Разработка технических средств и методики контроля кольцевых швов малогабаритных емкостей

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 15 Декабря 2013 в 21:57, дипломная работа

Описание работы

В связи с повышением требований к качеству и конкурентоспособности продукции существенным образом возрастает роль физических методов неразрушающего контроля. Без высокоэффективного и производительного контроля невозможно, например, развитие космической, авиационной и атомной техники и современной энергетики, а также обеспечение безопасности движения на транспорте.

Содержание работы

Введение…………………………………………………………………………...6
1 Общая часть……………………………………………………………………...7
1.1 Характеристика объекта контроля…………………………………………...7
1.2 Дефекты сварных соединений и их влияние на работоспособность конструкций…………………………………………………………………………….7
1.3 Выбор метода контроля……………………………………………………….8
1.4 Анализ литературных источников с целью выбора способа магнитографического контроля………………………………………………………10
2 Разработка намагничивающих устройств для магнитографического метода контроля………………………………………………………………………………..19
2.1 Анализ литературных источников с целью разработки оборудования для контроля………………………………………………………………..………………19
2.2 Расчет электромагнита намагничивающего устройства…………………...20
2.3 Разработка устройства для поперечного намагничивания объекта контроля………………………………………………………………………………..29
2.4 Разработка устройства для продольного намагничивания объекта контроля………………………………………………………………………………..30
3 Разработка устройства для подсчета и индикации дефектов………………...32
3.1 Выбор и описание элементов………………………………………………..32
3.2 Разработка электрической принципиальной схемы усилителя……………39
3.3 Разработка электрической принципиальной схемы устройства для подсчета и индикации дефектов……………………………………………………...41
4 Методика контроля объекта…………………………………………………...43
5 Метрологическое обеспечение средств неразрушающего контроля………..45
6 Экономика……………………………………………………………………...46
7 Охрана труда……………………………………………………………………54
8 Энергосбережение……………………………………………………………..61
Заключение……………………………………………………………………….63
Список литературы………………………………………………………………65
Приложение А……………………

Файлы: 1 файл

Записка_полностью.docx

— 1.24 Мб (Скачать файл)

4.3. В журнале выдачи  приборов ставится отметка о  возврате прибора в исправном  состоянии (или докладывается  о неисправностях оборудования),  подпись дефектоскописта и ответственного  за состояние прибора.

4.4. Дефектоскопист  доводит до сведения начальника  лаборатории металлов,  выявленные  недостатки при выполнении работы.

4.3. Вымыть  лицо и руки или, принять  душ.

5. Требования по охране труда  в аварийных ситуациях.

5.1. При возникновении  пожара или загорания дефектоскопист  обязан: немедленно сообщить об  этом в пожарную часть по  телефону 101; начальнику смены. Приступить  к тушению очага пожара имеющимися  средствами пожаротушения (огнетушители, внутренние пожарные краны), соблюдая  правила техники безопасности. Принять  меры по вызову к месту пожара  начальника лаборатории металлов. По прибытию на пожар подразделений  пожарной охраны дефектоскопист  сообщает старшему начальнику  подразделений пожарной охраны  все необходимые сведения об  очаге пожара, мерах, принятых  по его ликвидации, а также  о наличии в помещениях людей,  занятых ликвидацией пожара, вступить  в его подчинение и оказывать  необходимую помощь в ликвидации  пожара.

5.2. При  поражении электрическим током  необходимо как можно быстрее  освободить пострадавшего от  действия тока, так как от продолжительности  действия тока зависит тяжесть  электротравмы. Если сделать это  достаточно быстро нельзя, необходимо  принять меры к освобождению  пострадавшего от токоведущих  частей, не касаясь самого пострадавшего,  оттянуть его за одежду  отбросить  провод доской, палкой, при этом рекомендуется действовать одной рукой. Если пострадавший находится на высоте, то необходимо принять меры, предупреждающие падение или обеспечивающие безопасность пострадавшего при отключении электричества.

