность работающих на участке, чел

                         ПТ1 == 964,0 т/чел;   

 

                         ПТ2 = = 642,7 т/чел


4  ЭКОНОМИКА ПРОИЗВОДСТВА

4.1  Расчет фонда заработной платы промышленно - производственного     

      персонала

Для оплаты труда рабочих и служащих планируется годовой фонд оплаты труда. Размер заработной платы зависит от сложности условий выполняемой работы, профессионально - деловых качеств работника, результатов его труда и хозяйственной деятельности предприятия.

При планировании годового фонда оплаты труда основных производственных рабочих в сборочно-сварочном производстве (цехах) используем сдельно-премиальную систему оплаты труда.

Расчет планового годового фонда производится отдельно для каждой категории работников.

Общий годовой фонд оплаты труда основных производственных рабочих  рассчитывается по каждой профессии и тарифному разряду по формуле

                              Фопл = Фо + Фдоп                                                             

где Ф опл - годовой фонд оплаты труда, грн;

      Фо - фонд основной заработной платы, грн;

      Фдоп - фонд дополнительной заработной платы, грн

Фонд основной заработной платы рассчитывается исходя из трудоемкости производственной программы на год в нормо-часах и среднечасовой тарифной ставки основных производственных  рабочих по формуле

                                Фо = 3Псд = Сч ∙ Тн/ч                                                 

где  Сч - среднечасовая тарифная ставка, грн;

       Тн/ч - трудоёмкость сборочно-сварочных работ, н/час

Для сборщиков:                                             Для сварщиков

ЗПсб. тар.=11,17 ∙ 5900 = 65903 грн;     ЗПсв. тар.= 12,33 ∙ 18820 =232051 грн                            

                            ЗПобщ = 65903 + 232051 = 297954 грн

Сдельная зарплата с приработком определяется по формуле

                                  ЗПсд = ЗПобтар. ∙ Кнв                                                                

                                ЗПдс = 297954 ∙ 1,3 = 387341 грн

Согласно специальному положению для рабочих сборочно-сварочных цехов базового предприятия в основную сдельную зарплату входит доплата (повышающий коэффициент к сдельным расценкам), что составляет 30 %

прямого фонда заработной  платы

                                       ЗПосн = ЗПсд ∙ 30 %                                                   

     

ЗПосн = 387341 ∙ 0,3 = 116202 грн

Фонд дополнительной заработной платы определяется согласно нормативного % от основного фонда по формуле

                                     Фдзп =  Фосн   ∙ d                                                    

где d - принятый процент дополнительной заработной платы, для сборочно-сварочных цехов в размере, d = 10 %

                                          

                                    Фдзп = 297954 ∙ 10 % = 29795 грн

Годовой фонд зарплаты основных производственных рабочих составит

Фо = 387341 + 116202 + 29795 = 533338 грн

Среднемесячная зарплата одного основного производственного рабочего определяется по формуле

                                             Зср =                                                       

где Чос — количество основных рабочих, чел

Зср == 3700 грн

Определяем годовой фонд оплаты труда сборщиков

Фо сб. = 65903 ∙ 1,3 = 85674 грн

Фо сб.  = 85674 ∙ 0,3 =    25702 грн

Фдоп  = 65903 ∙ 10% =   6590 грн

Фоснсб   = 85674 + 25702 + 6590 = 117966 грн

Определяем годовой фонд оплаты труда сварщиков

Фосв =  232051 ∙ 1,3  = 301667 грн

Фо св =  301667 ∙ 0,3 =   90500 грн

Фдоп св =232051 ∙ 10% = 23205 грн

Фосн св = 301667 + 90500 + 23205 = 415372 грн

Всего фонд оплаты  труда сборщиков и сварщиков составляет

Фосн сб. св. = 117966 + 415372 = 533338 грн

Рассчитываем среднемесячную зарплату сборщика и сварщика:

   

Зср сб = = 3300 грн                            Зср св = = 3850 грн

Данные расчета годового фонда оплаты труда основных производственных рабочих сводим в таблицу 4.1

Таблица 4.1                         Годовой ФОТ  основных  производственных рабочих

Профессии рабочих

Численность рабочих, чел

Тарифный  разряд

Часовая тарифная ставка, грн

Нормируемая трудоемкость

на годовую программу,

н\ч

Фонд      основной

з/платы,

грн

Фонд дополнительной з\платы

Годовой фонд  з/платы,

грн

З\плата одного производственного рабочего,

Грн

%

Σ,

грн

Сборщик

Сварщик

Итого

3

9

12

4,3

4,55

4,5

11,17

12,33

12,04

 5900

18820

24720

111376

392167

503543

10

10

10

 6590

   23205

29795

117966

415372

533338

3300

3850

3700

 

Годовой фонд оплаты труда вспомогательных рабочих рассчитывается исходя из месячных тарифных ставок при повременной системе оплаты труда и эффективного годового фонда времени работы одного рабочего определяем по формуле

              

                             ЗПтар. вс = Сч ∙Фдр ∙ Чвсп                                             

где  Сч – часовая тарифная ставка рабочего-повременщика, грн;

      Фдр – эффективный годовой фонд времени одного рабочего, час;

      Чвсп. – количество вспомогательных  рабочих, чел.

Часовая тарифная ставка  машиниста крана и стропальщика 5-го разряда - 9,40 грн/час

Определяем тарифную зарплату вспомогательных рабочих

ЗПт. маш. = 9,40 ∙2002 ∙ 2 = 37638 грн

ЗПт.стр. = 9,40 ∙2002 ∙ 1 = 18819 грн

Для вспомогательных рабочих-повременщиков установлены доплаты -

- за расширение зон обслуживания – 50 % от основного тарифного фонда зарплаты повременщика.

Все расчеты для определения фонда заработной платы вспомогательных рабочих сводим в таблицу 4.2

Таблица 4.2                  Фонд заработной платы вспомогательных рабочих

Профессия рабочих

Раз-ряд

Кол-во, чел.

