| страница | 23/24 |
| Дата | 24.04.2018 |
| Размер | 1.56 Mb. |
| Название файла | Kursovaya_Rabota_Kiselev_D_V_43315_1.docx |
| Учебное заведение | Санкт-Петербургский Политехнический университет |
| Тип | Пояснительная записка |
- Навигация по данной странице:
- Выбор сварочного оборудования
- Оценка экономической целесообразности проекта
=46 кВт*ч
| № шва | Вид сварки | Стандарт | Масса наплавленного металла, кг | Масса израсходованных материалов, кг | Часовая производи-тельность способа сварки, кг/ч | Машинное время сварки, мин | Количество затраченной электроэнергии, кВт*ч |
| 1(2шт) | РД | ГОСТ 5264-80 | 11,2 | 60 | 9,2 | 117 | 46 |
| 2 | 8,48 | 42 | 22 | ||||
| 3 | 17,6 | 85 | 45 | ||||
| 1(2шт) | Меха-низи-рован-ная в защ. газе | ГОСТ 8713-79 | 5,84 | 23 | 13,6 | 27 | 66 |
| 2 | 5,4 | 24 | 50 | ||||
| 3 | 8,88 | 38 | 123 |
Выбор сварочного оборудования
Таблица 7. Выбор типа сварочного оборудования в зависимости от требования к качеству шва
| Метод сварки |
к качеству швов
Трансформатор – наиболее простой и дешевый источник питания для сварки методом РДС на переменном токе. Состоит из силового трансформатора и дросселя. Применяется для сварки конструкций, не требующих высокого качества сварного шва.
Выпрямитель – источник питания для сварки методом РДС на постоянном токе. Основная часть – выпрямительный блок на диодах или тиристорах. Качество сварки выше, чем у трансформатора. Может применяться для сварки нержавеющих сталей.
Инвертор – источник питания для высококачественной сварки методом РДС. Полностью электронная схема на высокочастотных тиристорах или транзисторах. Отличается высоким качеством сварки и малой массой .
Сварочный автомат – сварочный аппарат, перемещающийся в процессе сварки или требующий механизированного перемещения обрабатываемого изделия. Если конструкция такого аппарата включает в себя механизм перемещения, то его называют самоходным . Закрепленный на месте автомат называют подвесным. Если автомат передвигается непосредственно по изделию или по направляющим линейкам, закрепленным на изделии, то такой автомат называют сварочный трактор .
Сварочная головка — устройство для подачи сварочной проволоки, которое может функционировать отдельно или как часть сварочного автомата.
Таблица 8. Выбор сварочного оборудования в зависимости от требуемой напряженности работы оборудования
| Сварочное оборудование | Малая нагрузка (продолжительность включения до 35%) | Средняя нагрузка (продолжительность включения от 35% до 60%) | Большая нагрузка (продолжительность включения от 60% до 100%) |
| Трансформатор | * | * | * |
| Выпрямитель |
Продолжительность включения (или продолжительность нагрузки) – показатель времени непрерывного горения дуги (протекания тока), которое может обеспечить конкретная модель сварочного оборудования в течение условного 10-минутного цикла. Считается, что для постоянной работы в течение 8-часовой смены достаточно продолжительности включения, равной 60% (учитывая перерывы в работе).
Рис.3. Внешний вид инвертора
STANDART ARC 400
Для ручной дуговой сварки выбираем инверторный источник питания STANDART ARC 400 (Z312) фирмы СВАРОГ (рис.). Это мощный инверторный источник для сварки постоянным током до 400А. Предназначен для производственного применения и рассчитан на непрерывную работу в течение продолжительного времени. Аппарат предназначен для ручной дуговой сварки (MMA), дополнительно может работать в режиме аргонодуговой сварки неплавящимся электродом (TIG) постоянным током. Панель управления позволяет выбрать тип электрода, регулировать время горячего пуска (HotStart™) и силу тока дуги, а также регулировка форсажа дуги. Питание от трехфазной сети 380В. Корпус изготовлен из прочного алюминиевого сплава. Также имеется встроенный пылезащитный фильтр.