5.3. При получении самим или  коллегой  других травм необходимо  остановить кровотечение, перевязать  раны, ожоги, наложить неподвижную  повязку или шины при переломах,  перенести и перевести пострадавшего,  т.е. оказать доврачебную помощь.

5.4. Искусственное  дыхание проводится в тех случаях,  когда у пострадавшего отсутствует  дыхание. Искусственное дыхание  проводится «изо рта в рот», или «изо рта в нос». Каждое  вдувание воздуха следует производить  резко через 5 секунд искусственное  дыхание проводится до восстановления  собственного дыхания пострадавшего.

5.5. В  случае отсутствия пульса (остановки  сердца) пострадавшему требуется  проводить  наружный (непрямой) массаж  сердца и искусственное дыхание  одновременно. Наружный массаж осуществляется  путем надавливания на нижнюю  часть грудины, частотой не  менее 60 надавливаний в минуту. Искусственное дыхание и массаж  сердца следует проводить до  восстановления устойчивого самостоятельного  дыхания и деятельности сердца  у пострадавшего или до передачи  пострадавшего медицинскому персоналу. 

5.6. При  возникновении аварийной ситуации  на обслуживаемом оборудовании  или на ремонтируемом объекте   немедленно прекратить работу, приняв  меры к их отключению и сообщить  мастеру (инженеру, начальнику).

 

Выводы

 

В разделе  «Охрана труда» были выделены основные вредные и опасные факторы  при работе с устройствами для  контроля кольцевых сваных малогабаритных емкостей. Даны некоторые рекомендации по устранению этих факторов.

Разработаны рекомендации по безопасной эксплуатации данных устройств, что уменьшает  потенциальную опасность при  обращении ним.

Устройства  не влияет на окружающую среду и  не представляет никакой опасности  для нее.

 

8 Энергосбережение

 

Энергосбережение  – организационная, научная, практическая, информационная деятельность государственных  органов, юридических и физических лиц, направленная на снижение расхода (потерь) топливно-энергетических ресурсов в процессе их добычи, переработки, транспортировки, хранения, производства, использования и утилизации (Ст. 1 Закона Республики Беларусь «Об энергосбережении»);

– реализация правовых, организационных, научных, производственных, технических и экономических  мер, направленных на эффективное использование  энергетических ресурсов и на вовлечение в хозяйственный оборот возобновляемых источников энергии. Федеральный закон  от 03.04.96 N 28-ФЗ, ст.1.

Целью дипломной  работы является разработка технических средств и методики контроля кольцевых швов малогабаритных емкостей. Которое обеспечивает меньший процент брака по сравнению с предыдущими аналогами.

Малогабаритная  емкость – это буферная емкость, которая принимает сжатый воздух, поступающий от компрессоров. Их, как правило, устанавливают после воздушных компрессоров. Она обеспечивают запас воздуха для технологических нужд и сглаживают пульсации в воздухопроводах во время работы поршневых компрессоров как общего назначения, так и других типов.

Сама емкость представляет собой сосуд цилиндрической формы, который имеет эллиптические днища, люк и арматуру. 

Наличие емкости обеспечивает выполнение сразу нескольких важных функций. Он предназначен для следующих целей:

– хранения сжатого воздуха;

– поддержания стабильного давления в пневмосистеме при неравномерном  потреблении сжатого воздуха;

– поддержания оптимального рабочего режима компрессорной установки;

– снижения числа перепусков двигателя;

– снижения пульсации воздушного потока;

– охлаждения сжатого воздуха;

– сбора и удаления конденсата.

