Разработка технологии изготовления перьев рулей

Заказать уникальную дипломную работу
Тип работы: Дипломная работа
Предмет: Машиностроение
  • 108 108 страниц
  • 23 + 23 источника
  • Добавлена 16.07.2021
4 785 руб.
  • Содержание
  • Часть работы
  • Список литературы
  • Вопросы/Ответы
Содержание

Введение 4
1. Анализ конструктивно – технологических особенностей объекта производства и основных материалов 6
1.1 Назначения и условия эксплуатации 6
1.2 Основной материал конструкции. Требования к химическим и механическим свойствам, поставляемого проката 8
1.3 Способы сварки и сварочные материалы, которые используются при изготовлении данной конструкции 9
1.4 Требования к сварщикам, сборщикам и ИТР 16
1.5 Сварочное оборудование, которое используется для изготовления данной конструкции. Преимущества выбранного оборудования 18
2. Разработка технологии изготовления 35
2.1 Общее требования по сборке 35
2.2 Общее требование по сварке 44
3. Технологическая последовательность изготовления узлов, секций. Узлы сварки. Мероприятия по снижению деформаций 54
3.1 Технологическая последовательность сборки и сварки 54
3.2 Узлы сварки 58
3.3 Мероприятия по снижению деформаций 58
4. Контроль качества готовой конструкции 61
5. Расчет трудоемкости сборочно – сварочных работ 70
6. Технико–экономическое обоснование проекта 72
6.1 Календарно-плановые расчеты и определение типа производства 72
6.1.1. Расчет коэффициента серийности 72
6.1.2. Определение типа производства 74
6.3 Выбор наиболее экономичного варианта изготовления сварной конструкции 75
6.2.1 Затраты на основные материалы 75
6.2.2. Расчет затрат на сварочные материалы 75
6.2.3. Расчет затрат на заработную плату 77
6.2.4. Расчет затрат на силовую электроэнергию 79
6.2.5. Расчет потребного количества оборудования и его загрузка 80
6.2.6. Расчет затрат на амортизацию оборудования 81
6.2.7 Затраты на ремонт 84
6.3 Расчет условно-годовой экономии и срока окупаемости дополнительных капитальных затрат 86
6.4 Расчет экономии трудовых ресурсов 88
7. Охрана труда, техника безопасности и охраны окружающей среды 89
7.1 Анализ технологического процесса по опасным и вредным факторам 89
7.3 Расчет местной вентиляции 91
7.4 Пожарная безопасность 96
7.5 Защита органов зрения, лица и головы при сварке 97
Заключение 103
Список используемых источников 104
ПРИЛОЖЕНИЯ 107