Часовая тарифная

ставка,

грн

Основной фонд з/пл,

грн

Дополнитель-ная з/пл,

Грн

Всего годовой

фонд,

грн

%

сумма

Стропальщик

Маш. крана

Итого

5

5

5

2

1

3

9,40

9,40

    9,40

37638

18819

56457

50

50

18819

 9409

 

28228

56457

28228

84685

     

Годовой фонд заработной платы руководителей, специалистов, служащих и МОП рассчитывается по количеству человек и утвержденным должностным окладам, согласно штатного расписания.

Доплаты руководителям и специалистам  начисляются за:

- высокие достижения в труде (надбавки) из расчета 50 % от установленного  должностного оклада

Мастер, должностной оклад -  2400 грн; надбавка составляет – 1200 грн

Табельщик, должностной оклад -1200 грн

Все расчеты по определению заработной платы сводим в таблицу 4.3

Таблица 4.3             Годовой фонд заработной платы всех работников участка

Категория работающих

Кол-во

Годовой фонд з/платы

Средне-

месячная з/плата, грн.

 основной

фонд

 дополнит.

фонд

всего

1 Основные произ.

   рабочие

2 Вспомогательные

  рабочие

3 Руководители

4 Служащие

Итого

 12

3

2

   1

18

503543

56457

86400

      14400

    660800

29795

28228

58023

533338

84685

86400

14400

  718823

3700

2352

3600

       1200

3330

      

Производим расчет суммы отчислений в социальные фонды из годового фонда оплаты труда персонала  участка  и  данные сводим в таблицу 4.4

Таблица 4.4                                              Отчисления ФОТ на социальные нужды

Категория  работающих

Годовой фонд з/платы,

грн.

Отчисления на соц. нужды,

грн.

Итого,

грн.

1 Основные производственные  рабочие

2 Вспомогательные  рабочие

3 Руководители, специалисты

4 Служащие

Итого

      533338

84685

86400

14400

      718823

      197335

31333

31968

  5328

      265964

730673

116018

118368

  19728

984787

4.2   Расчет технологической себестоимости проектируемой

       конструкции

    

Расход основных материалов на изготовление изделий определяется на основании чертежей, спецификаций или карт раскроя. Расчет стоимости основных материалов выполняется для каждого наименования отдельно. Цены на основные материалы и отходы определяются по действующим прейскурантам. При расчете принимаем, что масса отходов составляет 10 % от массы заготовки. Транспортно-заготовительные расходы принимаются с расчета 10 % от стоимости основных материалов.

Производим расчет стоимости основных материалов по формуле

                                См  = ЦмQдKтр – Цотх Qотх                                   

     

где     Цм - цена заготовки, грн; 

         Qд - масса заготовки, кг;

         Ктр - коэффициент, учитывающий транспортные расходы;

         Цотх - цена отходов, грн;

         Qomx - масса отходов

См = 5,3 ∙ 5784 ∙ 1,1- 0,53 ∙ 578,4 = 33414,1 грн

Распределяем расход и стоимость сварочных материалов в отдельности для каждого наименования.

Расход  сварочной проволоки рассчитывается по формуле

                                          Рсв. м = Кр. ∙ QHM                                              

где QHM - масса наплавленного металла, кг ;

       Кр. - коэффициент расхода электродов или сварочной проволоки на     

               1 кг наплавленного металла (табличные данные).

      Стоимость сварочной  проволоки определяем по формуле

                                 Свм  =Цсв.м. ∙ Рсв.м.                                                

где  Цсв.м – цена  сварочной проволоки, грн;

       Рсвм - расход сварочной проволоки, кг

Для сварочной проволоки  п/авт.         Для сварочной  проволоки  автомат

Рсв.пр. = 1,15 ∙ 2,161 = 2,5 кг;               Рсв.пр. = 1,02 ∙ 2,641 = 2,7 кг;            

         Ссв.пр. = 4,0,2 ∙ 2,5 = 10,1 грн;              Ссв.пр. = 11,64 ∙ 2,7 = 31,4 грн  

Расход сварочного флюса  определяется в зависимости  от расхода сварочной проволоки и коэффициента расхода флюса в зависимости от  способа сварки  по формуле

                                   Рф = Рсв.пр.∙ Кф                                                           

 где  Рф- расход флюса;

         Кф-  коэффициент расхода флюса (Кф-1,3)

                                   РФ =  2,7 ∙ 1,3 =3,5 кг

Стоимость флюса определяем по формуле

                                   Сф= Цф ∙ Рф                                                                          

                                   Сф = 3,6 ∙ 3,5 = 12,6 грн

 Стоимость защитного газа (Ar+СО2 )  для полуавтоматической сварки определяется по формуле                                         

                                            Сг = Цг ∙ Рг ∙ tо                                                

                

где  Цг – цена газа, грн;

        Рг.- расход газа, кг;

        tо. -  основное  время сварки, час

                                 Сг = 8.4 ∙ 4.88 ∙ 6.8 = 278.7 грн

Данные расчета затрат основных и вспомогательных материалов сводим в таблицу 4.5

Таблица 4.5                 Расчет затрат на основные и вспомогательные  материалы

Наименование материала

Марка

Единицы измерения

Расход

Цена    за

единицу

Затраты

на  единицу

на программу

на

единицу

на   программу

Осн.материал

Св. проволока

Св. проволока

Флюс

Газ

Ст.09Г2С

О8А

08Г2С

АН 348А

Ar+СО2

кг

кг

кг

кг

  кг

 2,7

 2,5

 3,5

 4,88

 

 5400

   5000

   7000

   9760

5,3

 11,64

   4,02

   3,6

   8,4

 33414,1

       31,4

       10,1

       12,6

     278,7

 