Благодаря емкости поршневой компрессор работает в наиболее оптимальном режиме, а винтовой компрессор не подвергается частым переключениям между разными режимами, как-то – полная нагрузка, холостой ход, отключенный режим. Как раз из-за таких действий с переключениями заметно сокращается срок службы винтовых компрессоров. Помимо этого, они могут выступать в качестве источника сжатого воздуха при кратковременном большом потреблении, прерывающем подачу от компрессора. Таким образом, можно сказать, что малогабаритные емкости оптимизируют работу компрессора и уменьшают нагрузку на двигатель, сокращают затраты на электроэнергию, позволяя сделать кпд электротехнической системы максимальным.

Малогабаритные емкости также используется в качестве сосуда с целью хранения таких веществ как аргон, азот, и других инертных газов.

Малогабаритные емкости используется в различных отраслях промышленности, в автомастерских, лакокрасочных предприятиях, автоколоннах, железнодорожный транспорт.

Так как сжатый воздух представляет большую опасность для работающих с ним людей, ведется строгий  контроль качества сосудов для хранения сжатого воздуха. Качество сварки швов проверяется магнитографическим методом. Разработанные в дипломном проекте  устройства позволяют выявить брак в сварных швах на ранней стадии изготовления ресиверов, что обеспечивает их безаварийную работу в дальнейшем.

 

Выводы

 

В разделе «Энергосбережение» были рассмотрены основные отрасли применения ресиверов. Также было установлено, что применение малогабаритных емкостей обеспечивает более стабильную работу компрессорных установок и уменьшают нагрузку на двигатель компрессора, тем самым продлевая его срок эксплуатации и реализуя функции энергосбережения.

В виду того, что данные емкости являются сосудами работающими под давлением и представляют опасность для обслуживающего персонала, внедрение на производство разрабатываемых в дипломном проекте установок обеспечит выявление дефектов в сварных швах еще на стадии изготовления емкости. Тем самым обеспечив безаварийную работу емкости в процессе эксплуатации.

 

 

Заключение

 

В дипломном проекте был выбран метод и способ неразрушающего контроля кольцевых швов малогабаритных емкостей. Определен оптимальный режим намагничивания, рассчитан электромагнит намагничивающего устройства, разработаны установки для продольного и поперечного намагничивания кольцевых сварных швов емкости, описан принцип их действия. Была разработана электрическая принципиальная схема устройства для подсчета и индикации дефектов. Также была разработана методика контроля объекта, метрологическое обеспечение средств дефектоскопии и предусмотрены меры безопасной эксплуатации разработанных средств.

Основные результаты сводятся к  следующему:

1 Анализ литературных источников  показал что, наиболее приемлемым  для обнаружения характерных  дефектов кольцевых сварных швов  малогабаритных емкостей является магнитографический метод.

2 При магнитографическом методе  целесообразно производить раздельный  контроль сварных соединений  на наличие локальных и протяженных  дефектов: в первом случае сварной  шов следует намагничивать в  продольном направлении, считывая  запись с ленты вдоль направления  ее остаточной намагниченности,  во втором - в поперечном направлении,  используя при неблагоприятных  размерах выпуклости шва концентраторы  магнитной индукции.

3 Для намагничивания контролируемой  зоны рационально использовать  цепочку электромагнитов с толщиной  полюса в 2-3 раза превышающей  толщину стенки объекта контроля.

4 На основании расчета и рекомендаций  литературы определены оптимальное  значение индукции в контролируемых  сечениях объекта (В=1,65 Тл) и рассчитан  электромагнит намагничивающего  устройства (диаметр обмоточного  провода 3 мм, число витков 766, сечение полюса 12х230 мм).

5 Разработана установка для поперечного намагничивания кольцевых швов малогабаритных емкостей, содержащая 2 электромагнита на которые укладывается объект контроля и 2 подвижных электромагнита приводимых в движение двумя пневмоцилиндрами, данная система из 4 электромагнитов позволяет одновременно намагнитить всю длину кольцевого шва ресивера. Поролоновая подкладка в полости электромагнитов позволяет плотно прижать магнитную ленту к поверхности контролируемого шва.