Фрагмент для ознакомления

Сварка ребер жесткости осуществляется полуавт. сваркой в защитном газе. Время на сварку стыкового соединения РЖ № 20а равно 0,3 час. Количество проходов 2, соединений 12, длина шва 0,2 м.Сварка РЖ:Продолжение таблицы 5.1СборкаСваркаУзел № 4, 5, 6 1. Сборка таврового набора каркаса из реберВремя на сборку 1 метра 0,15 час, общая протяженность соединений 5,9 м.Сборка таврового набора:2. Сварка таврового набора каркаса из ребер.Автоматическая сварка в среде защитного газа. Время на сварку таврового шва длиной 1 м 0,13 час, общая протяженность соединений 59,1 м.Сварка таврового набора:Подсекция № 11Сборка обшивки.время на 1 метр установки равно 0,22 час. Длина одного равна 0,8 м.4. Время на сварку обшивкиполуавт. сваркой в защитном газе.Количество швов 12 штук длиной 0,88 м, приварка осуществляется с 2-х сторон.Время на приварку 1 м равно 0,13 час, приварка осуществляется с 2-х сторон.Подсекция № 21. Сборка каркаса 2.Сварка каркаса в защитном газе.Секция в сборе1. Стыкование и притыкание конструкций подсекции № 2 к 1.2. Приварка подсекции № 2 к 1.Полуавтоматическая сварка в защитном газе длина соединения 11,2 м, время на 1 м равно 0,27 час.Установка прихваток 4 н/часВсего по сборкеВсего по сварке10,5 н/час11,7 н/часСборочно-сварочные работы22,2 н/час6. Технико–экономическое обоснование проекта6.1 Календарно-плановые расчеты и определение типа производства6.1.1. Расчет коэффициента серийностиТаблица 6.1 - Нормы времени по базовому и проектируемому вариантам изготовления сварной конструкции.Наименование операцийТип оборудованияНорма времени, часТоТшБазовый вариант способа сваркиПодготовкаЗаготовительное56СборкаОснастка89СваркаРучная сварка1011Проектируемыйвариант способа сваркиПодготовкаЗаготовительное56СборкаМеханическое89СваркаАвтоматическая11,15Итого23152616,15где − основное время на данную операцию; − штучное время на данную операцию;Коэффициент серийности производства определяется по формуле: ,(6.1)где – средний производственный такт, мин; – средняя норма штучного времени на одну операцию, мин ,(6.2)где – сумма норм штучного времени по всем операциям, мин;S – количество операций.Средний производственный такт выпуска () рассчитывается по формуле ,(6.3)где – действительный годовой фонд времени;– годовая программа запуска узлов.Действительный годовой фонд времени работы оборудования рассчитывается по формуле: (6.4)где – годовой календарный фонд времени, дни; – фонд выходных и праздничных дней в году, дни;– продолжительность рабочей смены, час; – количество недоработанных часов в предпраздничные дни.S =1– количество рабочих смен в сутки; – коэффициент потерь времени на плановые ремонты оборудования (0,05 – 0,1).ч. – годовая программа запуска узлов в производстве, шт., рассчитываемая по формуле(6.5)где – годовая программа выпуска продукции; – коэффициент, учитывающий величину незавершенной продукции, который принимается равным в пределах от 1,05 до 1,1 ()шт.Тогда коэффициент серийности производства6.1.2. Определение типа производстваНа основании рассчитанного коэффициента серийности ориентировочно определяется тип производства, исходя из следующих данных:Таблица 6.2 - Тип производства в зависимости от величины коэффициента серийности.Тип производстваВеличина коэффициента серийностиМассовое1…2Крупносерийное2…10Серийное10…20следовательно принимаем крупносерийное производствоРасчет нормативного размера партии узлов (деталей).Нормативный размер партии узлов (П) определяется по формуле,(6.6)где – годовая программа запуска узлов в производство; – количество дней, в течение которых хранится запас узлов на складе. Принимается в пределах 2…3 дня; – действительный годовой фонд времени работы оборудования, час;6.3 Выбор наиболее экономичного варианта изготовления сварной конструкцииВыбор наиболее экономичного способа изготовления осуществляется путем расчета технологической себестоимости.Технологическая себестоимость не определяет всех затрат на изделие. По ней ведется только сравнение вариантов технологии изготовления.Расчет технологической себестоимости по вариантам (базовому и проектируемому)Технологическая себестоимость рассчитывается по формуле, (6.7)где – технологическая себестоимость, руб.; – затраты на основные материалы, руб.; – затраты на сварочные материалы, руб.; – расходы на заработанную плату, руб.; – расходы на силовую электроэнергию, руб.; – расходы на амортизацию оборудования, руб. – расходы на амортизацию спецоснастки, руб.6.2.1 Затраты на основные материалы1,7т – масса используемого металла руб. за 1 тонну руб.6.2.2. Расчет затрат на сварочные материалыРасчет затрат на сварочные материалы производится по формуле, (6.8)где – затраты на сварочные материалы, руб.; – затраты на сварочные электроды, руб.; – затраты на сварочную проволоку, руб.; – затраты на защитные газы, руб.;Расчет затрат на сварочные электроды или проволоку определяются по формуле:, (6.9)где – стоимость электродов или сварочной проволоки, руб.;– масса наплавленного металла, кг.;К=1,5 – коэффициент расхода электродов или сварочной проволоки; =80 р.– цена 1 кг электродов или сварочной проволоки, руб.Масса наплавленного металла определяется по формуле, (6.10)где Fн – площадь наплавленного металла шва, см2;l – длина шва, см ; – плотность металла ;1000 – перевод г в кгруб.Расчет затрат на защитный газ производится по формуле ,(6.11)где – стоимость защитного газа, руб; – расход защитного газа, л – цена 1 л газа, в руб.Расход защитного газа определяется по формуле(6.12)где =6− удельный расход защитного газа, л/мин; =6−дополнительный расход защитного газа на выполнение подготовительно-заключительные операции, л/мин; =60– основное время сварки, мин.;1,5 – коэффициент учитывающий расход газа на защиту корня шва. (6.13)где − время на подготовительно-заключительные операции (продувку горелки до сварки и места сварки по окончании процесса). лл.руб.руб.6.2.3. Расчет затрат на заработную платуРасчет численности основных рабочих на данную операцию.