Разработать технологический процесс сборки и сварки поворотной балки крана

Санкт-Петербургский Государственный

Колледж физической культуры и спорта,

экономики и технологий

 

 

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ

 

 

 

 

 

 

 

Предмет: “Производство сварных конструкций”

Тема: “Разработать технологический  процесс сборки

и сварки поворотной балки крана”

 

 

 

 

 

Специальность: “Технология сварочного производства”

Группа № 511

Студент: Мишин С.М.

Преподаватель: Селиванов В.А.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г. Санкт - Петербург

2009г.

 

Санкт-Петербургский  Государственный колледж физкультуры,

спорта, экономики и технологий

 

 

 

З А Д А Н И Е

для курсового  проектирования по предмету ПСК

студенту  дневного отделения 4-го курса группы 511

 

Мишину С.М.

 

 

Тема задания: “Разработать технологический процесс сборки и сварки    поворотной балки крана”

 

 

Тип производства – с е р и й н о е

 

 

Исходные данные и содержание  

Поворотная балка крана БК-370 Общий вес 402,0 кг
№ поз.	Наименование	Размеры заготовок	Кол.	Вес детали	Вес общ.
20	Лист	495х240х8	1	12,8	12,8
19	Полуобечайка	200х10	1	9,8	9,8
18	Лист	440х280х8	1	12,4	12,4
17	Лист	1188х280х8	1	41,6	41,6
16	Лист	1424х692х8	2	72	144
15	Полуобечайка	192х10	1	8,4	8,4
14	Стакан	Диаметр 170х260	1	33	33
13	Лист	340х280х8	1	10	10
12	Ухо	253х12	2	2,5	5
11	Накладка	Диаметр 240х10	1	2	2
10	Диафрагма	295х240х8	1	10,5	10,5
9	Диафрагма	365х240х16	1	13,2	13,2
8	Лист	1120х280х8	1	39,8	39,8
7	Диафрагма	436х240х8	1	15	15
6	Лист	280х250х8	1	9,2	9,2
5	Лист	300х280х8	1	7,5	7,5
4	Накладка	Диаметр 220х15	1	1,3	1,3
3	Лист	335х260х15	1	9,0	9,0
2	Стакан	Диаметр 160х253	1	8,0	8,0
1	Лист	380х280х8	1	10,3	10,3

 

 

 

 

Срок выполнения задания

 

 

 

 

В в е д е н и е

 

 

1.  Общий раздел

 

1.  Назначение и описание конструкции
2. Анализ технологичности изготовленной сварной конструкции.
3. Технические условия на основной металл
4. Анализ свариваемости основного металла
5. Выбор сварочных материалов и технические условия на них

 

     2.   Технологический раздел.

 

2.1. Выбор и обоснование выбора  методов и способов сборки

2.2. Выбор сборочно-сварочного  оборудования и приспособлений

2.3. Выбор и обоснование  выбора способов сварки.

2.4. Выбор сварочного оборудования.

2.5  Расчет  требуемого  количества сварочных материалов

2.6. Расчёт и выбор режимов  сварки

2.7. Мероприятия по уменьшению сварочных деформаций и напряжений.

2.8. Выбор методов контроля  качества

2.9. Выбор грузоподъемных  и транспортных средств.

2.10. Нормирование операций  технологического процесса.

2.11. Мероприятия по технике безопасности при сборке и сварке.

2.12. Составление карт технологического  процесса сборки и сварки.

 

 

3. Графический раздел

 

1.  Сборочный  чертёж сварной конструкции
2. Карта эскизов сварных узлов

 

4.Список использованной литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дата выдачи                                …………………..

 

Срок окончания                           …………………..

 

Преподаватель                             …………………..

 

Председатель  

Цикловой  комиссии                    …………………..

 

 

1.Общий раздел

 

1.1. Назначение и описание  конструкции

Поворотная  балка крана является одной из опор, на которой крепится ходовая  тележка. Она представляет собой  металлическую конструкцию стреловидной формы. По концам балки имеются стаканы с отверстиями, в которые вставляются оси. Средняя часть балки имеет коробчатую форму с непараллельными поясами и с тремя вертикальными диафрагмами внутри. На кран изготавливаются 4 таких балки. Общий вес балки – 402 кг.

 

1.2. Анализ технологичности  изготовленной сварной конструкции.

Технологичность сварной конструкции на этапе  изготовления - это комплекс свойств, которые должны быть присущи этой конструкции, чтобы ее изготовление было возможно методами прогрессивной  технологии с минимальными трудовыми  и материальными затратами и  чтобы при этом она в готовом  виде полностью соответствовала  проекту.

Конструкция балки состоит из 3-х узлов. Каждый узел собираем отдельно, при этом применяем  различные приспособления. По окончании  поузловой сборки конструкция собирается в единое целое.

1.3. Технические условия на основной металл

Марка стали  – 10 ХСНД. Сталь хромокремненикелемедистая.

Химический состав:

Таблица 1

C	Si	Mn	Cu	Ni	Cr	S	P
0.12	0.8-1.1	0.5-0.8	0.4-0.65	0.5-0.8	0.6-0.9	0.03	0.03

 

Механические свойства:

Таблица 2

ВРЕМЕННОЕ СОПРОТИВ N/mm2	ПРЕДЕЛ ТЕКУЧЕСТИ Н/мм2	ОТНОСИТЕЛЬНОЕ УДЛИНЕНИЕ %	УДАРНАЯ ВЯЗКОСТЬ ПРИ t°C Дж/см2
430-590	265-440	19-21	+20°С 59-79  -40°С 29-39  -70°С 24-34

 

1.4. Анализ свариваемости  основного металла

Определим вероятность  образования горячих трещин.