 66828200

       62800

     20200

     25200

   557400

Итого

13,58

 27160

   3673,9

 67493800

Транспортно-заготовительные расходы

     367,4

   6749380

Всего

   4041,3

 74243180

Балансовая стоимость здания участка определяется по формуле

                                          Сзд = ЦздV                                                          

где  Цзд – сметная стоимость 1м3 здания, грн;

      V – объём здания, м3

Площадь участка = 432 м2, высота участка – 9,6 м

V = 432 ∙ 9,6 = 4147,2 м3

Сзд = 80 ∙ 4147,2 = 331776 грн

Для расчета затрат на оборудование и подъемно-транспортные средства составляем ведомость оборудования участка в соответствии с расчетом потребного количества оборудования, оснастки и подъёмно-транспортных средств. Данные по оборудованию берутся из каталогов, а оптовая цена по прейскурантам. Стоимость измерительного инструмента принимаем укрупнено – 10 %-20 % от стоимости технологического оборудования, транспортные расходы – 10 %  от оптовой цены оборудования, монтажное оборудование – 5-10 %.

Результаты расчета стоимости оборудования сводим в таблицу 4.6

Таблица 4.6                                     Ведомость стоимости оборудования участка

Наименование оборудования

Тип, модель

Кол-во ед.

Мощность,

Квт

Цена  за единицу грн

Цена за ед. с учотом тран.расх. монт. расх.

Балансовая стоимость об-я, грн

Амортизац.

отчисления,

грн

ед

всего

%

Сумма

Сб.стенд

Выпрямитель

Св. п/автомат

Св.автомат

Св.манипулят с колонной

Итого

КИУ-501

ПДГ516

А - 1416

2

7

2

5

5

40

60

80

280

120

400

800

 2970

 6366

 6200

16092

11338

 3267

 7003

 6820

17701

12272

   6534

 49021

 13640

 88505

 61360

219060

24

52574

Составляем таблицу стоимости основных производственных фондов

    Таблица 4.7                             Стоимость основных производственных фондов

Наименование

Балансовая стоимость,

грн

Норма амортизации,

%

Годовая сумма амортизационных отчислений,

грн

Здание

Технологическое оборудование

Контр.-измерительное оборудование

Технологическая оснастка

Подъёмно-транспортное оборудование

Итого

331776

219060

 43812

 87624

 21690

    673962

8

24

         24

         24

         24

26542

52574

10515

21030

 5206

        115867

Потребность в технологической электроэнергии определяется по формуле

                                          A = AэQнм                                                  

где Аэ - удельный расход электроэнергии на 1 кг наплавленного металла.    

Затраты на технологическую электроэнергию определяются по формуле

                                            Ст.э .= А ∙ Цтэ                                                

где Цтэ - цена 1 кВт/час электроэнергии

A = 6 ∙ 4,804 = 28,8 кВт/ч

Ст.э = 0,81 ∙ 28,8 = 23,3 грн

Цеховые расходы делятся на две группы:

- расходы на содержание и эксплуатацию оборудования (РСЭО)

- общецеховые  расходы.                                      

Производим укрупненный расчет расходов на содержание и эксплуатацию оборудования (РСЭО) в процентном отношении к основной заработной плате основных производственных рабочих, что составляет 200 %-300 % и определяется по формуле

                                     РСЭО = ЗПос. пр. ∙ 200 %                                        

РСЭО = 503543 ∙ 200 % = 1007086 грн

Смета цеховых расходов в процентном отношении к сумме основной заработной плате основных производственных рабочих и РСЭО, составляет                 10 %

                                    Цр = (З ос.пр. + РСЭО ) ∙10 %                               

Цр = (503543 + 1007086) ∙ 10 % = 151063 грн

Определяем общехозяйственные расходы   по формуле

                                     

                                              Сохр =α ∙ Зт / 100                                               

где  α – процент общехозяйственных расходов, α =10 %;

       Зт – тарифная (прямая) зарплата, грн  

                                Сохр =10 % 387341/ 100 = 38734 грн    

Внепроизводственные расходы определяются по формуле

                                             Свп  = δ ∙ Ѕ /100                                                  

где δ – процент внепроизводственных расходов, δ=5 %;

      Ѕ – заводская ( цеховые  + общехозяйственные  расходы)  

            себестоимость, грн

                                 Свп  = 5 % ∙ 189797/100 = 9490 грн

Расчетная цена единицы продукции определяется по формуле

                                            Цр = Ѕп.∙ (1+R/100)                                             

где  Ѕп – полная себестоимость продукции, грн;

        R – норматив рентабельности, (20 %-30 %)

Цр = 76230,8 ∙ (1+20/100) = 91476,9 тыс. грн

Определение цены и себестоимости продукции производим путем составления калькуляции рассчитанных выше затрат по участку и данные сводим в таблицу 4.8  

Таблица 4.8                                   Калькуляция себестоимости и цены продукции

Наименование статей

Сумма затрат, грн

на изделие

на программу

1  Сырье и основные материалы с учетом ТЗР

2  Технологическая  электроэнергия

3  Осн. и доп. з/пл-та основных пр. рабочих  

4  Отчисления на соцстрах с ФЗП осн. пр.

5  Износ специнструмента и оснастки

6  РСЭО

7  Цеховые расходы

8  Общехозяйственные расходы

9  Внепроизводственные расходы

10 Полная себестоимость продукции

11Расчетная цена изделия

     4041,3

         23,3

         266,7

         98,7

    2,0

       503,5

         75,5

           19,4

     4,7

5035,1       

6042,1

 74243180

     46600

533338

197335

  3943

1007086      

151063

38734

9490

76230769          91476922

 

 

4.3  Определение  экономической эффективности проекта

                                                                                                                    

При изготовлении обечайки ковша сталеразливочного  в существующем технологическом процессе   дипломного проекта, по сравнению с заводскими технологиями, применялись различные средства механизации и автоматизации   производственных процессов и передовые методы сварки.

