Дипломная работа: Подкрановая балка

Пункт электрогазового питания включает в себя двухпостовой сварочной выпрямитель ВДУ - 305 и рампу из шести баллонов газом для питания двух сварочных постов, установленных на общей раме, источник тока размещен под защитным кожухом. В таблице 1.3 показаны технические характеристики сварочного выпрямителя ВДУ - 305 (рис.7).

Таблица 1.3 Технические характеристики выпрямителя ВДУ - 305

Сварочный выпрямитель состоит из двух основных частей: понижающего трансформатора и выпрямительного блока, состоящего из селеновых или кремниевых вентилей.

Рис.7. Сварочный выпрямитель ВДУ - 305

Двухпостовой полуавтомат А-547-Р состоит из двух переносных механизмов подачи электродной проволоки, двух горелок со шлангами, пусковых кнопок и пультов управления (рис.8). Переносный механизм подачи проволоки собран в небольшом чемодане вместе с кассетой-катушкой для электродной проволоки.

Рис.8. Двухпостовой полуавтомат А-547-Р

Подача электродной проволоки осуществляется приводом с электродвигателем постоянного тока. Скорость подачи изменяется плавно за счет изменения числа оборотов электродвигателя или ступенчато за счет смены подающего ролика в пределах от 120 до 460 м/ч.

2. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Подготовительные операции при изготовлении

Технологический процесс изготовления подкрановой балки включает следующие подготовительные операции: правку, разметку, резку, очистка кромок под сварку. Правка -- это исправление геометрических дефектов листового, сортового проката. В цех металл поступает выправленным. Правка листовой стали осуществляется на листоправильных вальцах (рис.9).

Рис.9. Вальцы листоправильные

Вальцы листоправильные представляют собой два связанных между собой механизма - рабочая зона и привод устройства. Общая конструкция оборудования для правки листового металла складывается из двигателей, станин и валков цилиндрического типа, которые размещены в шахматном, двухъярусном порядке в подшипниках. Подшипники закреплены в станине оборудования. Вальцы листоправильные по своей конструкции оснащены двумя специальными рабочими столами, которые называются рольгангами. Передний рольганг служит для подачи металлический листов в вальцы, а задний обеспечивает поддержание изделия после обработки, на выходе. Пропуская между валками лист металла выправляется способом многократного сгибания. Если состояние заготовки имеет масштабные деформированные нарушения, то изделие пропускается через вальцы повторно.

После правки металл поддается для разметки. Разметка -- это процесс вычерчивания с чертежа на металл контура детали в натуральную величину с указанием мест гибки, центров отверстий и других элементов чертежа. Для выполнения разметочных работ применяют различные инструменты: стальная рулетка, линейка, шаблоны, чертилка, циркуль, штангенциркуль, слесарные и контрольные кернеры, рейсмусы (рис. 10).

Рис10. Инструменты для разметки по металлу

После разметки металл поступает для резки на заготовки на гильотинные ножницы (рис. 11). Гильотинные ножницы предназначены для выполнения прямолинейных резов преимущественно в листовом прокате.

Рис. 11. Гильотинные ножницы

Зачистка кромок под сварку производится с целью удаления всех посторонних включений и мелких дефектов поверхности детали для того чтобы загрязнения не попали в место расположения будущего шва. Обработка кромок ведется до металлического блеска поверхности. Деталь зачищают с обоих сторон полосой до 20 мм. Далее проводят зачистку торцов и притуплений.

Зачистку производят ручными металлическими щетками, напильниками и шлифовальной бумагой. Места, загрязненные маслом и консервирующими составами, соскребаются скребками и протираются растворителями. При толщине металла 8-12 мм разделку кромок не производится.

2.2 Сборка и сварка

Сборка - ответственная часть технологического процесса, от её качества зависит качество готовой продукции. Собирают конструкцию из отдельных деталей или узлов по рабочим чертежам в определённой последовательности. Основная цель сборки под сварку состоит в фиксации и закреплении свариваемых деталей.

