Курсовая работа: Проектування водонапірної башти

АДГ – 502 – для зварювання в середовищі захисних газів. Автомат дозволяє виконувати зварювання, як всередині колії, так і поза нею на відстані до 200 мм. Розмір колії 295 мм. Конструкція автомату дає можливість корегувати в поперечному направленні положення електрода відносно стика в межах 60 мм.

Технічні характеристики

№ з/п	Параметри	Одиниці виміру	АДГ–502
1	Номінальна напруга мережі	В	220-380
2	Номінальний зворотній струм	А	500
3	Рід струму		постійний
4	Тривалість включення (ПВ)	%	60
5	Діаметр електродного дроту	мм	1,2-2,0
6	Швидкість подачі електродного дроту	м/год	120-720
7	Тип подачі		Незалежний
8	Швидкість зварювання	м/год	12-120
9	Джерело зварювального струму		випрямляч

Вид зовнішніх характеристик:

Межі регулювання:

Зварювального струму, А 100-500

Робоча напруга, В 18-50

Маса, кг

Автомата 58

Джерела зварювального струму 385

Напруга холостого ходу, В 70

Номінальна потужність, кВа 40

КПД джерела, % 82

В якості джерела живлення використовуємо випрямляч

ВДГ – 601 УЗ:

Технічні характеристики

№ з/п	Параметри	Одиниці виміру	ВДГ – 601
1	Номінальна напруга	В	66
2	Напруга холостого ходу	В	90
3	Номінальний зварювальний струм	А	630
4	Межі регулювання зварювального струму	А	100-700
5	Режим роботи ПВ	%	60
6	Номінальна потужність	кВ·А	69
7	Габаритні розміри	Мм	1250×900×1155
8	Маса	кг	560

2.8 Нормування зварювальних операцій

Склад робіт:

1 Включення і виключення напівавтомата.

2 Підготовка до роботи балона з газом, підключення (відключення) і продувка шлангів.

3 Встановлення сили зварювального струму і настройка напівавтомату на заданий режим.

4 Встановлення бухти дроту на вертушку напівавтомату, заправка дроту в шланговий електродотримач при підготовці напівавтомату до роботи і під час роботи.

5 Зачистка кромок перед зварюванням від іржі та бруду стальною щіткою.

6 Зварювання швів.

7 Зачистка від шлаку проміжкових і останнього шару шва.

8 Заміна мундштука в процесі роботи.

9 Огляд і вимірювання шва.

Норма часу на автоматичне зварювання в середовищі суміші захисних газів 1 м шва С5 – 0,046 л.год. Норма часу на автоматичне зварювання в середовищі суміші захисних газів 10,8 м стикових швів С5 – 10,8·0,046=0,4968 л. год. Норма часу на напівавтоматичне зварювання в середовищі середовищі суміші захисних газів 1,2 м стикових швів С5 – 1,2·0,046=0,0552 л. год. Норма часу на навівавтоматичне зварювання 1м кутових швів Т1, У2, Н1 – 0,075 л.год. Норма часу на напівавтоматичне зварювання в середовищі суміші захисних газів 23,3 м кутових швів Т1, У2, Н1 – 23,3 ·0,075 = 1,7475 л.год.

2.9 Розрахунок витрат зварювальних матеріалів та електроенергії на зварювання

2.9.1 Розрахунок витрат зварювальних матеріалів та електроенергії на зварювання напівавтоматичним способам в суміші захисних газів

До основних зварювальних матеріалів відносяться: зварювальний дріт, захисний газ (суміш вуглекислого газу з киснем):

- витрати зварювального дроту розраховується за формулою:

Gз.д. = Кр · Gн , [г]

де Gз.д. – витрати зварювального дроту, [г]; Кр – коефіцієнт, що враховує витрати дроту на вигор та розбризкування;

Gн – вага наплавленого металу, [г]

Витрати зварювального дроту і вагу наплавленого металу розраховуємо для трьох різних з’єднань:

Gн1(Т1,Н1) = 0,204 ·1070·7,8 = 1702,6 г

Gн2(С5) = 0,14 ·120·7,8 = 131 г

Gн3(Т1,У2) = 0,415 ·1260·7,8 = 4078,6 г

Gн = 1702,6 + 131 + 4078,6 = 5912,2 г

Знаходимо витрати зварювального дроту:

Gз.д. = 1,1 ·5912,2 = 6503,42 г

витрати захисного газу:

Питомі витрати захисного газу вибирають при виконанні розрахунків параметрів режимів зварювання.