(6.14)где – годовая программа запуска узлов в производство, шт; – штучное время на операцию, чел/час; –эффективный годовой фонд времени рабочего занятого на данной операции, час.(6.15)где =365 – годовой календарный фонд времени, дни; =120 – фонд выходных и праздничных дней в году, дни;=8– продолжительность рабочей смены, час; =10– количество недоработанных часов в предпраздничные дни.S =1– количество рабочих смен в сутки; – коэффициент планируемых невыходов на работу ( = 0,1–0,12)Расчет основной заработной платыЗаработная плата определяется как сумма сдельных расценок на каждую операцию по формуле, (6.16)где − сумма сдельных расценок по операциям, руб.;Сравнение идет по одной операции заработная плата будет равна сдельной расценке на операцию.Сдельная расценка на операцию определяется по формуле:, (6.17)где =310− часовая тарифная ставка сварщика руб.;=1,15 − штучная норма времени на операцию, час (п.3.3) - сварка выполняется на сварочном автомате под контролем оператораруб. для проектного варианта руб. для базового вариантаДополнительная заработная плата составляет 20% от основной определяется по формулеPдоп=0,2Pз(6.18)Pдоп=0,2х356,5=71,3 руб. для проектного вариантаPдоп=0,2х2790=558 руб. для базового вариантаЗатраты на выплату в соцстрах составляют 30% от суммы основной и дополнительной заработной платы и определяются по формулеPстр=0,30(Pз+Pдоп)(6.19)Pстр=0,30(356,5+71,3)=128,3руб. для проектного вариантаPстр=0,30(2790+558)=1004руб. для базового вариантаОбщая заработная плата определяется по формулеPобщ=Pз+Pдоп+ Pстр(6.20)Pобщ=356,5+71,5+ 128,3=556 руб. для проектного вариантаPобщ=2790+558+ 1004=4352 руб. для базового варианта6.2.4. Расчет затрат на силовую электроэнергию, для базового варианта(6.21)где − стоимость электроэнергии, руб. − стоимость 1 кВт/ч силовой электроэнергии, 3,72 руб. − расход электроэнергии, кВтч/м., (6.22)где =20− напряжение дуги, В; =260– сварочный ток, А; =10– основное время сварки, час;=11 − штучное время на операцию сварки, час;= 82%− КПД источника питания; = 40кВ-А − мощность, расходуемая при холостом ходе на постоянном токе. кВтч/мр. для базового варианта кВтч/мр. для проектного варианта6.2.5. Расчет потребного количества оборудования и его загрузкаКоличество сборочно-сварочных стендов, немеханизированных приспособлений определяется по формуле, (6.23)где − количество стендов (приспособлений) данного вида, шт.; – количество место/часов соответственно трудоемкости работ на годовую программу, закрепленных за сборочно-сварочным стендом.Место/час – это отношение трудоемкости в человеко/час к плотности работ, т.е., (6.24)где – трудоемкость работ, чел/час. – плотность работ, т.е. количество рабочих на одном рабочем месте , (6.25) принимаем 1 шт. для проектного варианта принимаем 1 шт. для базового вариантаКоличество сварочного оборудования (установок, источников питания) каждого типа (вида) определяется по формуле:, (6.26)где – количество станко-часов соответственно трудоемкости работ на годовую программу, закрепленную за сварочным оборудованием каждого типа; принимаем 1 шт.Расчет коэффициента загрузки рабочих мест и оборудования определяют по формулеДля сборочных стендов (приспособлений)(6.27)где – коэффициент загрузки, % −расчетное количество сборочно-сварочных стендов (приспособлений) – принятое значение сборочно-сварочных стендов (приспособлений).Для сварочного оборудования определяют по формуле(6.28)где – коэффициент загрузки, в %– расчетное количество сварочного оборудования – принятое значение сварочного оборудования. для проектного варианта для базового вариантаРасчет показал низкую загрузку оборудование, следовательно возможно увеличение производительности и загрузки оборудования производством аналогичного оборудования или повышением годовой программы.6.2.6. Расчет затрат на амортизацию оборудованияЗатраты на оборудование рассчитываются по формулеЗОБ=Ц(1+КТР+КСТР+КМОНТ)+КНАЛ ,для проектного варианта (6.30)где Ц=650000 – цена оборудования;КТР – коэффициент, учитывающий затраты на транспортировку; КТР=0,5КСТР – коэффициент, учитывающий затраты на строительные работы; КСТР=0,09КМОНТ - коэффициент, учитывающий затраты на монтаж оборудования; КМОНТ=0,07Кнал – затраты на наладку оборудования; КНАЛ=0,1650000 руб.ЗОБ=650000(1+0,5+0,09+0,07)+65000=1170000 руб. ,Расходы на амортизацию оборудования и спецоснастки определяются как сумма затрат на амортизацию по каждому виду оборудования, примененного в техпроцессе:,(6.31)где − затраты на амортизацию оборудования, которые определяются по формуле , (6.32)где – первоначальная стоимость оборудования, руб.; – норма амортизационных отчислений, %; – штучное время, час;100 – переводной коэффициент; – действительный годовой фонд времени работы оборудования, час; – коэффициент загрузки р. для проектного вариантаЗатраты на оборудование рассчитываются по формулеЗОБ=Ц(1+КТР+КСТР+КМОНТ)+КНАЛ ,для базового варианта (30)где Ц=250000 – цена оборудования;КТР – коэффициент, учитывающий затраты на транспортировку; КТР=0,5КСТР – коэффициент, учитывающий затраты на строительные работы; КСТР=0,09КМОНТ - коэффициент, учитывающий затраты на монтаж оборудования; КМОНТ=0,07Кнал – затраты на наладку оборудования; КНАЛ=0,1250000 руб.ЗОБ=250000(1+0,5+0,09+0,07)+25000=425000 руб. ,Расходы на амортизацию оборудования и спецоснастки определяются как сумма затрат на амортизацию по каждому виду оборудования, примененного в техпроцессе:,где − затраты на амортизацию оборудования, которые определяются по формуле , где – первоначальная стоимость оборудования, руб.; – норма амортизационных отчислений, %; – штучное время, час;100 – переводной коэффициент; – действительный годовой фонд времени работы оборудования, час; – коэффициент загрузки р6.2.7 Затраты на ремонтЗатраты на текущий ремонт для проектного варианта определяются по формуле(6.33) – заработная плата вспомогательных рабочих, занятых ремонтом оборудования.