6 Разработана установка для контроля кольцевых сварных швов малогабаритных емкостей на наличие компактных дефектов, содержащая электромагнит для намагничивания объекта контроля, электромагнит для прижатия изделия к поворотному устройству, механизм вращения объекта вокруг его оси и лентопротяжный механизм, обеспечивающая перемотку магнитной ленты, склеенной в кольцо, ее перемещение вдоль контролируемого шва со скоростью его вращения, прижатие ленты к контролируемой поверхности, намагничивание шва в продольном направлении, считывание записи с магнитной ленты на дефектоскопе.

7 Разработана методика контроля  позволяющая обнаружить недопустимые  дефекты (протяжённые - h>10%, локальные - h>20 %) в кольцевых сварных швах ресиверов при производительности 3000 шт./год.

8 Разработано метрологическое  обеспечение средств контроля для настройки магнитографического дефектоскопа на предельную чувствительность.

9 Произведен экономический расчет  проектируемых устройств. Который  показывает, что реализация разработанных устройств и методики контроля на производстве обеспечит экономический эффект 62989,835 тыс. руб., уровень рентабельности – 22%. Проектируемые установки окупят себя за 0,45 года (5,4 месяца).

10 Разработанные устройства и методика контроля удовлетворяет требованиям безопасности жизнедеятельности человека.

 

 

Список литературы

 

1 Неразрушающий контроль: справочник в 8 т. Т. 6, кн. 1: Магнитные методы контроля / Под ред. В. В. Клюева. – 2-е изд., перераб. и испр. – М.: Машиностроение, 2006. – 688 с.

2 Неразрушающий контроль: справочник в 8 т. Т. 5, кн. 2: Электрический контроль / Под ред. В. В. Клюева. – 2-е изд., перераб. – М.: Машиностроение, 2006. – 688 с.

3 Приборы и методы электромагнитного контроля. Лабораторная работа №6. Исследование эффективности различных способов магнитографического контроля сварных соединений. Методические указания. – Могилёв: МГТУ, 2001. – 16с.

4 А. с. 1677601 СССР, МКИ5 G 01 N 27/85. Способ магнитного контроля стыковых сварных швов /  В. А. Новиков (СССР). - №4630527/28; Заявл. 02.01.89; Опубл. 15.09.91, Бюл. №34. – 6 с.: ил.

5 А. с. 1786418 СССР, МКИ4 G 01 N 27/85. Намагничивающее устройство для магнитографической дефектоскопии / В. А. Новиков, В. А. Романов (СССР). - №4869365/28; Заявл. 21.09.90; Опубл. 07.01.93, Бюл. №1. – 6с.: ил.

6 А. с. 1672345 СССР, МКИ5 G 01 N 27/85. Способ магнитографического контроля / В. А. Новиков. - №4619966/28; Заявл. 14.12.88; Опубл. 23.08.91, Бюл. №31 – 8 с.. ил.

7 А. с. 1422125 СССР, МКИ4 G 01 N 27/85. Способ магнитографического контроля сварных соединений / В. А. Новиков. - №1193746; Заявл 21.01.87; Опубл. 07.09.88, Бюл. №33 – 6 с.: ил.

8 Фалькевич, А. С. Магнитографический контроль сварных соединений / А. С. Фалькевич, М. Х. Хусанов. М.: «Машиностроение», 1966. – 176 с.: ил.

9 Приборы и методы электромагнитного контроля. Методические указания к курсовой работе для студентов специальности Т 06.01 – «Приборостроение». – Могилёв: МГТУ, 2001. – 28 с.

10 Бессонов, Л. А. Теоретические основы электротехники / Л. А. Бессонов – М.: Высшая школа, 1978. – 321 с., ил.

11 http://stroyka.by/customers/view.htm

12 http://gearmotor.ru/wg1188.htm

Информация о работе Разработка технических средств и методики контроля кольцевых швов малогабаритных емкостей