Витрати захисних газів на виріб розраховуються за формулою:

Qг = qг· t0

де Qг – витрати суміші захисних газів на виріб, л/хв.

qг – питомі витрати захисного газу, л/хв.

t0 – час горіння дуги, хв.

t0 = L/Vзв , [год]

Розраховуємо для кожного з’єднання окремо:

t01 = 10,7 : 33 = 0,3 год

t02 = 1,2 : 48 = 0,025 год

t03 = 12,6: 16 = 0,8 год

t0 = t01 + t02 + t03

t01 = 0,3 + 0,025 + 0,8 = 1,125 год

- знаходимо витрати захисного газу:

Qг = 16 ·67,5 = 1080 л/хв

- знаходимо витрати електроенергії при дуговому зварюванні:

 

2.9.2 Розрахунок витрат зварювальних матеріалів та електроенергії на зварювання автоматичним способом в суміші захисних газів

До основних зварювальних матеріалів відносяться:

Зварювальний дріт, захисний газ (суміш вуглекислого газу з киснем):

- витрати зварювального дроту розраховується за формулою:

Gз.д. = Кр · Gн , [г]

Вагу наплавленого металу розраховуємо для одного з’єднання:

Gн(С5) = 0,14 ·1080·7,8 = 1179,36 г

- витрати зварювального дроту розраховується за формулою:

Gз.д. = 1,1 ·1179,36 = 1297,3 г

- витрати захисного газу розраховується за формулою:

Qг = qг· t0

де t0 = L/Vзв , [год]

t0 = 10,8 : 64 = 0,17 год

знаходимо витрати захисного газу:

Qг = 22· 10,2 = 224,4 л/хв

- знаходимо витрати електроенергії при дуговому зварюванні:

 

2.10 Способи зменшення зварювальних напруг і деформацій

Зварювання, як і інші процеси обробки металів, викликає виникнення у виробах власних напруг.

Власними називають ті напруги, котрі виникають у виробі без прикладення зовнішніх сил.

Усі засоби зменшення зварювальних напруг та деформацій умовно можна поділити на групи:

- засоби, які виконують до зварювання;

- засоби, яку виконують в процесі зварювання.

Курсовим проектом передбачені наступні засоби усунення зварювальних напруг та деформацій: вид і засіб значно впливає на величину зварювальних деформацій. Висока концентрація теплоти призводить до звуження зони, яка піддається пластичним деформаціям і зменшує деформації конструкції.

Обмежувати кількість наплавленого металу зменшенням катету шва, а також кута скосу кромок, признаючи оптимальну величину перерізу зварного шва, враховуючи розрахунки на міцніть. В процесі зварювання величина перерізу зварного шва не збільшується.

Не допускати перетину великої кількості зварних швів (рисунок ).

Правильне складання деталей.

При складанні деталей прихватки слід проставляти так, щоб не утворювати жорсткий контур. Краще використовувати складальні пристосування, які допускають деякі переміщення деталей при усадці металу.

Раціональна послідовність зварних швів (рисунок).

Зварні конструкції слід виготовляти так, щоб замикаючі шви, які створюють жорсткий контур, заварювались в останню чергу.

При зварюванні циліндричних ємностей з декількох обічойок (див. рисунок ). Спочатку виконують зварювання повздовжніх швів обичайок, а в останню чергу, обичайки між собою кільцевими швами.

2.11 Способи, об’єм та організація контролю якості складальних та зварювальних операцій

100 % Візуально – оптичний (ВО) контроль використовується в 3-х варіантах: зовнішній огляд з’єднань і їх розміри; огляд за допомогою оптичних приборів і активний ВО- контроль в процесі зварювання. Вхідний контроль існує. Контролюємо устаткування і допоміжні матеріали (електроди, флюс) – це найбільш прості, дешеві і доступні методи у порівнянні з іншими. Ефективність ВО- контролю може бути досягнута при достатньо високій кваліфікації контролера.