При оплате труда по повременно-премиальной системе прямая заработная плата вспомогательных рабочих определяется по формуле:,(6.34)где =250часовая тарифная ставка профессии, руб.;=1755 – эффективный фонд времени работы рабочего за год, час;=1 – количество ставок по данной профессии – средний приведенный коэффициент загрузки основного оборудованияСредний приведенный коэффициент загрузки основного оборудования определяется по формуле:(6.35)где - коэффициент загрузки основного оборудования; – штучное время i-й операции;- достигаемый коэффициент загрузки.,руб.руб.Затраты на текущий ремонт для базового варианта определяются по формуле – заработная плата вспомогательных рабочих, занятых ремонтом оборудования.При оплате труда по повременно-премиальной системе прямая заработная плата вспомогательных рабочих определяется по формуле:,где =250часовая тарифная ставка профессии, руб.;=1755 – эффективный фонд времени работы рабочего за год, час;=1 – количество ставок по данной профессии – средний приведенный коэффициент загрузки основного оборудованияСредний приведенный коэффициент загрузки основного оборудования определяется по формуле:где - коэффициент загрузки основного оборудования; – штучное время i-й операции;- достигаемый коэффициент загрузки.,руб.руб.Полученные результаты затрат технологической себестоимости сводятся в таблицу 6.3 для сравнения их по вариантам.Таблица 6.3– Затраты технологической себестоимости.Наименование затратТехнологическая себестоимость, руб.По базовому вариантуПо проектируемому вариантуНа программуНа изделиеНа программуНа изделиеСварочные материалыСварочная проволокаЗащитный газ32700032703270003270Заработная плата435200435255600556Затраты на электроэнергию45700457457045,7Амортизация оборудования6706,7230023Итого808500808538950038956.3 Расчет условно-годовой экономии и срока окупаемости дополнительных капитальных затратВ общем виде годовой эффект от использования новой технологии определяется на основе сопоставления приведенных затрат на единицу продукции (работы), производимой с помощью базовой и новой технологии:, (6.36)гдеЗ1 и З2приведенные затраты на единицу продукции (работы) соответственно по базовой и новой техникеС1 и С2 себестоимость единицы продукции (работы), производимой (выполняемой) с помощью базовой и новой технологии;К1 и К2удельные капитальные затраты по базовой и новой технологиие (капитальные затраты, приходящиеся на единицу продукции или работы)Еррекомендуемый коэффициент эффективности капитальных вложений (0,2);A2годовой объем производства продукции (работы) с помощью новой технологиируб.Срок окупаемости дополнительных затрат определяется по формуле(6.37)где − дополнительные капитальнее затраты, руб. − условно-годовая экономия, руб.Условно-годовая экономия рассчитывается по формуле:(6.38)где – технологическая себестоимость по базовому варианту, руб.– технологическая себестоимость по проектируемому варианту, руб.; – годовая программа выпуска, шт.Расчет дополнительных капитальных затрат(6.39)где − стоимость нового оборудования, руб.;стоимость нового приспособления, руб.6.4 Расчет экономии трудовых ресурсовУвеличение производительности труда П определяется по формуле(6.40)где − трудоемкость изготовления изделия по базовому варианту, час; -трудоемкость изготовления изделия по проектируемому варианту, час.Годовая экономия рабочего времени рассчитывается по формуле:(6.41)где − трудоемкость изготовления изделия по базовому варианту, час; -трудоемкость изготовления изделия по проектируемому варианту, час. – годовая программа выпуска, шт.7. Охрана труда, техника безопасности и охраны окружающей среды7.1 Анализ технологического процесса по опасным и вредным факторамТехнология сварки непрерывно развивается и совершенствуется. В производство внедряются новые механизированные и автоматизированные технологические процессы, но помимо высоких технико–экономических показателей, сварка обладает рядом серьезных опасных факторов. Поэтому при проектировании участка сварки одной из главных задач является создание здоровых и безопасных условий труда.В разработанном технологическом процессе применяется электродуговая сварка под слоем флюса и сварка в среде защитных газов (СО2+Ar). При данных способах сварки и спроектированном технологическом процессе к опасным и вредным производственным факторам относятся:1. Повышенная запыленность и загазованность рабочей зоны. Серьезным потенциально опасным фактором является загрязнение воздушной среды в цехе пылью (сварочным аэрозолем) и газами. При сварке нагретые до высокой температуры и поэтому более легкие, чем окружающий воздух, пары металла, компонентов электродного покрытия или других сварочных материалов поднимаются над местом сварки и попадают в зону температур одного порядка с окружающим воздухом, поэтому быстро конденсируются и затвердевают. Образуется твердая фаза частиц сварочной пыли – аэрозоль конденсации (сварочный аэрозоль), состоящий из окислов железа, марганца, хрома, двуокиси кремния и других токсичных веществ, входящих в состав свариваемых изделий и сварочных материалов. Систематическое воздействие сварочного аэрозоля при отсутствии необходимых средств и мероприятий охраны труда может вызвать у рабочих профессиональные заболевания – силикоз, интоксикация марганцем. Это приводит к тяжелым поражениям органов дыхания и нервной системы. Можно отметить, что концентрация аэрозоля, окислов марганца и других токсичных веществ в зоне дыхания сварщиков-автоматчиков зависят от состава и степени измельчения флюса, конфигурации свариваемых изделий, направления воздушных потоков в здании. Исследования показали большую эффективность применения флюсоотсосов при автоматической сварке. В зоне дыхания сварщика при сварки в СО2 содержание пыли в зоне сварки значительно. Несмотря на то, что в зоне дуги углекислый газ диссоциирует на окись углерода и кислород, не наблюдаются высокие концентрации СО2. Указанное обстоятельство объясняется тем, что при выходе из зоны высоких температур окись углерода вновь соединяется с кислородом и превращается в углекислый газ. Концентрации окислов азота в зоне дыхания сварщика не превышают предельно допустимых. 