Выбран наиболее экономически-целесообразный вариант способа сборки и сварки - это последовательность сборочно - сварочных операций, с применением  сборочного  стенда   и сварочного  манипулятора с колонной, что позволяет повысить производительность труда, обеспечить точность и качество сборочно - сварочных операций изготавливаемой конструкции, снизить трудоемкость  конструкции и сэкономить рабочее время на выполнении тяжелых ручных работах.

Применение в дипломном проекте  полуавтоматической и автоматической сварки под слоем флюса   имеет ряд преимуществ: это высокая производительность  всего технологического процесса  при стабильном качестве  сварных соединений, снижение расходов сварочных материалов и энергоресурсов, а сварные швы   обладают высокой стойкостью к образованию кристализационных трещин.       

В соответствии с предлагаемым способом сварки обосновано выбраны сварочные материалы, применено более современное высокопроизводительное сварочное оборудование, хорошо подобрана полярность тока, что обеспечивает стабильное горение дуги и улучшает технологические и качественные показатели сварного шва.            

Исходя из выше изложенного, себестоимость проектируемой конструкции   снизилась на 10 %  учитывая, что  базовая себестоимость единицы продукции составляет – 5538,6 грн, а   проектируемая себестоимость составила – 5035,1 грн.  

Экономический эффект проекта определяется по формуле

                              Эгод = (Сз – Спр.) ∙ Nгод

                                            

где  Сз – заводская себестоимость конструкции,

                Спр. - проектируемая себестоимость конструкции, грн;

       Nгод - годовая программа, шт

Эгод = (5538,6 – 5035,1) ∙ 2000 = 1007000 грн

Полученный экономический эффект составил 503,5 грн на единицу продукции или 1.0 млн.грн. при годовой программе -  2000 шт

Выводы:

- снижение себестоимости  определяется по формуле

                             ΔС = Сб. – Спр. / Сб.∙100 %                                             

где Сб. и Спр. - цеховая себестоимость единицы продукции

                          соответственно по базовому  предприятию и  проекту

                           ΔС = 5538,6 – 5035,1 / 5538,6 ∙ 100 % = 10 %                                         

- рост  производительности труда за счет снижения трудоемкости

определяется по формуле

                             Δ Птр. = 100 ∙ ΔТ / 100 – ΔТ                                          

 где ΔТ –  процент снижения трудоемкости, %

- процент снижения трудоемкости  определяется по формуле

                        ΔТ = Тшт.б.- Тшт.пр / Тшт.б.∙100 %                                 

 где Тшт.б. и Тшт. пр. – суммарная трудоемкость операций на единицу

                                       продукции соответственно базового  и     

                                       проектируемого технологического процесса, н/час

Δ Т = 13,836 – 12,354 / 13,836 ∙ 100 % = 10,7 %

                               ΔПтр.= 100 ∙ 10,7 / 100 – 10,7 = 12 %

- количество высвобожденных рабочих в результате снижения трудоемкости

                          Δ Р = (Тшт.б. – Тшт.пр.) ∙ N / Фдр                                  

где N - годовая программа выпуска, шт;

    Фдр.- действительный годовой фонд  времени работы  1-го рабочего, час

                            Δ Р = (13,836 – 12,354) ∙ 2000 / 2002 = 1 чел

4.4  Технико-экономические показатели участка

Технико–экономические показатели проектируемого участка предоставлены в таблице 4.9.

Выпуск продукции на одного работающего и одного производственного рабочего, в стоимостном выражении, определяется по формуле

                                       ПТ=Цр / Чсп                                                            

где  Цр – расчетная цена годового выпуска продукции, грн;

      Чсп - численность производственных рабочих и работающих на

                участке, чел                          

                

ПТ = 91476,9/ 12 = 7623,1 тыс. грн;        ПТ = 91476,9 / 18 = 5082,1 тыс. грн

Фондоотдача определяется по формуле

                                          Фот = Цр / ОПФ                                                   

где ОПФ – стоимость основных производственных фондов, грн

                                       Фот = 91476,9 / 674 = 135,7 грн / грн

Прибыль на одного работающего и одного производственного рабочего определяется по следующим формулам

                      Псп = Пр. / Чсп ;   Ппр = Пр / Чп                                                              

 где Пр. – прибыль расчетная, грн;  (Пр = Цр – Сп)

       Сп -  полная себестоимость продукции, грн

                               Пр = 91476,9 – 76230,7 =  15246,2 тыс. грн

                               Ппр = 15246,2 / 12 = 1270,5 тыс. грн

                               Псп = 15246,2 / 18  =  847,0 тыс. грн

Затраты на 1грн. товарной продукции определяются по формуле

                                       З1грн = Сп / Цр                                                       

                               З1грн = 76230,7 / 91476,9 = 0,8 грн

Объем продукции с 1м² производственной площади определяется по формуле

                                    V = Ν ∙ k / Ѕпр                                                             

где Ν- годовой выпуск продукции, шт ;

     K – поправочный коэффициент, k = 1,1;

      Ѕпр. – производственная площадь, м ²

                                       V = 2000 ∙ 1,1/ 432 = 5 шт /м2

Рентабельность продукции определяется по формуле

                               Rизд = ( Пр / Сп ) ∙100 %                                               

                      R изд. = (15246,2 / 76230,7) ∙100  % = 20 %

Рентабельность производства определяется по формуле

                                Rпр = (Пр / ОПФ+ОБС) ∙ 100 %                                  

                     Rпр = ( 15246,2 / 674 + 74243,2) ∙100 % = 20 %

 Таблица 4.9                                 Технико - экономические показатели  участка