Сборку подкрановой балки производят по предварительной разметке на прихватках на направляющих с помощью скоб. Прихватки ставят в местах расположения сварных швов, длина прихватки 30-50 мм, шаг 300-500 мм.

Перед сборкой проверяют геометрические размеры горизонтального и вертикальных листов на их прямолинейность.

На горизонтальных листах с помощью шнура намечают ось балки, затем прихватывают упоры или короткие уголки малого сечения (смещённые относительно размеченной оси на половину толщины стенки). Выложив на направляющие балки вертикальный лист, устанавливают горизонтальные листы с прихваченными упорами и поджимают их к вертикальной стенке с помощью клиньев или скоб. При этом также выдерживают угол 90° между этими листами с помощью распорок. Прихватывают распорки с одной стороны.

Горизонтальные листы приваривают к вертикальной стенке ручной дуговой сваркой швами 5-6 мм участками по 60 мм через каждые 500 мм.

Сварка подкрановой балки производится целым изделием, предварительно собранным на прихватках. Сварные швы балки выполняются полуавтоматом в среде смеси газа 20% углекислоты и 80% аргона. Балка сваривается в следующем порядке, сначала стыковые, а затем угловые швы. Стыковые швы выполняют сначала на толстом, а затем на тонком металле. Для обеспечения минимальных напряжений в металле стыка следует сначала накладывать стыковые швы в полках и в последнюю очередь стыковой шов в стенке. С целью уменьшения деформации сварку обычно ведут от середины к концам обратноступенчатым способом. Сварка полок к стенке производится в шахматном порядке. Сварка производится постоянным током обратной полярности. Выбор режимы сварки при разной толщине металла определяют по таблице 1.3. При сварке применяют угловые швы.

Таблица 1.3 Режим сварки

2.3 Контроль качества сварочных соединений

Контроль качества сварных соединений необходим для своевременного выявления и устранения дефектов швов, получения сварного соединения высокого качества. После завершения сварочных работ все швы и прилегающие к нему зоны основного металла тщательно очищают от шлака и других загрязнений. Контроль качества сварных соединений производится следующим образом.

Внешнему осмотру подлежат все сварные швы. Осмотр осуществляют невооружённым глазом при помощи лупы 4-7 кратного увеличения. Для внешнего осмотра применяется набор для визуально - измерительного контроля (рис.12). В его комплект входит измерительный инструмент для замера геометрических параметров сварного соединения и дефектов - штангенциркуль, линейка, различные шаблоны.

Рис.12.ВИК - базовый комплект для визуально-измерительного контроля

Сварочные соединения считают качественными, если они не имеют недопустимых дефектов и их свойства удовлетворяют требованиям, предъявленным к ним в соответствии с условиями эксплуатации старого узла или конструкций.

Предварительным контролем, в процессе, которого выполняют проверку качества исходных материалов (свариваемого металла и сварочных материалов), контроль подготовки деталей под сварку и сбоку узлов, а также состояния оснастки, сварочного оборудования и приборов, квалификации сборщиков и сварщиков на стадии предварительного контроля выполняют испытания на свариваемость, включающим в себя механические испытания.

Текущий контроль (в процессе выполнения сварочных работ) предусматривает проверку соблюдения технологии сварки, зачистки промежуточных швов, заварку кратеров и т.д.

Окончательный контроль проводится контролем ОТК готовых сварных конструкции, который проводится в соответствии с требованиями, предъявляемыми к изделию.

3. ОХРАНА ТРУДА

3.1 Техника безопасности при выполнении сварочных работ

К сварочным работам допускаются лица не моложе 18 лет после сдачи техминимума по правилам техники безопасности.

Организация каждого рабочего места должна обеспечивать безопасное выполнение работ. Рабочие места должны быть оборудованы различного рода ограждениями, защитными и предохранительными устройствами и приспособленными.