2. Опасные уровни напряжения в электрических цепях. При эксплуатации электрического оборудования возникает опасность поражения электрическим током. Это могут быть ожоги, металлизация, электроудар при прикосновении к токоведущим частям, остановка сердца. Вследствие больших величин сварочного тока дуговой разряд является источником мощного электромагнитного поля, которое может привести к нарушениям функционирования внутренних органов и головного мозга;3. Наличие предметов с высокой температурой поверхности. Нагретые до высокой температуры поверхности изделия или оборудования, шлаковая корка, брызги и выбросы расплавленного металла могут привести к ожогам различной степени тяжести, также создают опасность возникновения пожара;4. Движущиеся машины и механизмы, перемещающие грузы и изделие, незащищенные подвижные элементы сварочного оборудования и оснастки могут привести к ушибам, увечьям людей, вывести из строя установки. 5. Излучение:а) сварочная дуга: видимые лучи ослепляют, так как их яркость превышает физиологически допустимую дозу; ультрафиолетовые лучи могут вызвать электроофтальмию; инфракрасные лучи, обладая главным образом тепловым эффектом, могут вызвать перегрев организма;б) технологический процесс предусматривает применение сварочных центров CAB – 300, сварочные головки для сварки в защитных газах оснащены устройством лазерного слежения по стыку. Поэтому возникает опасность поражения от лазерного излучения. Лучи лазера оказывают на биологические объекты тепловое, электрическое, фотохимическое и механическое воздействие, одним из проявлений которого является возникновение в облучаемом объекте упругих колебаний типа ультразвуковых. Опасность для органов зрения представляет не только прямой, но и отраженный луч лазера. Для кожи опасен только прямой луч.6. Наличие источников повышенной яркости вызывает необходимость частой переадаптации зрения, недостаточное освещение рабочего места может вызвать утомление глаз, снижение внимания, работоспособности;7. Неблагоприятный микроклимат может вызвать перегрев или переохлаждение организма рабочего, влиять на самочувствие, функциональное состояние, здоровье человека;8. Высока вероятность возникновения пожаров, ожогов, так как на участке находится много нагретых до высокой температуры предметов;9. Нерациональная планировка участка может вызвать опасность столкновений грузовых тележек с рабочими или оборудованием, вызвать трудности при эвакуации, передвижении по участку.7.3 Расчет местной вентиляции Системы вентиляции должны обеспечить в сборочно-сварочных цехах и на участках микроклимат (температуру, относительную влажность и скорость движения воздуха) в соответствии с СНИП 2.04.05-91, а также содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны в соответствии с ГОСТ 12.1.005-88.Участки сварки и наплавки следует снабжать местными и общеобменными механическими вентиляционными установками. Наиболее эффективным средством вентиляции являются местные отсосы, обладающие по сравнению с общеобменной вентиляцией следующими преимуществами: – локализуя вредные вещества непосредственно в зоне их образования, они предотвращают распространение их по всему объему производственного помещения;– благодаря близкому расположению к источнику вредных выделений местные отсосы могут удалять их с помощью минимальных объемов воздуха, что имеет большое экономическое преимущество по сравнению с общеобменной вентиляцией. В данном дипломном проекте используется местные отсосы закрепленные на головках сварочных установок. При сварке под слоем флюса вредные компоненты выделяются с некоторым запаздыванием, что объясняется постепенной фильтрацией вредных веществ через слой нерасплавленного флюса. Практически выделение вредных веществ имеет место, пока температура остывающего металла выше 300С°. кроме выделения аэрозоля и газов непосредственно от наплавленного металла, процесс наплавки под флюсом сопровождается поступлением в атмосферу цеха флюсовой пыли (аэрозоля дезинтеграции), образующейся путем истирания частиц флюса при транспортировках и пересыпках. Уборка неиспользованного флюса производится флюсоотсосом.Для установки необходима вентиляционная система, так как во время работы на оператора воздействуют вредные и ядовитые вещества в форме газообразных частиц:- окись углерода (СО);- окись азота и двуокись азота (NOX = NO, NО2);- окись марганца (0,25 – 0,43 мг/м3). В следствие этого для снижения концентрации вредных и ядовитых веществ на рабочих местах до предельно допустимой нормы необходимо, прежде всего применить местные отсосы.Применение местной вытяжной вентиляции основано на улавливании и удаления вредных веществ у источника их образования (рисунок 7.1).Рисунок 7.1 – Местная вытяжная вентиляцияДано: длина – 900 мм; ширина – 645 мм; площадь сечения воздуховода F=0,13м2; расход по данному участку сети L=1400м3/ч; скорость на данном участке сети Vуч.=10м/с.Диаметр воздуховода определяется по формуле 6.1:D = 1,13(L/Vуч.)0,5,(7.1)где L – расход приточного или вытяжного воздуха за единицу времени, м3/ч;Vуч– скорости воздуха, м/с.D=1,13(1400/103600)0,5=0,22 метровПо формуле 7.2 определяется потеря давления на участке «а»:Ра=(Lвозд./D + )Vуч.2/2,(7.2)где Lвозд– длина воздуховода, м, L=1; – коэффициент трения; – сумма коэффициентов местных сопротивлений; – плотность воздуховода, кг/м3, Р=1,2Коэффициент трения определяется по формуле 6.3:=0,0197/(Vуч.D)0,25,(7.3)=0,0197/(100,22)0,25 = 0,016Сумма коэффициентов местных сопротивлений рассчитывается по формуле 6.4:=1+2 ,(7.4)где 1 – коэффициент местного сопротивления на входе, 1=0,4;2 – коэффициент местного сопротивления на выходе, 2=1,15.=0,4 + 1,15=1,55Подставив полученные данные в формулу 6.2, определяем потерю давления на участке «а»:Ра=(10,016/0,22+1,55)1,2102/2=97,36 ПаПо формуле 7.2 рассчитываем потерю давления на участке «в»:Рв=(20,016/0,22)•1,2102/2=8,73 ПаНа участке «в» =0 ,т.к. ход воздуха свободный.Общая потеря давления рассчитывается по формуле 6.5:Р = Ра + Рв,(7.5)Р = 97,36 + 8,73 = 106 ПаПо полученным значениям давления и расхода на данном участке L=1400 м3/ч выбираем вентилятор. По характеристикам подходит вентилятор “ЦЧ–70”.