Наименование показателей

Единицы

 измерения

Величина

показателей

Абсолютные показатели

1   Объем производства

  - в натуральных  показателях

  - в трудовых

  - в расчетно - оптовых ценах

шт

н/час

тыс. грн

           2000

24720

  91476,9

2  Производственная площадь участка

м²

  423

3  Стоимость основных производственных фондов

тыс. грн

  674

4  Численность ППП, в том числе:

  - основных производственных рабочих

  - вспомогательных рабочих

чел

чел

    18

    12

      3

5  Фонд оплаты труда промышленно-производственного персонала

тыс. грн

     718,8

6  Себестоимость годового объема производства

тыс. грн

        76230,7

7  Прибыль производства

тыс. грн

 15246,2

Относительные показатели

8  Выпуск продукции

  - на одного работающего

  - на одного производственного рабочего

тыс. грн/чел   тыс. грн/чел

  5082,1

  7623,1

9  Затраты на 1 грн. товарной продукции

грн/грн

        0,8

10Фондоотдача

грн/грн

    135,7

11 Среднемесячная заработная плата:

  - основных производственных рабочих

  - вспомогательных рабочих

грн

грн

3700

2352

12 Прибыль:

- на одного работающего

- на одного производственного рабочего

тыс. грн/чел

тыс. грн/чел

   847,0

 1270,5

13 Себестоимость единицы  продукции

грн

         5035,1

14 Средний процент загрузки оборудования

%

 93

15 Объем продукции с 1 м2 производственной площади участка

шт / м2

   5

16 Рентабельность продукции

%

 20

17 Рентабельность производства

%

 20

18 Годовой экономический эффект

млн. грн

      1,0

5 Охрана труда на участке

5.1 Характеристика производственного участка

Проектируемый участок специализируется на изготовлении обечайки ковша сталеразливочного КС-60 № 4231.01.010-5 СБ из стали 09Г2С автоматической и полуавтоматической сваркой в смеси защитного газа Аr+СО2.

На участке имеется склад чернового металла, места сборки и сварки, площадка для выполнения контроля качества, а также склад готовых изделий.

На участке находится следующее оборудование:

- для полуавтоматической сварки применяем ПДГ-516М с выпрямителям КИУ-501;

- для автоматической  сварки под слоем  флюса – сварочный  автомат         А-1416 с выпрямителям КИУ-1201.

Сварочные процессы проводят с применением сварочной проволоки марки св. 08Г2СЦ в смеси Ar+CO2 и сварочная проволока марки св. 08А при сварке под слоем флюса применяется флюс АН-348А.

Для транспортировки на участке установлен электромостовой кран Q=10 т  по ГОСТ 15150.

Для сварки кольцевых швов используется манипулятор с колонной КП-1

Участок имеет следующие габариты: длина – 36 м, ширина – 12 м, высота – 9,6 м. Площадь участка – 432 м2, объем – 4147 м3.

Категория работ по тяжести – средняя.

Организация охраны труда на участке. Сборочно-сварочный участок имеет множество потенциально возможных опасностей, которые могут навредить здоровью рабочего. Это оборудование, аппараты, сварочные выпрямители, приборы, транспортное оборудование. На участке имеются следующие вредные производственные факторы: выделение сварочных аэрозолей, вибрация и шум от технологического и грузоподъемного оборудования, ультразвук, излучения и др.

Причинами возможных аварий, несчастных случаев и профессиональных заболеваний могут быть: неисправное оборудование (может, поражению электрическим током, травмам); отсутствие спецодежды (может привести к ожогам и снижению зрения).

На данном участке возможны следующие профессиональные заболевания: электроофтальмия, виброболезнь, силикоз, пневмокониоз.

Все работающие участка обязаны проходить обучение по охране труда.

К электро- и газосварочным работам допускаются лица не моложе 18 лет при наличии соответствующей подготовки и специального удостоверения.

Технические средства предупреждения травматизма

Основным элементом производственной структуры предприятия является рабочее место, от правильной организации которого существенно зависит эффективность и безопасность каждой технологической операции и производственного процесса в целом. Поэтому важно, чтобы организация и состояние рабочих мест обеспечивали удобные и безопасные действия, а также техническое обслуживание и ремонт производственного оборудования.

Рабочее место должно содержаться в чистоте и порядке, не допуская ничего лишнего, мешающего работе, а также в проходах и проездах. Детали и заготовки следует держать в устойчивом положении на подкладках и стеллажах, высота штабелей не должна превышать полторы ширины или полтора диаметра основания штабеля и во всех случаях не должна быть более 1 м.

Сварочные кабели не должны располагаться рядом с газосварочными шлангами и трубопроводами, находящимися под давлением, или по участкам с высокой температурой, а также вблизи кислородных баллонов и ацетиленовых генераторов.

В соответствии с характером выполняемой работы сварщикам выдается спецодежда и обувь для защиты от брызг расплавленного металла и шлака, тепловых, механических и других воздействий. Одежда должна быть из специально негорючего материала, ботинки с носками, защищенными металлическими пластинками и боковой застежкой, исключающей попадания искр и брызг расплавленного металла, рукавицы однопалые с краями из кожевенного спилка. Для защиты лица и глаз от действия лучистой энергии дуги, а также от брызг расплавленного металла, сварщики обеспечиваются щитками и масками, а вспомогательные рабочие – очками.

Для защиты от вредного излучения дуги в щитки вставляют стеклянные светофильтры темно-зелёного цвета, которые не пропускают вредного излучения, но позволяют видеть дугу, расплавленный металл и манипулировать электродом для лучшего формирования шва.

На участке используют дефектоскопы, и ультразвук. Ультразвук вызывает функциональные нарушения нервной системы, головную боль, изменения кровяного давления, состава и свойства крови, предопределяет потерю слуховой чувствительности, повышает утомляемость.

Правила безопасности на рабочих местах

Перед началом работы необходимо осмотреть сварочный агрегат, проверить состояние изоляции проводов, подготовить рабочее место, надеть спецодежду, получить инструктаж на рабочем месте.

