Расчет нормативов расхода сварочных материалов

Нормирование расхода сварочных материалов представляет собой установление плановой меры их производственного потребления. Основной задачей нормирования является обеспечение расчета технически и экономически обоснованных прогрессивных норм расхода сварочных материалов в целях рационального использования их в производстве.

Норма расхода - это максимально допустимое плановое количество материалов на производство единицы продукции установленного качества в планируемых условиях производства.

При сварке под флюсом нормируется проволока и флюс, при сварке в СО₂ нормируется проволока и углекислый газ.

Норматив расхода электродной проволоки рассчитывается по формуле:             H_пр = M ×k_р, г;

где: М - масса наплавленного металла на суммарную длину сварного шва, г;

   k_р - коэффициент расхода, учитывающий технологические потери и отходы       сварочных материалов;

M = M₀ × L × 1000, г;

где: М₀ - масса 1м шва, г;

  L - суммарная длина шва, м.

                                         M_Q = F ×ρ × 10³, г/мм;

где: F - площадь поперечного сечения наплавленного металла шва данного сварного соединения, мм²;

ρ- плотность металла, г/см³;

Коэффициент расхода электродной проволоки при автоматической сварке: k_р=1,03, при полуавтоматической сварке k_р= 1,05-1,06.

 Произведём расчёт нормативов расхода сварочных материалов для шва №2:

М₀ =80 · 7,85 · 10^-3 = 0,628 кг

Н_пр = 0,628 · 1,03 · 15 =9,9 кг

Н_ф = 0,950 · 1,1 · 14,4 =15 кг

M=0,63*15*1000=9461г

Норма расхода углекислого газа взята по справочным данным. Исходные данные и результаты расчета приведены в таблице 2.7.

 

Таблица. 2.7 - Исходные данные и результаты расчетов расхода сварочных материалов.        

№ шва	F, мм2	L, м	М0,   г/мм	М, г	Нпр, г	Нф, г	Нг, л/мин
1	48,6	126	0,38	13187	13846	20769	-
2	80	15	0,63	9461	9934	14901	-
3	48,6	7,2	0,38	2447	2569	3853	-
4	48,6	4,6	0,38	1755	1842		16-18
5	24,4	1,5	0,38	286,5	301	451	-
6	56	63,15	0,38	13054	11600	18709	-
7	78	21,05	0,36	8258	9100	12587	-

 

 

Норма расхода флюса рассчитывается по следующей эмпирической формуле:                         H_ф = H_пр × k_р, г;

Коэффициент расхода флюса для полуавтоматической сварки: k_р=1,5, для автоматической сварки: k_р=1,1 - на весу, k_р= 1,18 - на флюсо-медной подушке, k_р=1,23 - на флюсовой подушке.

Вывод: Для сварки конструкции требуется 47,35 кг проволоки Св-08-АА; 1,8 кг проволоки Св-08Г2С; 71,27 кг флюса АН-348-АМ; 16-18 л/мин углекислого газа. Это минимальное количество сварочных материалов для сварки данного изделия.

 

 

1.8 Расчет технической нормы времени

Задачей нормирования является установление необходимых затрат времени на выполнение заданной работы в определенных организационно-технических условиях.

Норма штучного времени для всех видов дуговой сварки рассчитывается по формуле:      

                               Т_шт = Т_нш-к × L + t_вн

где: Т_нш._к - неполное штучно-калькуляционное время сварки 1м шва;

L - длина свариваемого шва, м;

t_вн - вспомогательное время, зависящее от изделия и типа оборудования, включает в себя время на установку, поворот, снятие изделия, закрепление и открепление деталей, перемещение сварщика.                       

                                        

                                  Т_нш-к = (Т₀ + t_вш) × (1 + (а_абс + а_от  + а_{п з} ) / 100),

где: Т₀ - основное время сварки 1 м шва,

   t_вш- вспомогательное время, зависящее от длины свариваемого шва.