Для создания безопасных условий работ сварщиков необходимо учитывать кроме общих положений техники безопасности на производстве и особенности выполнение различных сварочных работ. Такими особенностями являются возможные поражения электрическим током, отравления вредными газами и парами, ожоги излучением сварочной дуги и расплавленным металлом, поражения от взрывов баллонов со сжатыми и сжиженными газами.

Электрическая сварочная дуга излучает яркие видимые световые лучи и невидимые ультрафиолетовые и инфракрасные. Световые лучи оказывают ослепляющие действия. Ультрафиолетовые лучи вызывают заболевания глаз, а при продолжительном действии приводят ожогам кожи. Для защиты зрения и кожи лица применяют щитки, маски или шлемы, в смотровые отверстия вставляют светофильтры, задерживающие и поглощающие лучи. Для защиты лица сварщика от воздействия лучей сварочной дуги и брызг расплавленного металла применяют щитки, шлемы, маски. Щитки и шлемы изготавливаются из фибры или специально обработанной фанеры. Вес их не должен превышать 0,6 кг. В щиток или маску вставляются светофильтры, удерживаемые рамкой размером 120 х 60 мм. Защитные светофильтры имеют различную плотность. Наиболее темное стекло имеет марку ЭС-500 и применяется при сварке на токах до 500 А, среднее ЭС-ЭОО - для сварки на токах до 300 А, более светлое стекло ЭС-100 для сварки на токах 100 А и менее. Снаружи светофильтр защищен от брызг прозрачным стеклом, которое обычно сменяют 3-4 раза в месяц.

Для предохранения рук сварщиков от ожогов и брызг расплавленного металла необходимо использовать защитные рукавицы, а на тело надевать брезентовую спецодежду (рис. 13).

Рис.13. Защитные средства электрогазосварщика

В процессе сварки выделяется значительное количество аэрозоля, которое приводит к отравлению организма. Наиболее высока концентрация пыли и вредных газов в облаке дыма, поднимающегося из зоны сварки, поэтому сварщик должен следить за тем, чтобы поток не падал за щиток. Для удаления вредных газов пыли из зоны сварки необходимо устройство местной вентиляции, вытяжной и общеобъемной приточной - вытяжкой. В зимнее время приточная вентиляция должна подавать в помещение подогретый воздух. При отравлении пострадавшего необходимо вынести на свежей воздух, освободить от стесненной одежды и предоставить ему покой до прибытия врача, а при необходимости следует применить искусственное дыхание.

Сварочные работы относят к категории работ с повышенной степенью опасности, что обуславливает повышенные требования к организации рабочих мест, обслуживанию аппаратуры и оборудования. Сварщику при выполнении работ приходится работать при электрическом токе силой свыше 1000 А и напряжение от 24 до 220-380В.

Запрещается производить электросварочные работы во время дождя, снега, при отсутствии навесов над оборудованием и рабочим местом.

При работе в сырых помещениях сварщик должен находиться на настиле из сухих досок или на диэлектрическом ковре.

При любых отлучениях с места работы сварщик обязан отключить сварочный аппарат.

3.2 Электробезопасность

Поражение электрическим током происходит при соприкосновении человека с токоведущими частями оборудования. Для предупреждения возможного поражения электрическим током при выполнении электросварочных работ необходимо соблюдать основные правила:

-корпуса оборудования и аппаратуры, к которым подведен электрический ток, должны быть заземлены;

-все электрические провода, идущие от распределительных щитков на рабочие места, должны быть надежно изолированы и защищены от механических повреждений;

-запрещается использовать контур заземления, металлоконструкции зданий, а также трубы водяной и отопительной систем в качестве обратного провода сварочной цепи;

-при выполнении сварочных работ внутри замкнутых сосудов (котлов, емкостей, резервуаров, и т.п.) следует применять деревянные щиты, резиновые коврики, перчатки, галоши.