Корпус и вторичная обмотка сварочного агрегата, изделия должны быть заземлены.

В процессе выполнения работ следить за тем, чтобы сварочные кабеля не касались металлических тросов, горячих трубопроводов.

При перерывах в работе и после её окончания отключают сварочный агрегат от сети, запрещается оставлять сварочную горелку под напряжением.

После окончания сварки необходимо отключить сварочную аппаратуру и убрать рабочее место.

Наполненные баллоны должны храниться в вертикальном положении со специальным ограждением от возможного падения.

Баллоны с газом, устанавливаемые в помещениях, должны находиться от отопительных приборов не менее 1 м, а от источников с открытым огнём – не менее 5 м.

Разрешается перемещать баллоны на небольшие расстояния (в пределах рабочего места) путём кантовки в слегка наклонном положении. Рабочие, обслуживающие баллоны, должны быть обучены и проинструктированы.

Подъёмно-транспортное оборудование должно пройти полное техническое освидетельствование.

Места погрузки и разгрузки должны быть хорошо освещены и иметь поясняющие знаки безопасности. Перемещаться под грузом запрещается.

Погрузочно-разгрузочные работы выполняются стропальщиком.

Микроклимат участка. Для обеспечения здоровых условий труда на участке предусмотрено соблюдение параметров микроклимата в холодный и переходный периоды года, которые поддерживаются с помощью аэрации, механической вентиляции и отопления участка.

Допустимые нормы температур должны составлять 17-19С, относительная влажность – 40-60 %, скорость движения воздуха на рабочем месте сварщика – 0,2 м/с.

Для поддержания параметров температуры применяем отопление и вентиляцию.

Отопление и вентиляция производственного помещения. На участке используем систему стационарного воздушного отопления путем подачи нагретого воздуха через приточные воздуховоды. Это отопление отвечает основным санитарно-гигиеническим требованиям и поэтому используется на многих предприятиях. Основные преимущества этой системы: равномерность нагрева помещения; возможность централизованного регулирования температуры теплоносителя; отсутствие запаха гари, поддержание относительной влажности воздуха на соответствующем уровне (воздух не пересушивается); исключение ожогов от нагревательных приборов; пожарная безопасность.

Основной недостаток системы отопления – возможность замерзания калориферов при отключении в зимний период, а также медленный нагрев больших помещений после длительного перерыва в отоплении.

Основная задача вентиляции – удаление из помещения загрязненного или нагретого воздуха и подача свежего.

Естественная вентиляция в помещениях происходит в результате теплового и ветрового напоров.

Естественная вентиляция на участке организованная. Организованная естественная вентиляция называется аэрацией.

Для аэрации в стенах здания предусмотрены отверстия для поступления наружного воздуха, а на крыше или в верхней части здания устанавлены специальные устройства (фонари) для удаления отработанного воздуха. Преимуществом естественной вентиляции является ее дешевизна и простота эксплуатации. Основной ее недостаток в том, что воздух поступает в помещение без предварительной очистки, а удаляемый отработанный воздух также не очищается и загрязняет окружающую среду.

Поэтому на участке чаще применяется искусственная вентиляция.

Искусственная (механическая) вентиляция, в отличии от естественной, предоставляет возможность очищать воздух перед его выбросом в атмосферу, улавливать вредные вещества непосредственно около мест их образования, обрабатывать приточный воздух (очищать, подогревать, увлажнять), более целенаправленно давать воздух в рабочую зону. Кроме того, механическая вентиляция позволяет организовать воздухозабор в наиболее чистой зоне территории предприятия и даже за ее пределами.

На рабочих местах с интенсивным выделением сварочного аэрозоля и пыли предусмотрена местная вентиляция в виде местных отсосов.

Необходимая чистота воздуха в производственных помещениях достигается путем:

- усовершенствования технологических процессов и оборудования, в результате чего исключается или уменьшается выделение вредных паров, газов и пыли в воздух производственных помещений;

- использование эффективной и надежной местной вентиляции в местах образования вредных веществ.

Естественное и искусственное освещение.

Правильно спроектированное и рационально выполненное освещение производственных помещений способствует повышению эффективности и безопасности труда, снижает утомление и травматизм, сохраняет высокую работоспособность.

При освещении производственных помещений используется естественное освещение, создаваемое прямыми солнечными лучами и рассеянным светом небосвода, и прозрачности атмосферы, и искусственное освещение, создаваемое электрическими источниками света.

Искусственное освещение по конструктивному исполнению может быть двух видов – общее и комбинированное. Систему общего освещения применяем в помещениях, где по всей площади выполняются однотипные работы, а также в административных, конторских и складских помещениях.

В качестве источников света на участке используем светильники типа ЛХБ- 80 с четырьмя лампами, мощностью 80 Вт, в количестве 22 штук, которые размещаем по цеху равномерно для полного освещения.

Естественное освещение участка осуществляется через боковые окна и светоаэрационные фонари. При необходимости для снижения ослепляющего воздействия окна затеняются побелкой стекол водным раствором мела.

Согласно Правил, стекла цехов ежегодно очищаются от пыли и промышленных загрязнений.

Методы защиты от шума и вибраций.

На участке источником шума является механическое и транспортное оборудование, вентиляционные установки, компрессоры и т.п.

Шум наносит большой ущерб здоровью человека, снижает производительность труда, способствует возникновению профессиональных заболеваний, приносит изменения в органе слуха и зрения, повышается внутричерепное давление.

Можно снизить уровень шума следующими мероприятиями:

- повышением точности обработки и сборки зубчатых шестерен оборудования,

-заменой металлических шестерен оборудования на текстолитовые,

- применять защитные кожухи.

Шум при сварке зависит от правильного выбора режимов сварки и сварочных материалов.

Защита от шума осуществляется как коллективными средствами и методами, так и индивидуальными.