Таблица 9. Технические характеристики STANDART ARC 400
| Max ток, А400 |
Для механизированной сварки выбираем:
Сварочный трактор A2 MULTITRAС с блоком управления РЕН используется для сварки под флюсом и для сварки в среде защитных газов. Механизм подачи с устройством спрямления, обеспечивает стабильную и равномерную подачу проволоки, уменьшает износ контактных частей и повышает стабильность сварочных процессов. Ручные
суппорта перемещения сварочной головы в вертикальном и горизонтальном положении, в купе с возможностью поворота основной стойки дают возможность простого и быстрого позиционирования сварочной головы относительно стыка. Компактная конструкция позволяет легко переносить А2 Multitrac с одного изделия на другое. Точное перемещение трактора обеспечивается полным приводом. Компоненты имеют прочную конструкцию и позволяю эксплуатировать его в самых тяжелых условиях. Электронная система управления с цифровым дисплеем позволяет программировать и управлять всеми сварочными параметрами.
Таблица10. Технические характеристики A2 Multitrac
| Диаметр проволоки сплошного сечения из углеродистой стали |
|
| Диаметр проволоки из нержавеющей стали |
|
| Диаметр алюминиевой проволоки | 1,2-2 мм (МИГ/МАГ 1 проволокой) |
| Диаметр порошковой проволоки |
|
| Скорость подачи проволоки |
|
| Скорость перемещения | 0,1-1,7 м/мин |
| Габариты | 870х400х830 мм |
| Масса |
|
Трехфазные тиристорные источники серии LAF(ЛАФ) с принудительным воздушным охлаждением предназначены для высокопроизводительных механизированных способов сварки: под слоем флюса или проволокой в среде защитных газов (механизированная).
Источники предназначены для совместной работы с головами производства компании ESAB A2, А6 совместно с блоками управления сваркой PEK(ПЕК) или PEI(ПЕИ) (только с А2). 
При определении нормирования необходимо сделать расчет расхода сварочных материалов. В ниже приведенных расчетах содержится информация для выбранных изменений, внесенных в базовый технологический процесс.
Для определения норм расхода необходимо определить норму расхода, которая рассчитывается по формуле:
Где: Н-норма расхода.
H1, Н2. – норма расхода на один метр погонный шва
L1,L2. – длинна шва в метрах.
Так же необходимо рассчитать массу наплавленного металла, определяем по формуле:
Q- Масса металла кг/м.
F- Площадь сечения шва.
F=0.8(sb+0.75eq)+0.5s=0.8(10*3+0.75*2*24)+0.5*10=58 
Расчет производим по формуле:
Где: Q- Масса металла кг/м
Кн- коэффициент, учитывающий технологические потери и отходы при
К технологическим потерям и отходам относятся отходы от обрезки конца электродной проволоки перед зажиганием дуги, отхода от вырезки дефектных участков от перегиба проволоки, отходы в виде концевых остатков проволоки в подающих механизмах автоматов.
Сумма всех технологических отходов и потерь сварочной проволоки составляет 5% 
. Таким образом, коэффициент перехода 
= 1,05.(8).
= 0,45 * 1,05 = 0,47кг/м
Расчёт норматива расхода флюсов
Норматив расхода флюса для сварки 1 м шва определяется, исходя из его расхода на образование шлаковой корки и потерь на распыление при сварке, и может быть рассчитан по формуле:
(5.2)
где 
– норматив расхода флюса на один погонный метр шва, кг;
– коэффициент потерь и отходов флюса.
На основе опытно-производственных данных коэффициент потерь и отходов флюса при сварке принимается:
= 1,2 – при сварке без флюсоудерживающих приспособлений;
= 1,35 – при сварке на флюсовой подушке;
= 1,3 – при сварке на флюсомедной подкладке.