При зовнішньому контролі широко використовуються шаблони для вимірювання як швів, так і параметрів підготовки кромок (див. рисунок ).

Зовнішній огляд швів – це проста, але дуже важлива контрольна операція. Її слід проводити ретельно і кваліфікаційно, з обов’язковою реєстрацією цих зовнішніх дефектів, для їх аналізу та визначення причин. Тоді зовнішній огляд буде дешевшим та ефективним засобом підвищення якості зварювання.

При зовнішньому огляді використовують:

обзорні лупи для пошуку і оцінки дефектів, використовують складні кишенькові лупи. Обираємо лупу ЛАП – 4 зі збільшенням 7х – 20х.

лінійні металеві зі шкалою міліметрів.

Універсальні пристосування: УШС

Гідровипробування наливом води випробовуються відкриті балки, відсіки сосудів, цистерни. Витримка звичайно 24 години. По зміні рівня води і наявності течі регіструють наявність дефектів.

3. ОХОРОНА ПРАЦІ

3.1 Вимоги безпеки та охорони праці при виконанні складально-зварювальних робіт. Електробезпека

При виконанні складально-зварювальних робіт повинно використовуватися лише справне устаткування, яке повинне пройти перевірку до початку роботи. В установах всі приводи обертання та нахилу повинні мати самогальмуючу пару або гальма, для запобігання самовільного повороту шпинделя або нахилу стола при зупинці руху. Механізм підйому з електроприводом повинен мати самогальмуючий елемент або гальма. Гідравлічні приводи нахилу та підйому повинен мати спеціальні стопорні пристрої або гідро замки.

При виконанні складально-зварювальних робіт, робітники повинні суворо дотримуватись правил безпеки:

1 Робочий повинен виконувати тільки доручення майстра;

2 Не повинен займати свого робочого місця без дозволу керівника;

3 Робочий повинен користуватися захисними засобами;

4 Робочий не повинен виконувати роботи у стані наркотичного або алкогольного сп’яніння, під гіпнозом або у стані афекту.

Електробезпека – кожна електрозварювальна установка повинна мати свій паспорт, дозволяється експлуатація тільки справної установки, усі роботи по встановленню і підключенню, ремонту та обстеження виконуються електромонтером відповідної кваліфікації. Згідно з правилами електробезпеки зварювальне обладнання повинно мати захисне заземлення електричний опір якого: в установках до 1000 В дорівнює 4 Ом, в установках до 10000 В дорівнює 0,4 ом.

Важливе значення має якість ізоляції та її контроль. Якість електроізоляції характеризується опором проходження струму згідно правил улаштування електроустановок. Опір електроізоляції повинен бути не менше 1 кОм на 1 В. Усі струмопровідні частини обладнання повинні мати цілісну ізоляцію і занулення. Важливим заходом є забезпечення струмопровідних частин, для цього використовуються ящики для обладнання з напругою до 1000 В, які замикаються.

Підключення зварювального обладнання до силової мережі повинно виконуватись тільки через рубильники. Для проведення електрозварювальних робіт відводяться спеціальні пости в приміщеннях з оптимальними параметрами повітря робочої зони. Вологість повітря при температурі приміщення 20 0С не повинна перевищувати 60%.

Для запобігання впливу на зварювальника електричної дуги передбачаються індивідуальні засоби захисту:

1 Брезентовий вогнетривкий спецодяг

2 Брезентові рукавиці

3 Захисний берет

4 Шкіряне взуття на гумовій підошві без металевих включень

5 Щиток або маска зі світофільтром ГОСТ 12.4.035 – 38. Вибір світлофільтра залежить від сили зварювального струму.

Величина зварювального струму Ізв	Тип світлофільтра
80 – 175	С1, С8
175 – 275	С9
275 – 300	С10
300 – 400	С11
400 - 600	С12,13

6 Діелектричний килимок

7 на робочих місцях повинна бути місцева і загальна вентиляція.