К средствам коллективной защиты от шума можно отнести:

- рациональное акустическое решение планировок зданий;

- рациональное размещение технологического оборудования;

- рациональное размещение рабочих мест;

- рациональное размещение зон и движения транспорта;

- создание шумо защитных зон.

Пневматические приспособления рекомендуется заменить на гидравлические, если это возможно, т.к. стравливание воздуха, работа компрессоров приводит к созданию аэродинамического шума.

На проектируемом участке место мастера отделено от участка перегородкой со звукопоглощающими стенками.

Индивидуальные средства защиты представляют собой наушники, вкладыши, противо шумные шлемы, на проектируемом участке уровень шума превышает допустимую норму 80 дБ и составляет при отдельных видах работ до 90 дБ.

Вибрация – сложный колебательный процесс, возникающий при периодическом смещении центра тяжести какого-либо тела от смещения центра тяжести тела от положения равновесия. При частоте 16…20 Гц вибрация сопровождается шумом. В результате вибрации возникают болезни, которые сопровождаются спазмами головного мозга, нарушением нервно-мышечных и сердечно- сосудистых систем организма.

При проектировании участка учитываем вибро безопасность туда на рабочих местах путем выполнения организационно- технических мероприятий, направленных на улучшение условий эксплуатации машин, своевременный их ремонт.

На проектируемом участке уровень вибрации в пределах допустимых норм.

Методы защиты от излучения. Существуют излучения ионизирующие, электромагнитные и тепловые.

Ионизирующим излучением называется любое излучение, вызывающее ионизацию окружающей среды (образование заряженных атомов или молекул – ионов). Источники ионизирующего излучения применяются в приборах для дефектоскопии материала, контроля сварочного соединения, автоматического контроля технологических операций. Такое излучение вызывает головную боль, выпадение волос. На проектируемом участке при выполнении сварки и ультразвуковой диагностики сварочных швов возникают ионизирующие излучения, защиту при этом  осуществляем защитными экранами и спецодеждой.

Электромагнитные излучения возникают в связи с генерированием, передачей и использованием электроэнергии. Источником электромагнитных  излучений являются электросети, трансформаторы. В зоне электромагнитного поля человек попадает под тепловое и биологическое действие, что грозит поражением психики, вызывает галлюцинации.

Для уменьшения уровня электромагнитного излучения промышленных источников применяем экранирование источников, использование поглотителей мощности.

Источником теплового излучения является все, что дает температуру более 36…37 ºC. Это работающие двигатели, сварка металла и т. п. Защитой является вентиляция, снижение температуры в помещении, экранирование тепловыделяющего оборудования металлическими щитами.

  1.  Противопожарные мероприятия

По категории взрывобезопасности и пожаро безопасности участок относится к категории Г, как производство, имеющее несгораемые вещества и материалы, обработка которых сопровождается выделением теплоты, твердые вещества, жидкости и газы утилизируются.

Огнестойкость здания – сопротивление здания разрушению при пожаре - II степень огнестойкости , т.е. где несущие перегородки и стены сгораемы, а внешние нет.

Здание и участок оснащены охранно-пожарной сигнализацией с дифференциальными пожарными извещателями. Параллельно подается сигнал тревоги на пульт ведомственной пожарной охраны.

На участке причинами пожара являются: открытый огонь (сварочная дуга), искры и частицы расплавленного металла, повышенная температура изделий, которые подвергаются сварке и резке.

Травмы от пожаров могут возникнуть от воспламенения горючих материалов, находящихся вблизи мест производства сварочных работ, а также от неисправного состояния электрической проводки.

Участок снабжен ящиками с песком в зависимости от категории пожарной опасности и пожарным щитом.

Для участка S= 432 м² и категории Г, предусматривается: 5 углекислотных огнетушителей марки ОУ-5, один ящик с песком, 1 лист асбеста 2 м².

На пожарном щите участка, окрашенном в красный цвет, находятся:

- пожарный топор - 2 шт,

- лом – 2 шт,

- железный багор – 2 шт,

- пожарное ведро – 2 шт,

- пожарный рукав – L = 10 м - 1 шт

На участке предусмотрен пожарный кран с пожарным рукавом длиной 10 м (2 шт.).

5.3 Способы защиты окружающей среды

На проектируемом участке элементами загрязнения могут быть вредные газы, выделяющиеся во время сварки, загрязненная технологическими процессами вода.

Поэтому в сварочном производстве применяется система обратного водоснабжения.

С целью предупреждения загрязнения окружающей среды производственного участка проектом предусмотрено:

  1.  вытяжной вентилятор снабжен циклоном для улавливания технических примесей воздуха;
  2.  при производстве сварочных работ к месту сварки подводится рукав вытяжной вентиляции;
  3.  отработанные эмульсия и вода от влажной периодической уборки помещения направляется в централизованные очистные сооружения.

Для обезвреживания вредных для человека и окружающей среды веществ и газов применяют очистные установки в виде мокрых и сухих пылеуловителей. Возле территории участка находится зеленая зона. Благодаря деревьям поглощается СО2 и выделяется кислород, а также улавливается пыль.

5.4 Расчет потребляемой мощности и количества светильников

Определить потребляемую мощность осветительного устройства и количество светильников на производственном участке с размерами:

ширина b = 12 м,

длина a = 36 м,

при условии создания на рабочих местах общей равномерной освещенности

ЕНОРМ = 300 Лк (согласно действующих норм).

Светильники типа ЛХБ- 80 с (n = 4 шт) четырьмя лампами,

мощностью Р = 80 Вт каждая,

находятся на высоте h = 6,0 м над рабочими поверхностями.

Коэффициент запаса исходный КИ= 1,8.

Побелка в помещении участка светлая:

ρПОТОЛ = 70%,

ρСТЕН = 50%,

ρПОЛА = 10%.

Значение удельной мощности ρТАБЛ при заданных параметрах высоты и площади по таблице 7.3.1 составляет ρТАБЛ = 4,5.