По формуле 7.6 определяется мощность электродвигателя:Nэд.= LPK/1000вн,(7.6)где К– коэффициент запаса мощности, К=1,1;в – коэффициент полезного действия вентилятора, в= 0,55;н– коэффициент полезного действия передачи, н= 1.Nэд.=14001,051,1/10000,551=0,8Используя полученные данные, выбираем электродвигатель «А02–11–2,1».7.4 Пожарная безопасностьВ соответствии с нормами НПБ 105-95 определяется категория помещения.Участок автоматической сварки располагается на территориях категории Г производств по пожарной и взрывной опасности. Работы на участке производятся в соответствии со СНиП11-90-81 и СНиП11-2-80, с Типовыми правилами пожарной безопасности для промышленных предприятий. Количество огнетушителей на участке и других первичных средств пожаротушения выбирается в соответствии с указанными выше требованиями. Территория оборудована по IV степени огнестойкости (предел огнестойкости не менее 2 часов).Места, отведенные для установки оборудования очищены от легковоспламеняющихся материалов в радиусе не менее 5 м. Запрещается производить сварку изделий, находящихся под напряжением, избыточным давлением, заполненных горючими и токсичными материалами.Для повышения пожарной безопасности в процессе проектирования предусмотрено безопасное расположение оборудования. В виду повышенной электрической опасности средства пожаротушения ограничены: сухой песок, углекислотные или порошковые огнетушители марок ОУ-2А, ОУ-5, ОУ-8, ОУ-25, ОУ-80, ОУ-100.Для защиты сотрудников, не связанных со сварочными работами, место рабочего должно быть ограждено экранами из негорючих материалов высотой не менее 1.6 м. Во всех производственных помещениях, где возможно присутствие в воздухе взрывчатых паров, газов, разрешается производить сварку только после ликвидации источника загрязнения, отчистки и проветривания помещения.Наиболее вероятные причины пожаров при автоматической сварке:1) нарушение технологического режима;2) неисправность электрооборудования [5].Предотвращение развития пожаров и уменьшения их последствий достигается: обеспечением своевременной эвакуации, ограничением пожара, снижением задымления помещений и зданий, огнезащитой строительных конструкций. В современном промышленном производстве участвуют энергоносители в виде газа, нефтепродуктов, угольной, сланцевой, торфяной пыли, химически опасные вещества, т.е. происходит насыщение объектов потенциально огнеопасными, взрывчатых материалами и технологиями, опасными для здоровья человека химическими и биологическими веществами. Это способствует значительному повышению риска возникновения аварий, увеличению масштабов разрушений и других последствий, вызываемых воздействием поражающих факторов техногенных источников ЧС (ГОСТ Р 22.8.01-96 «Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Ликвидация чрезвычайных ситуаций. Общие требования»).7.5 Защита органов зрения, лица и головы при сварке Горение сварочной дуги сопровождается излучением видимых ослепительно ярких световых лучей и невидимых глазом так называемых ультрафиолетовых и инфракрасных лучей. Интенсивность лучистой энергии в основном зависит от силы сварочного тока и величины напряжения. Видимые световые лучи ослепляют, так как их яркость превышает физиологически переносимую дозу. Короткие ультрафиолетовые лучи даже при кратковременном воздействии могут вызвать электроофтальмию. Инфракрасные лучи обладают главным образом тепловым эффектом, их интенсивность зависит от мощности дуги. При современных способах сварки тепловая радиация на рабочем месте может составлять 0,5-6 кал/см2·мин. Источниками тепловой радиации являются дуга и в меньшей степени нагретый металл. Автоматическая сварка под слоем флюса характеризуется меньшей опасностью поражения глаз, так как электрическая дуга при этих способах закрыта слоем флюса. Однако и при наплавке под слоем флюса возможно появление открытой дуги, например, при полном или частичном прекращении подачи флюса в сварочную ванну, что возможно при засыпке в бункер отсыревшего флюса, который высыхая превращается в комки, перекрывающие горловину бункера. Источником лазерного излучения является система лазерного слежения по стыку. Лучи лазера оказывают на биологические объекты тепловое, электрическое, фотохимическое и механическое воздействие, одним из проявлений которого является возникновение в облучаемом объекте упругих колебаний типа ультразвуковых. Опасность для органов зрения представляет не только прямой, но и отраженный луч лазера. Для кожи опасен только прямой луч. При работе с лазерными установками необходимо, чтобы направлен на неотражающий и невоспламеняющийся фон, траектория пучка должна быть недоступна для рабочего. В дипломном проекте предусмотрены меры защиты от опасности поражения лазерным излучением, следующим образом: устройство лазерного слежения по стыку смонтировано на сварочной головке и находится перед ней, наблюдение за процессом ведется “на выходе”, после сварочной головки, то есть траектория пучка недоступна для рабочего, сказанное поясняет рисунок 3.1. Рисунок 7.2В настоящее время высокие технологии все чаще и в большем объеме внедряются в серийное производство.Благодаря новым научным разработкам в сфере оптики сегодня сварочная маска хамелеон доступна каждому. Сварочная маска хамелеон не пропускает инфракрасное и ультрафиолетовое излучение, чем полностью защищает глаза сварщика. Маска хамелеон доказала своюэффективность в защите лица и глаз сварщика  от вредных излучений сварочной дуги и сварочных брызг. Очевидно, что состояние человека, производящего работы напрямую влияет на качество их выполнения, поэтому маска хамелеон является выгодным вложением в качество. Рисунок 7.3 - Сварочная маска «Хамелеон»Устройство светофильтра «Хамелеон»Автоматически затемняемый светофильтр предназначен для защиты глаз сварщика от светового излучения в видимой части спектра: затемнение усиливается автоматически при начале сварки, что позволяет легко контролировать начало сварки без опасности ослепить глаза.