 Основное время электросварочных работ - это время, затрачиваемое непосредственно на образование сварного шва путем расплавления металла электрода. Его определяют в зависимости от вида и способа сварки.

Основное время для автоматической и полуавтоматической сварки под флюсом и в среде защитных газов:

 

T_o = 60 / V_{ce 1} + 60 × n / V_{cв п};

где: V_{св 1}, V_{св n} - скорость сварки для первого и последующих проходов, м/ч;

     n - количество проходов.

 Время на обслуживание рабочего места - а_абс, на отдых и личные надобности - а_от, на подготовительно-заключительные работы - а_пз, задаются в процентах от оперативного времени - t_on.

 

                                  t_on = T_o + t_вш

                                  t_вш = 0,35×L

С учетом этого можно записать:

 

                                         Т_нш-к = t_on × k + t_nз / n                                            

k = 1,13 - при сварке в удобном положении;

      k = 1,19 - при сварке в неудобном положении.

     Подготовительно-заключительное время зависит от сложности сварки и сборки:

простое t_nз =  11-12 мин;

среднее t_{п з}=   17 мин;

сложное t_пз =  27 мин.

     Исходные данные и результаты расчета приведены в таблице 2.8.

 

  Таблица 2.8 -   Результаты расчетов нормы времени                             

 

№ шва	L, м	Vсв, м/ч	To, мин	tвш, мин	ton, мин	tвн, мин	Тнш-к, мин	Тшт, мин
1	20,8	30	2	7,28	9,28	11,5	28	594
2	24,8	30	2	8,68	10,68	1,6	29,3	728
3	7,2	28	2,14	2,52	4,66	ид	24,6	188
4	4,6	28	2,14	1,61	3,75	пд	24,6	124
5	1,5	28	2,14	0,525	2,665	9,2	19	37,7
6*	63,15	30	2	22,1	24,1	10	42,23	838
7	21,05	30	2	7,36	9,36	12	27,5	590

 

     Примечание: 1.Расчеты выполнены при t _пз = 17 мин, k = 1,13.

2. 6* - шов варится двухдуговым автоматом, следовательно, время на сварку снижается вдвое.

     Для того чтобы назначить число рабочих, требуемых для изготовления данной конструкции, нужно определить общее время, требуемое для изготовления конструкции.

            Т_общ  = Σ Т_шт-к  = 594 + 728 + 188 + 124 + 37,7 + 838 + 590 = 3100,7 мин.

           Общее время, требующееся на сварку данной конструкции 51,6 ч.

 

 

 

2 Разработка технологического плана участка

 

 

Разработка технологической планировки (плана расположения оборудования и рабочих мест в цехе) является одной из наиболее ответственных работ при проектировании. От того, насколько удачно выполнена планировка, во многом зависит нормальная работа цеха и его участков.

 

Исходными данными для разработки планировки служат; карты технологического процесса, расчет потребного количества оборудования и рабочих мест, В зависимости от количества потоков выбирают ширину здания, она может быть 12, 18, 24, 30, 36 м или кратной этим значениям. Длину здания получают делением значения его производственной площади на ширину. Размеры здания по длине должны быть кратными 6 м. План здания вычерчивается с изображением основных строительных элементов в масштабе 1:100. Отдельно в принятом масштабе вычерчиваются также условные изображения принятого оборудования и рабочих мест (темплеты), которые располагаются на плане цеха в соответствии со схемой (картой) технологического процесса и действующими нормами проектирования.