= 0,45* 1,3 = 0,585 кг/м.
Э= 
Э – расход технологической электроэнергии на сварку всего изделия. кВт 
ч;
– расход электроэнергии на сварку одного шва. кВт ч;
I – порядковый номер сварного шва:
n- количество швов в изделии;
– потери электроэнергии при работе источника питания на холостом ходу, кВт ч;
U, I — параметры режима сварки, соответственно – напряжение и ток;
— основное время сварки шва, мин;
— КПД сварочного источника питания.
Э= 1,23 + 1,47 = 2,7 кВт ч
Базовый расчет.
Расчёт норматива расхода флюса.
Норматив расхода флюса для сварки одного погонного метра шва определяется исходя из его расхода на образование шлаковой корки и потерь на распыление при сварке и может быть рассчитан по формуле:
– норматив расхода флюса на один погонный метр шва, кг;
– коэффициент потерь и отходов флюса;
Q – масса наплавленного металла на один погонный метр шва, кг.
F- площадь поперечного сечения шва с учетом его поперечного корочения, ;
– плотность металла, г/ 
.
– расчетная площадь, ;
– толщина свариваемого металла, мм.
e- ширина шва, мм;
b-зазор между кромками, мм;
= 1,2 – при сварке без флюсоудерживающих приспособлений;
= 1,35 – при сварке на флюсовой подушке;
= 1,3 – при сварке на флюсомедной подкладке.
Расчёт норматива расхода сварочной проволоки.
Норматив расхода сварочной проволоки на один погонный метр шва определяется по номинальным конструктивным элементам шва, массе наплавленного металла с учётом технологических потерь и отходов и рассчитывается по формуле:
– норматив расхода сварочной проволоки на один погонный метр шва, кг;
Q — масса наплавленного металла на один погонный метр шва, кг;
– коэффициент перехода от массы наплавленного металла к расходу сварочной проволоки, учитывающий технологические потери и отходы при сварке.
F – площадь поперечного сечения шва с учётом его поперечного укорочения, ;
– плотность металла, г/ 
.
– расчётная площадь, мм2;
S – толщина свариваемого металла, мм.
е – ширина шва, мм;
b – зазор между кромками, мм;
g – высота шва, мм.
Расчет технологической энергии.
Э=
Э – расход технологической электроэнергии на сварку всего изделия, кВт ч;
– расход электроэнергии на сварку одного шва, кВт ч;
I – порядковый номер сварного шва:
n- количество швов в изделии;
– потери электроэнергии при работе источника питания на холостом ходу, кВт ч;
U, I — параметры режима сварки, соответственно – напряжение и ток;
— основное время сварки шва, мин;
— КПД сварочного источника питания.
Э= 2,68 + 2,5 = 5,18 кВт ч
Норматив расхода электроэнергии при ручной дуговой сварке определяется по формуле:
где Nэ – расход электроэнергии на погонную длину шва 1 м;
Аэ – удельный расход электроэнергии, кВтч/кг;
G – масса наплавленного металла на погонную длину шва 1 м, кг.
Удельный расход электроэнергии равен:
где D = ωд/n + 1/Кисп
Кисп – коэффициент использования сварочного поста, равный отношению времени горения дуги за смену к продолжительности смены;
ан – коэффициент наплавки, г/(А·ч);
ωд – мощность сварочной дуги, кВт;
ωо – мощность холостого хода сварочного трансформатора или генератора, кВт;
J – сила сварочного тока, А.
Мощность дуги равна
где Цд – напряжение на дуге, В.
При ручной дуговой сварке от трансформатора удельный расход электроэнергии на 1 кг наплавленного металла равен
где nt – КПД трансформатора.