Светофильтр изготовлен из нескольких слоев жидких кристаллов находящихся между поляризационными пленками. Под напряжением жидкие кристаллы «выстраиваются» в определенном направлении, таким образом блокируя часть поляризованного света:Рисунок 7.4 - Устройство светофильтра «Хамелеон»Для индивидуальной защиты электросварщиков предусмотрены следующие средства по ГОСТ 12.4.035 – 78 (таблица 7.2): Таблица 7.2- Средства индивидуальной защиты НаименованиеТип, марка, ГОСТ ПримечаниеКостюм брезентовыйПредназначены для защиты от излучения сварочной дуги, брызг расплавленного металлаБотинки кожаныеРукавицы брезентовыеПредохранительный поясВыдаются дополнительно и в зависимости от характера и условий, выполняемой работыДиэлектрические перчатки, галоши, резиновый коврикЗащитный шлемКаскиПротивопылевые респираторы из фильтрующих материаловШБ–1,«Астра», «Лепесток», Ф–62Ш, РП – К Инструмент, необходимый электросварщику, приведен в таблице 7.3.Таблица 7.3- Инструмент, необходимый электросварщикуНаименованиеТип, ГОСТПримечаниеМеталлическая щеткаОСТ 17-830-80Полуавтоматическая, автоматическая сваркаЗубилоГОСТ 7211-86Полуавтоматическая, автоматическая сваркаПлоскогубцы комбинированныеГОСТ 5547-86Полуавтоматическая, автоматическая сваркаОтвертка с диэлектрической ручкойПолуавтоматическая, автоматическая сваркаКлюч разводной 30ГОСТ 7275-75Полуавтоматическая, автоматическая сваркаМолотокГОСТ 2310-77Полуавтоматическая, автоматическая сваркаНабор шаблоновПолуавтоматическая, автоматическая сваркаКомплект клеймГОСТ 2526-83Полуавтоматическая, автоматическая сваркаМетр складной металлическийГОСТ 427-75Полуавтоматическая, автоматическая сваркаШлакоотделительАвтоматическая сваркаСовок для сбора флюсаАвтоматическая сваркаПокровное стеклоПолуавтоматическая сваркаЗаключениеВ данном проекте разработан технологический процесс сборки и сварки пера руля. Проведен литературный обзор по способам сварки. Разработана технология изготовления изделия тем что, была произведена замена ручной сварки на автоматическую, с более современным сварочным оборудованием. Разработан сборочно-сварочный стенд. На основе справочных данных были выбраны параметры сварки. В результате внедрения современного оборудования повысилось качество выпускаемого изделия, уменьшилось время на его выпуск и затраты. Рассмотрены методы контроля сварных швов изделия и выбраны оптимальные.Разработанная конструкция приспособления позволяет: 1) уменьшить трудоемкость работ; 2) повысить производительность труда; 3) сократить длительность производственного цикла работ; 4) облегчение условий труда; 5) повышение точности работ; 6) улучшение качества продукции; 7) сохранение заданной формы свариваемых изделий путем соответствующего закрепления их в целях уменьшения деформаций при сварке.Экономические расчеты показали, что переход к автоматизированной сварки в среде защитных газов при изготовлении емкости для метанола позволит значительно облегчить работу сварщика и повысить производительность труда. Годовой экономический эффект от внедрения автоматизированного оборудования составит 1843000 руб., а срок окупаемости составит 2,7 года. Список используемых источников1. Строительные конструкции / Под ред. д.т.н., проф. Байкова В.Н. и д.т.н., проф. Попова Г.И. – М: Высшая школа, 1986.- 544 с.2. Николаев Г.А., Винокуров В.А. Сварные конструкции. Расчёт и проектирование / Под ред. Николаева Г.А. – М: Высшая школа, 1990.- 446 с.3. Марочник сталей и сплавов / Под ред. Сорокина В.Г. – М.: Машиностроение, 1989. - 612 с.4. Синяговский И.С. Сопротивление материалов. – М.: Колос, 1968.- 456 с.5. Панарин Н.Я., Тарасенко И.И. Сопротивление материалов. – Ленинград: государственное издательство литературы по строительству, архитектуре и строительным материалам, 1962.- 528 с.6. Руденко Н.Ф., Александров М.П., Лысяков А.Г. Курсовое проектирование грузоподъёмных машин. – М.: Машиностроение, 1966.- 252 с.7. Дыховичный А.И. Строительная механика. – М.: Высшая школа, 1966.- 328 с.8. Васильев К.В. Плазменно-дуговая резка. – М.: Машиностроение, 1974.- 111 с.9. Чвертко А.И., Патон В.Е., Тимченко В.А. Оборудование для механизированной дуговой сварки и наплавки. – М.: Машиностроение, 1981.- 465 с.10. Справочник по сварочным работам / Под ред. Хромченко Ф.А. – М.: НПО ОБТ, 2002. -188 с.11. Колганов Л.А. Сварочное производство. – Ростов-на-Дону: Феникс, 2002.- 504 с.12. Ежова, Э.В. Безопасность жизнедеятельности. [Текст]/ Э.В. Ежова. – Москва, 1999. – 124 с. 13.Вороненко В.П. Проектирование машиностроительных производств: Учебное пособие / В.П. Вороненко, А.Г. Схиртладзе, Е.С. Киселев и др. - Владимир: ВГУ, 2004. - 364 с. 14.Вороненко В.П. Проектирование машиностроительного производства: Учебник / В.П. Вороненко, Ю.М. Соломенцев, А.Г. Схиртладзе - М.: ДРОФА, 2006. - 380 с. 15.Киселев Е.С. Проектирование механосборочных и вспомогательных цехов машиностроительных предприятий: учебное пособие. - Ульяновск: УлГТУ, 1999.- 118 с. 16.Пашуто В.П. Организация и нормирование труда на предприятии: Учеб. пособие / В.П. Пашуто. 2-е изд., испр. и доп. - Мн.: Новое знание, 2002. 17.Организация многостаночного обслуживания в условиях поточно– массового производства: Метод. указания / Составитель СизовВ.П. Челябинск, 1975.123 18.Туровец О.Г. Организация производства: Учебник для вузов / О.Г. Туровец, В.Н. Попов, В.Б. Родинов и др.; Под ред. О.Г. Туровца. М.: Экономика и финансы, 2000. 19.Общемашиностроительные типовые нормы обслуживания для вспомогательных рабочих цехов основного и вспомогательного производства. – М.: Машиностроение, 1983. 20.Организация и планирование машиностроительного производства /Под ред. Разумова И.М., Щухгалтера Л.Я., Глаголевой Л.А/ – М.: Машиностроение, 1974. 21.Справочник инструментальщика / И.А. Ординарцев, Г.В. Филиппов, А.Н. Шевченко и др.; Под общ. ред. И.А. Ординарцева. – Л.: Машиностроение (Ленингр. отд-ние), 1987. – 846 с. 22. СНиП ІІ-23-81. Стальные конструкции. Нормы проектирования.23. ГОСТ 2.31272. Условные изображения и обозначения швов сварных соединений. Взамен ГОСТ 2.31268; введ.1973-01-01. Межгосударственный стандарт. М. : Изд-во стандартов, 2007. – 9с.ПРИЛОЖЕНИЯ