3.2 Склад повітряного середовища. Вентиляція. Освітлення

Повітря робочої зони може бути забруднене шкідливими речовинами, які утворюються в результаті технологічного процесу. При виконанні зварювальних робіт відбуваються шкідливі викиди в повітря робочої зони дрібно дисперсного типу металів та їх оксидів, шкідливих газоподібних речовин та оксидів вуглецю, азоту, водню. Залежно від їх токсичності та концентрації в повітрі можуть виникнути токсичні захворювання або отруєння. При виконанні зварювальних робіт в повітрі робочого середовища не повинен бути перевищено вміст таких речовин як: угарний газ, бензол, аміак, оксид азоту, спирти, дихлористан, сірчаний газ, нервові отрути та інші.

Санітарні норми встановлюють гранично допустимі концентрації шкідливих речовин в повітрі робочої зони. Існує чотири класи безпеки за допустимими концентраціями шкідливих речовин:

1 Надзвичайно небезпечні (більш ніж 0,1 мг/м3)

2 Високо небезпечні (не більше 1 мг/м3)

3 Помірно небезпечні (від 1 до 10 мг/м3)

4 Мало небезпечні (більш ніж 10 мг/м3)

Засоби захисту людини:

1 Вилучення або заміна шкідливих речовин;

2 Удосконалення технологічних процесів та устаткування;

3 Автоматизація і дистанізація управління технологічним процесом та обладнання, що включає безпосередній контакт із шкідливими речовинами;

4 Герметизація устаткування;

5 Наявність систем вентиляції кондиціювання викидів;

6 Періодичні медичні огляди робітників;

7 Контроль за вмістом шкідливих речовин у повітрі робочої зони;

8 Використання засобів індивідуального захисту.

Вентиляція

Очищення повітря робочої зони може бути забезпечене такими системами вентиляції:

1 З природним, штучним або змішаним способом переміщення повітря;

2 З припливним, витяжним або змішаним напрямом потоку повітря;

3 Загально обмінним, місцевим, комбінованим місцем дії.

Освітлення

При виконанні зварювальних робіт повинна бути достатня кількість освітлення. Її можна забезпечити завдяки природним, штучним або комбінованим способом.

Штучне освітлення буває виробниче, аварійне і евакуаційна та охоронне. Визначається в залежності від значень коефіцієнтів відбиття стелі, стін робочої поверхні.

3.3 Пожежна безпека та система відповідальності. Пожежний інвентар. Система водопостачання

Залежно від класифікації пожеж та класифікації будівель, повинні використовувати автоматизовані системи пожежогасміння та ручними способами гасіння пожеж.

Класифікація пожеж:

А – коли горять речовини переважно органічного походження, горіння яких супроводжується тлінням;

В – горючі рідини або тверді речовини, які розтоплюються при нагріванні;

С – горючі гази;

D – метали та їх сплави;

Е – устаткування під напругою.

У приміщеннях, в яких є устаткування під напругою неможливо використовувати водні методи гасіння пожеж, повинні використовуватися порошкові або сінні вогнегасники.

Категорії приміщень:

А – приміщення, у яких перебувають горючі та легкозаймисті рідини з температурою спалаху не більш ніж 28 0С.

Б – приміщення, в яких перебувають горючі легкозаймисті рідини, що можуть утворювати вибухонебезпечні пилоповітряні та газоповітряні суміші при займанні яких розвивається надмірний тиск.

В – приміщення, в яких перебувають горючі та важко горючі рідини, а також речовини та матеріали, які можуть при взаємодії з водою і кисне горіти.

Г – приміщення, в яких є не горючі речовини та матеріали в розчинному або розплавленому стані, а також горючі гази, рідини та тверді речовини, які використовуються як паливо з виділенням промислової теплоти.

Д – приміщення, в яких не горючі матеріали знаходяться в холодному стані.

Процеси зварювання можна проводити тільки в приміщеннях категорії Д.

Список використаних джерел

1 Ф. А. Хромченко: «Сварочное пособие электросварщика.» М. Энергоатамиздат, 1989. – 114 с.: ил. (Б-ка тепломонтажника).

2 «Оборудывание для дуговой сварки»: Справочное пособие (Под ред. В.В. Смирнова. Л.: Энергоатомиздат. Ленинградское. Отделение, 1986. – 656 с.: ил.

3 Гитлевич А.Д., Этингоф Л.А.:«Механизация и автоматизация сваросного производства», М., Машиностроение, 1979г.