Поскольку это значение соответствует Кз = 1,5, а заданное значение составляет Кз = 1,8, вводим необходимую поправку

ρРАСЧ = ρТАБЛ КЗИ / КЗ

ρРАСЧ = 4,5 · 1,8 / 1,5 = 5,4

Значение удельной мощности ρРАСЧ соответствует освещенности

ЕТАБЛ = 100 лк, нормированная освещенность составляет ЕНОРМ = 300 Лк, поэтому необходимо сделать пропорциональный перерасчет удельной мощности ρ относительно освещенности:

ρ = ρРАСЧ · ЕНОРМ / ЕТАБЛ

ρ = 5,4 · 300/100 = 16,20

Мощность осветительной установки участка РУ (Вт) при площади помещения S составляет

РУ = ρ · S

РУ = 16,20 · 12 · 36 = 6998

Число светильников N (шт) составляет:

N = РУ / п · Р,

где n - количество ламп в светильнике, n = 4 шт;

     Р - мощность лампы, Р = 80 Вт.

N = 6998 / 4 ∙ 80 = 21,87

Принимаем 22 светильника и располагаем их равномерно по участку в 2 ряда по 11 штук.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1 ЕСКД. Единая система конструкторской документации.

2 ЕСТД. Единая система технологической документации.

3. ГОСТ 14771-76 «Сварка в защитных газах. Соединения сварные»

4 Справочник сварщика /под ред. В.В. Степанова. - 4-ое изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1982. -560 с.

5Гитлевич А.Д., Этингоф Л.А.; Механизация и автоматизация сварочного производства .- М.: Высш. Шк., 1974.-280с.

6 Красовский А.И., Основы проектирования сварочных цехов.-М.: Машиностроение, 1980.-416с.

7Шебеко Л.П. Оборудование и технология автоматической и полуавтоматической сварки: Учебник для технических училищ. - 3-ое изд., перераб. и доп. - М.: Высш. школа, 1981.- 296 с.

8Шебеко Л.П., Гитлевич А.Д. Экономика, организация и планирование сварочного производства: Учебник для учащихся машиностроительных техникумов. - 4-ое изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1986. - 264 с.

9 Авраменко Е.Н. Методические указания по дипломному проектированию специальности «Сварочное производство»

10 Авраменко Е.Н. Нормативные таблицы для расчета норм времени на заготовительные и сборочно-сварочные операции

11Горбоконь А.В. Методические указания по разделу «Охрана труда» в дипломном проектировании.

12 Нестерова Ю.В. Методические указания по выполнению экономической части дипломного проекта по специальности «Сварочное производство»

13Суходолова Н.С. Методическое пособие по применению стандартов Украины при оформлении документов студентами и преподавателями колледжа. Единый графический режим (ЕГР) в высших учебных заведениях 1-2 уровня аккредитации.

Пояснительная

записка

ММК ГВУЗ  «ПГТУ»

гр. СП-12-01

   Лит. Лист           Листов

У          6                  107

Разраб. Макаров В.В.

Провер. Зыбина Н.Н.

Реценз.

Н. Контр. Суходолова Н.С.

Утверд. Сивирин И.В.

Изм.  Лист        № докум.          Подпись    Дата

ДП 0401 00 00 22 000 ПЗ


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

6401. Проблема человека в философии 71 KB
  Проблема человека в философии Проблема человека в истории философии Проблема антропосоциогенеза Природа человека Проблема человека является центральной для всей духовной культуры общества, т.к. только через себя мы понимаем окружающий мир, о...
6402. Человеческая деятельность и ее содержание 116 KB
  Человеческая деятельность и ее содержание Освоение и отчуждение. Проблема свободы. Основные способы освоения мира человеком. Познание. Практически-духовное освоение мира Освоение и отчуждение. Проблема свободы. Центральной проблемой...
6403. Общество как предмет философского анализа 71 KB
  Общество как предмет философского анализа. Социальная философия и ее задачи. Основные философские подходы к пониманию общества. Структура общества Социальная философия и ее задачи. В обыденном сознании существует иллюзия непосредственного во...
6404. Философия истории. Движущие силы и субъекты исторического процесса 66 KB
  Философия истории Предмет и задачи философии истории Периодизация истории общества Движущие силы и субъекты исторического процесса Предмет и задачи философии истории Для историка прошлое - это данность, которая находится вне...
6405. Стилі сучасної української літературної мови у професійному спілкуванні 44.27 KB
  Стилі сучасної української літературної мови у професійному спілкуванні План Функціональні стилі української мови та сфера їх застосування. Основні ознаки функціональних стилів. Текст як форма реалізації мовнопрофесійної діяльності (комунікати...
6406. Основні поняття соціолінгвістики 121 KB
  Основні поняття соціолінгвістики Мовна спільнота. Мовний код, субкод.. Перемикання і змішування кодів. Інтерференція Мовна варіативність. Мовна норма. Соціолект. Сфера використання мови. Білінгвізм. Ди...
6407. Правовідносин, що регулюються нормами трудового права 101 KB
  Правовідносин, що регулюються нормами трудового права Поняття трудових правовідносин Правові відносини в суспільстві формуються і розвиваються внаслідок наявності правових норм, які приймаються державою для регулювання суспільних відносин. Всту...
6408. Створення рисунків і графічних обєктів 133.5 KB
  Для проведення ліній та стрілок. Для цього, вибравши початкову точку та утримуючи натиснутою ліву кнопку миші, проведіть лінію до кінцевої точки. Якщо при проведенні лінії утримувати натиснутою клавішу...
6409. Структура операційної системи 110.5 KB
  Структура операційної системи Розглянемо шість різних структур ОС, що використовуються (або використовувалися раніше), щоб отримати деякі уявлення про спектр їхніх можливостей. Монолітні системи Така організація операційної системи є найпоширенішою....