МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ РЫБИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АВИАЦИОННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ П. А. СОЛОВЬЕВА ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА на тему «Анализ и разработка технологического процесса изготовления сварной конструкции балка крановая» Факультет заочного обучения Кафедра материаловедения, литья и сварки Соискатель, студент группы ЗМС-13 А.Н. Алешин Руководитель, канд. тех. наук, профессор А.А. Жуков

Сборочный чертеж

Схема коробчатой балки

Выбор материала изделия

Последовательность технологического процесса сборки-сварки изделия

Меры по усовершенствованию технологического процесса сборки-сварки конструкции.

Технические данные передвижного кантователя с гидродомкратами

Полуавтоматическая сварка в среде защитных газов

Выбор способа сварки Преимущества при сварке в защитных газах следующие: высокий удельный тепловой поток, обеспечивающий относительно узкую зону термического влияния; возможность металлургического воздействия на металл шва за счет регулирования состава проволоки и защитного газа; широкие возможности механизации и автоматизации процесса сварки; высокая производительность сварочного процесса.

Выбор необходимых материалов. Углекислый газ и присадочная проволока

Сборочно-сварочное оборудование и инструмент

Для сварки коробчатой балки используется полуавтомат ПДГО – 512 Урал. Он предназначен для дуговой сварки в защитных газах или самозащитной порошковой проволокой изделий из низкоуглеродистых и легированных сталей протяженными, прерывистыми или точечными швами, в различных пространственных положениях.

Сборочно-сварочное оборудование и инструмент

Подающий механизм снабжен быстродействующими разъемами, не требующими специального инструмента при подключении к нему сварочной горелки и внешних соединений. Подключение проводов и шлангов внешних соединений производится в средней части подающего механизма, что уменьшает его размеры и предохраняет места подключений от возможных изломов. Для механизированной сварки в защитных газах применяют механизм подачи проволок, открытый на тележке, с кассетным устройством для бухты до 50 кг стальной проволоки.

Сборочно-сварочное оборудование и инструмент Гибкий шланг предназначен для подачи электродной проволоки, сварочного тока, защитного газа, а иногда и охлаждающей воды в горелке. Выпускают горелки на сварочный ток 150, 315, 500 и 630 А вместе с гибкими шлангами в основном двух типов. Составной шланг состоит из канала типа КН для подачи электродной проволоки, токоведущей части, изготовляемой из сварочного кабеля типа ПРГ, проводов управления от пусковой кнопки и газовой трубки (иногда применяют совмещенные токогазоподводы). Все эти элементы соединены гибкими хомутами-стяжками, расположенными друг от друга на расстоянии 200 мм по длине. Такие составные шланги по сравнению с монолитными более гибки и облегчают работу с полуавтоматом.

Сборочно-сварочное оборудование и инструмент Основным узлом полуавтомата является сварочная горелка. Горелка предназначена для подвода к месту сварки проволоки, тока и защитного газа. Горелка сменный инструмент. Выбираю горелку SB 500 W. Эта горелка для полуавтоматической сварки в среде защитных газов. Удобная конструкция позволяет выполнять продолжительные сварочные работы даже в труднодоступных местах. Сверхмощный, но гибкий кабель, удобный разъем обеспечивают износостойкость и простоту в эксплуатации.

Сборочно-сварочное оборудование и инструмент Для выполнения механизированной сварки в защитных газах, необходимо применение специальной газовой аппаратуры. К газовой аппаратуре относится: Баллоны предназначены для хранения и транспортировки защитного газа под высоким давлением. В зависимости от емкости, различают баллоны малого литража (12 л) и большого литража (более 12 л). Наибольшее применение имеют баллоны емкостью 40 дм 3.

Сборочно-сварочное оборудование и инструмент Редукторы предназначены для понижения давления газа, поступающего в него из баллона или распределительного трубопровода, и автоматического поддержания постоянным заданного рабочего давления. Давление газа в баллоне показывает манометр высокого давления. Газ проходит через приоткрытый пружиной клапан и поступает в камеру низкого давления. При прохождении через клапан газ преодолевает значительное сопротивление, в результате чего давление за клапаном, т.е. в камере низкого давления, снижается. Это давление показывает манометр низкого давления. Из камеры низкого давления защитный газ через вентиль направляется в сварочную головку (держатель).

Сборочно-сварочное оборудование и инструмент Подогреватель предназначен для подогрева углекислого газа, поступающего из баллона в редуктор и предотвращения замерзания редуктора. При большом расходе углекислого газа (вследствие поглощения теплоты при испарении жидкого углекислого газа) температура газа понижается, что может привести к замерзанию имеющейся в нём влаги и закупорке каналов редуктора. Подогреватель используют только при сварке в углекислом газе. Он состоит из корпуса 1, трубки-змеевика 3, по которой проходит углекислый газ, кожуха 2, теплоизоляции 4, и нагревательного элемента 5 из хромоникелевой проволоки, расположенного внутри змеевика. Подогреватель крепят к баллону накидной гайкой 6. Питание его осуществляется постоянным током напряжением 36В. Провода от шкафа управления присоединяют к зажимам 7. Осушитель, применяемый при использовании влажного углекислого газа для поглощения из него влаги, может быть высокого и низкого давления.

Сборочно-сварочное оборудование и инструмент Осушитель высокого давления устанавливают перед понижающим редуктором. Он имеет малые размеры и требует частой замены влагопоглотителя, что неудобно в работе. Осушитель низкого давления, имеющий значительные размеры, устанавливают после понижающего редуктора.

Сборочно-сварочное оборудование и инструмент Расходомеры предназначены для измерения расхода защитного газа. Они могут быть поплавкового и дроссельного типов. Расходомер поплавкового типа ротаметр состоит из стеклянной трубки 1 с коническим отверстием. Трубка располагается вертикально широким концом отверстия вверх. Внутри трубки находится легкий поплавок 2. При прохождении снизу вверх газ будет поднимать поплавок до тех пор, пока зазор между ним и стеклянной трубкой не достигнет величины, при которой струи газа уравновешивают массу поплавка. шкалой 3, тарированной по расходу воздуха. Для пересчета на расход защитного газа пользуются графиками.

Сборочно-сварочное оборудование и инструмент Для изготовления балок в условиях мелкосерийного и иногда серийного производства применяются стенды с передвижными сборочными порталами. Передвижные порталы предназначены для сборки вертикальных боковых стенок с горизонтальными поясами и диафрагмами коробчатых балок. В зависимости от размеров собираемых балок применяются порталы разных габаритных размеров, с пневматическими и гидравлическими прижимами, с приводом передвижения и без него, с разным числом прижимов.

Дефекты и средства контроля качества. В сварочном производстве выделяют три типа дефектов: дефекты подготовки и сборки изделий под сварку; дефекты формы шва; наружные и внутренние дефекты Для контроля сварных соединений коробчатой балки выбираю рентген аппарат РУП150-10П, который состоит из самостоятельного генераторного устройства, рентгеновской трубки и пульта управления.

Первоначальная балансовая стоимость приобретаемого оборудования

Эксплуатационные затраты оборудования на действующем и проектном предприятии

Эффективность проектного оборудования

В ходе выполнения выпускной квалификационной работы были достигнуты следующие результаты: проведен анализ и рассмотрена существующая технология изготовления конструкции «Балка крановая» методом полуавтоматической сварки в среде защитных газов предложены меры под усовершенствованию технологического процесса сборки-сварки конструкции. доказана экономическая эффективность внедрения оборудования.