HCS=  

 

HCS=  

 

 

HCS=3.144 

 

При HCS ≤4 горячие трещины в низкоуглеродистых и в низколегированных сталях не образуются.

 

Определяем  вероятность образования холодных трещин.

 

Сэ= С+

 

Сэ= 0,12+

Сэ=0,4

При Сэ=0,4%, а S≤0,4% холодные трещины не образуются, подогрев не нужен.

 

5. Выбор сварочных материалов и технические условия на них

Сварку поворотной балки крана  производим полуавтоматическим методом  сварки в среде защитных газов.

Защитный газ С0 , применяемый газ для сварки изделия должен соответствовать ГОСТу.

Марка проволоки	углероды	марганец	кремний	хром	никель	сера	Фосфор
						Не более
СвО8Г2С	0,05-0,11	1,8-2,1	0,70-0,95	≤ О,2О	О,25	0,025	0,030

 В качестве  присадочного материала применяем  сварочную проволоку СвО8Г2С. Для  прихваток используем  электроды УОНИ 13 – 45.                                                                                                                                  Таблица 3

 

 

2. Технологический раздел
1. Выбор и обоснование выбора методов и способов сборки

Элементы конструкций должны быть обработаны под монтажную сварку в соответствии с требованиями настоящего стандарта и чертежей.

 Поступившие на монтаж конструкции  должны быть подвергнуты тщательному  внешнему осмотру с целью определения  правильности подготовки кромок  соединяемых элементов.

В монтажных условиях, при необходимости, скос кромок свариваемых элементов  следует выполнять механизированной зачисткой (шлифовкой) абразивным инструментом.

Свариваемые элементы в местах наложения  швов и прилегающие к ним кромки должны быть зачищены до металлического блеска с удалением окалины, ржавчины, жиров и т.д.

Процесс сборки сварных соединений должен включать следующие операции: временное закрепление монтируемых  элементов и подгонку соединения под сварку. Конструкция сварного соединения должна обеспечить возможность  последовательного выполнения этих операций.

Сборку нужно производить на стенде, используя специальные приспособления. В условиях специального производства расположение деталей в узле нередко  задается разметкой; для их фиксации используют струбцины, планки, скобы  с клиньями и другие простейшие универсальные  приспособления.

Для сборки балки крана мы будем  использовать сборочное приспособление- жесткий каркас с упорами и прижимами. При сборке детали заводят в приспособление, укладывают по упорам и закрепляют прижимами.

Сборку производим на прихватках пооперационно, каждый отдельный узел. За фиксированные собранные узлы на прихватках должны обладать жесткостью и прочностью.

Прихватки должны быть протяженностью не менее чем 20-З0 мм и располагаться  в местах, где они будут переварены при укладке основных швов. При  использовании сборочно-сварочных  приспособлений сварку выполняют после  сборки, не вынимая из приспособления.

 

 

 

 

 

2. Выбор сборочно-сварочного оборудования и приспособлений

Для изготовления поворотной кран-балки используем кондукторы, на которых размещаем установочные и зажимные элементы (струбцины, распорки, стяжки) и для перемещения узлов используем кран.

 

 

3. Выбор и обоснование выбора способов сварки.

Для сварки балки крана выбираем сварку полуавтоматическую в среде защитных газов. Далее обсудим, чем сварка полуавтоматическая в среде защитных газов удобна для этого производства.

При сварке в защитных газах электрическая  дуга и расплавленный металл защищаются от вредного влияния кислорода и  азота воздуха оболочкой из защитного  газа.

Из защитных газов наибольшее применение получили аргон и углекислый газ. Аргон обычно применяют для сварки легко окисляемых, химически-активных металлов (алюминия, титана, магния), а  также высоколегированных хромоникелевых сталей. Углекислый газ используют при сварке углеродистых и некоторых  высоколегированных сталей.

При сварке плавящимся электродом электродная  проволока по мере ее плавления в  процессе сварки непрерывно подается в зону дуги. При полуавтоматической сварке автоматизируется только подача электродной проволоки и защитного  газа.

Качество шва при сварке в  углекислом газе во многом зависит  от техники выполнения процесса сварки. Перед началом сварки необходимо включить углекислый газ, продуть шланги воздухом, обдуть газом разделку шва  и отрегулировать расход газа. Сварку в углекислом газе можно выполнять  во всех пространственных положениях шва.

Легче всего сваривать швы в  нижнем положении. Способ перемещения  электрода при этом выбирают в  зависимости от требуемой ширины шва, толщины металла и формы  разделки кромок. При сварке однослойных  стыковых швов, а также первого  и под варочного слоев многослойных швов применяют возвратно-поступательное движение электрода вдоль оси  шва. При сварке средних слоев  многослойных швов электрод перемещается по вытянутой спирали. Верхние слои свариваются при зигзагообразном  движении электрода. Во время сварки горелка не должна задерживаться  на одном месте, так как при  этом значительно увеличивается  объем сварочной ванны, что нежелательно.

При сварке угловых швов электрод держат под углом 30-45° к вертикальной стенке и на 515О углом вперед. Торец  электрода при этом направляют в  угол соединения или смещают в  пределах до 1 мм на горизонтальную полку.

Вертикальные швы можно сварить  как снизу вверх, так и сверху вниз. Последний способ обычно применяют  при сварке тонколистового материала, а также при сварке корня шва  с разделкой кромок.