Коэффициент расхода сварочных материалов при ручной аргонно-дуговой сварке на 1 кг наплавленного металла
Толщина свариваемого металла, мм
Присадочная проволока (прутки)
Коэффициенты расхода сварочных материалов при механизированной сварке на 1 кг расплавленного и наплавленного металлов
Свариваемые толщины, мм
Аргон (расход Кг, м 3 )
Автоматическая плавящимся электродом
Автоматическая неплавящимся электродом в нижнем положении
Полуавтомати- ческая плявящимся электродом
При полуавтоматической и автоматической сварке удельный расход электроэнергии на погонную длину шва 1 м равен
где ωд – мощность дуги, кВт;
η – КПД установки, применяемый в зависимости от ее типа;
Vсв – скорость сварки, м/ч.
Для однопостовых преобразователей η = 0,45 – 0,5
Для однопостового трансформатора η = 0,85 – 0,88
5.УКРУПНЕННЫЙ РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ И СВАРОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ.
Годовая потребность сварочного производства в прокате и заготовках каждой марки металла для выполнения заданной программы изготовления сварочных конструкций определяется по каждой группе его сортамента : листовой , полосовой , профильный и т.д.
Объем любой группы проката с учетом отходов для каждого типоразмера определяется по формуле
Нп = Gм * П/1-0,01Котх
где Нп – годовая потребность в прокате, т;
Gм – чистая масса материала на одно изделие, т;
П – количество изделий в годовой программе, шт;
Котх – средний процент отходов.
В укрупненных расчетах Котх может быть принят равным 2-8%.
Потребность в сварочных материалах каждого типа для электродуговой сварки и наплавки на годовую программу выпуска сварных изделий может быть рассчитана по формуле
Нсв.м =(Gн.м * П/Кп) * (1 + q ),
где Нсв.м – годовая потребность в сварочных материалах
(электроды, сварочная проволока),кг;
Gн.м – масса наплавленного металла на одно сварное изделие , кг;
П – количество сварных изделий в годовой программе, кг;
Кп – коэффициент перехода металла из электрода (сварочнй проволоки) в шов;
q – коэффициент массы покрытия.
При укрупненных расчетах величина коэффициента q принимается равной:
– для ручной дуговой сварки покрытыми электродами – 0,4;
– для сварки и наплавки электродной или присадочной проволокой – 0
Годовая потребность во флюсе Нф может быть определена по массе электродной проволоки Нпр :
Если технологическим процессом предусматривается сбор и последующее использование флюса , то потребность определяется с учетом следующего соотношения :
полуавтоматическая ……………………………1,2 – 1,4
полуавтоматическая электрозаклепками………2,7 – 3,0
электрошлаковая………………………………. 0,05 – 0,10
Расход вольфрамовых электродов диаметром 2-4 мм при аргонно-дуговой сварке укрупнено может быть вычислен из расчета 0,04 г/м сварного шва.