Список используемых источников

1. Строительные конструкции / Под ред. д.т.н., проф. Байкова В.Н. и д.т.н., проф. Попова Г.И. – М: Высшая школа, 1986.- 544 с.
2. Николаев Г.А., Винокуров В.А. Сварные конструкции. Расчёт и проектирование / Под ред. Николаева Г.А. – М: Высшая школа, 1990.- 446 с.
3. Марочник сталей и сплавов / Под ред. Сорокина В.Г. – М.: Машиностроение, 1989. - 612 с.
4. Синяговский И.С. Сопротивление материалов. – М.: Колос, 1968.- 456 с.
5. Панарин Н.Я., Тарасенко И.И. Сопротивление материалов. – Ленинград: государственное издательство литературы по строительству, архитектуре и строительным материалам, 1962.- 528 с.
6. Руденко Н.Ф., Александров М.П., Лысяков А.Г. Курсовое проектирование грузоподъёмных машин. – М.: Машиностроение, 1966.- 252 с.
7. Дыховичный А.И. Строительная механика. – М.: Высшая школа, 1966.- 328 с.
8. Васильев К.В. Плазменно-дуговая резка. – М.: Машиностроение, 1974.- 111 с.
9. Чвертко А.И., Патон В.Е., Тимченко В.А. Оборудование для механизированной дуговой сварки и наплавки. – М.: Машиностроение, 1981.- 465 с.
10. Справочник по сварочным работам / Под ред. Хромченко Ф.А. – М.: НПО ОБТ, 2002. -188 с.
11. Колганов Л.А. Сварочное производство. – Ростов-на-Дону: Феникс, 2002.- 504 с.
12. Ежова, Э.В. Безопасность жизнедеятельности. [Текст]/ Э.В. Ежова. – Москва, 1999. – 124 с.
13.Вороненко В.П. Проектирование машиностроительных
производств: Учебное пособие / В.П. Вороненко, А.Г. Схиртладзе, Е.С. Киселев и др. - Владимир: ВГУ, 2004. - 364 с.
14.Вороненко В.П. Проектирование машиностроительного производства: Учебник / В.П. Вороненко, Ю.М. Соломенцев, А.Г. Схиртладзе - М.: ДРОФА, 2006. - 380 с.
15.Киселев Е.С. Проектирование механосборочных и вспомогательных цехов машиностроительных предприятий: учебное пособие. - Ульяновск: УлГТУ, 1999.- 118 с.
16.Пашуто В.П. Организация и нормирование труда на предприятии: Учеб. пособие / В.П. Пашуто. 2-е изд., испр. и доп. - Мн.: Новое знание, 2002.
17.Организация многостаночного обслуживания в условиях поточно– массового производства: Метод. указания / Составитель Сизов В.П. Челябинск, 1975.123
18.Туровец О.Г. Организация производства: Учебник для вузов / О.Г. Туровец, В.Н. Попов, В.Б. Родинов и др.; Под ред. О.Г. Туровца. М.: Экономика и финансы, 2000.
19.Общемашиностроительные типовые нормы обслуживания для вспомогательных рабочих цехов основного и вспомогательного производства. – М.: Машиностроение, 1983.
20.Организация и планирование машиностроительного производства /Под ред. Разумова И.М., Щухгалтера Л.Я., Глаголевой Л.А/ – М.: Машиностроение, 1974.
21.Справочник инструментальщика / И.А. Ординарцев, Г.В. Филиппов, А.Н. Шевченко и др.; Под общ. ред. И.А. Ординарцева. – Л.: Машиностроение (Ленингр. отд-ние), 1987. – 846 с.
22. СНиП ІІ-23-81. Стальные конструкции. Нормы проектирования.
23. ГОСТ 2.31272. Условные изображения и обозначения швов сварных соединений.  Взамен ГОСТ 2.31268; введ.1973-01-01.  Межгосударственный стандарт. М. : Изд-во стандартов, 2007. – 9с.

Вопрос-ответ:

Какие особенности имеет объект производства?

Объект производства - перья рулей. Они имеют конструктивно-технологические особенности, которые необходимо учитывать при их изготовлении.

Какой материал используется для изготовления конструкции?

Для изготовления перьев рулей используется основной материал, который обладает определенными химическими и механическими свойствами.

Какие требования предъявляются к поставляемому прокату?

Поставляемый прокат должен соответствовать определенным химическим и механическим свойствам, чтобы обеспечить качественное изготовление конструкции перьев рулей.

Какие способы сварки и сварочные материалы используются при изготовлении?

Для изготовления конструкции перьев рулей применяются определенные способы сварки и сварочные материалы, которые обеспечивают надежное соединение деталей.

Какие требования предъявляются к сварщикам, сборщикам и ИТР?

Сварщики, сборщики и ИТР, занятые в процессе изготовления перьев рулей, должны соответствовать определенным требованиям, чтобы гарантировать качество и безопасность конечного продукта.

Какое сварочное оборудование используется при изготовлении перьев рулей?

Для изготовления перьев рулей используется определенное сварочное оборудование, которое обеспечивает процесс сварки и сборки конструкции.

Какие конструктивно-технологические особенности объекта производства учитываются при разработке технологии изготовления перьев рулей?

При разработке технологии изготовления перьев рулей учитываются следующие конструктивно-технологические особенности объекта производства: назначение и условия эксплуатации, выбор основного материала конструкции, требования к химическим и механическим свойствам проката, способы сварки и сварочные материалы, требования к сварщикам, сборщикам и ИТР, используемое сварочное оборудование.

Какой основной материал используется при изготовлении конструкции перьев рулей?

Основным материалом, используемым при изготовлении конструкции перьев рулей, является прокат, отвечающий определенным требованиям к химическим и механическим свойствам.

Какие требования предъявляются к сварочным материалам, используемым при изготовлении конструкции перьев рулей?

При изготовлении конструкции перьев рулей используются сварочные материалы, которые соответствуют определенным требованиям по качеству сварных соединений, прочности и надежности руля.

Какое сварочное оборудование используется для изготовления конструкции перьев рулей?

Для изготовления конструкции перьев рулей используется специализированное сварочное оборудование, которое обеспечивает качественное и надежное сваривание элементов конструкции.