Средний расход сжатого воздуха и газов на единицу оборудования при расчетах можно принять:
пневматический инструмент………………………….70 м/ч, сжатый воздух
ручные резаки ………………………………………….0,67 м/ч, ацетилен
горелки для правки…………………………………….1,2 м/ч, ацетилен
- АлтГТУ 419
- АлтГУ 113
- АмПГУ 296
- АГТУ 266
- БИТТУ 794
- БГТУ «Военмех» 1191
- БГМУ 172
- БГТУ 602
- БГУ 153
- БГУИР 391
- БелГУТ 4908
- БГЭУ 962
- БНТУ 1070
- БТЭУ ПК 689
- БрГУ 179
- ВНТУ 119
- ВГУЭС 426
- ВлГУ 645
- ВМедА 611
- ВолгГТУ 235
- ВНУ им. Даля 166
- ВЗФЭИ 245
- ВятГСХА 101
- ВятГГУ 139
- ВятГУ 559
- ГГДСК 171
- ГомГМК 501
- ГГМУ 1967
- ГГТУ им. Сухого 4467
- ГГУ им. Скорины 1590
- ГМА им. Макарова 300
- ДГПУ 159
- ДальГАУ 279
- ДВГГУ 134
- ДВГМУ 409
- ДВГТУ 936
- ДВГУПС 305
- ДВФУ 949
- ДонГТУ 497
- ДИТМ МНТУ 109
- ИвГМА 488
- ИГХТУ 130
- ИжГТУ 143
- КемГППК 171
- КемГУ 507
- КГМТУ 269
- КировАТ 147
- КГКСЭП 407
- КГТА им. Дегтярева 174
- КнАГТУ 2909
- КрасГАУ 370
- КрасГМУ 630
- КГПУ им. Астафьева 133
- КГТУ (СФУ) 567
- КГТЭИ (СФУ) 112
- КПК №2 177
- КубГТУ 139
- КубГУ 107
- КузГПА 182
- КузГТУ 789
- МГТУ им. Носова 367
- МГЭУ им. Сахарова 232
- МГЭК 249
- МГПУ 165
- МАИ 144
- МАДИ 151
- МГИУ 1179
- МГОУ 121
- МГСУ 330
- МГУ 273
- МГУКИ 101
- МГУПИ 225
- МГУПС (МИИТ) 636
- МГУТУ 122
- МТУСИ 179
- ХАИ 656
- ТПУ 454
- НИУ МЭИ 641
- НМСУ «Горный» 1701
- ХПИ 1534
- НТУУ «КПИ» 212
- НУК им. Макарова 542
- НВ 777
- НГАВТ 362
- НГАУ 411
- НГАСУ 817
- НГМУ 665
- НГПУ 214
- НГТУ 4610
- НГУ 1992
- НГУЭУ 499
- НИИ 201
- ОмГТУ 301
- ОмГУПС 230
- СПбПК №4 115
- ПГУПС 2489
- ПГПУ им. Короленко 296
- ПНТУ им. Кондратюка 119
- РАНХиГС 186
- РОАТ МИИТ 608
- РТА 243
- РГГМУ 118
- РГПУ им. Герцена 124
- РГППУ 142
- РГСУ 162
- «МАТИ» — РГТУ 121
- РГУНиГ 260
- РЭУ им. Плеханова 122
- РГАТУ им. Соловьёва 219
- РязГМУ 125
- РГРТУ 666
- СамГТУ 130
- СПбГАСУ 318
- ИНЖЭКОН 328
- СПбГИПСР 136
- СПбГЛТУ им. Кирова 227
- СПбГМТУ 143
- СПбГПМУ 147
- СПбГПУ 1598
- СПбГТИ (ТУ) 292
- СПбГТУРП 235
- СПбГУ 582
- ГУАП 524
- СПбГУНиПТ 291
- СПбГУПТД 438
- СПбГУСЭ 226
- СПбГУТ 193
- СПГУТД 151
- СПбГУЭФ 145
- СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 380
- ПИМаш 247
- НИУ ИТМО 531
- СГТУ им. Гагарина 114
- СахГУ 278
- СЗТУ 484
- СибАГС 249
- СибГАУ 462
- СибГИУ 1655
- СибГТУ 946
- СГУПС 1513
- СибГУТИ 2083
- СибУПК 377
- СФУ 2423
- СНАУ 567
- СумГУ 768
- ТРТУ 149
- ТОГУ 551
- ТГЭУ 325
- ТГУ (Томск) 276
- ТГПУ 181
- ТулГУ 553
- УкрГАЖТ 234
- УлГТУ 536
- УИПКПРО 123
- УрГПУ 195
- УГТУ-УПИ 758
- УГНТУ 570
- УГТУ 134
- ХГАЭП 138
- ХГАФК 110
- ХНАГХ 407
- ХНУВД 512
- ХНУ им. Каразина 305
- ХНУРЭ 324
- ХНЭУ 495
- ЦПУ 157
- ЧитГУ 220
- ЮУрГУ 306
Полный список ВУЗов
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).