 

При разработке планировки необходимо соблюдать следующие основные требования и правила: размещать оборудование и рабочие места в порядке последовательности выполнения технологических операций, не допуская возвратных и петлеобразных движений обрабатываемого материала, создающих встречные потоки; оборудование и рабочие места располагать по возможности так, чтобы материал для обработки поступал справа налево по отношению к работающему; предусмотрены удобства наладки оборудования, смены инструмента, обеспечена хоровая освещённость рабочего места; после участков с высокопроизводительным оборудованием необходимо предусматривать межоперационные запасы заготовок, а также места технологических выдержек; все основные внутрицеховые транспортные операции целесообразно производить с помощью приводных и неприводных конвейеров и траверсных тележек; расстояния между оборудованием, складочными местами и элементами здания должны быть не менее следующих значений: от стены до тыльной или боковой стороны станка - 600 мм; до продольной стороны складочного места - 1000 мм; между тыльными сторонами станков - 700 мм; ширина постоянных проходов, свободных от оборудования и коммуникаций, должна быть не менее 1000 мм, их количество определяется расположением технологического оборудования; ширина проездов при одностороннем движении транспорта - 2-3 м и двухстороннем - не менее 4 м; через каждые 50 м длины цеха должны быть предусмотрены поперечные проезды шириной 3-4 м и т.д.

 

Вспомогательные помещения размещают сообразуясь с производственным процессом. Например, лакоприготовительное отделение вблизи потребителей лакокрасочных материалов и т.п.

 

На планировке должны быть проставлены основные размеры плана здания, осуществлена привязка осей основного оборудования к колоннам или стенам здания и составлена спецификация технологического и транспортного оборудования.

 

В цех отделки с помощью электропогрузчика привозят стулья. Рабочиий вручную навешивает эти стулья на цепной конвейер линии крашения и грунтования 948-00-00

 

ВПКТИМ. Изделия подвешивают на высоте 400 мм от уровня пола под углом 20°.На конвейере, движущимся со скоростью 0,7 м/мин, изделия поступают в камеру 1, где стуйным обливом наносится краситель ХМ 8000. Краситель имеет вязкость по вискозиметру ВЗ-4 30 с, расход составляет 155 г/м2. После нанесения красителя, изделия в течение 1 минуты выдерживают в парах растворителя.

 

Далее изделия поступают в конвекционную сушильную камеру 2, где сушат 2 минуты при температуре 20 °С.

 

После этого изделия переносятся в камеру 1, где обливом наносят грунтовку Целлонит Г 1010 вязкостью по ВЗ-4 60 с, расход составляет 200 г/м3. Далее выдержка в парах растворителя. Данный слой грунтовки сушат в трёхходовой конвекционной камере 4 при температуре 45 °С в течение 20 мину. Охлаждаются изделия при перемещении на следующую позицию, всё так же двигаясь на подвесном конвейере, над которым установлен вытяжной зонт 5. Уже охлаждённые изделия рабочий вручную снимает с конвейера.

 

Далее стулья поступают на рабочее место, где их шлифуют вручную шлифовальной шкуркой №5.

 

Затем изделия поступают к линии лакирования А-242. Рабочиий вручную навешивает эти стулья на цепной конвейер линии. Изделия подвешивают на высоте 400 мм от уровня пола под углом 20°. На конвейере, движущимся со скоростью 1 м/мин, изделия поступают в камеру 7, где наносится токопроводящий состав (раствор алкомона в уайт-спирте). Данный состав имеет вязкость по вискозиметру ВЗ-4 50 с, расход составляет 40 г/м2. После нанесения красителя, изделия поступают в трёхходовую конвекционную камеру 8, сушка длится 20 минут при температуре 50°С. Подсушенные изделия поступают в камеру 9, где методом электрораспыления наносится первый слой лака Мерит Электра 50 «Tikkurila». При этом вязкость лака составляет 30 с (по ВЗ-4), а расход - 150 г/м2. Далее для устранения дефектов (непрокрашенных мест) стулья поступают в ремонтную распылительную кабину 10. После этого изделия выдерживаются при перемещении на следующую позицию, затем сушатся в конвекционной камере 20 минут при температуре 20 °С. Охлаждаются изделия в процессе движения на следующую позицию.

 

Для нанесения второго слоя лака данный цикл повторяют, а после охлаждения рабочий вручную снимает стулья с конвейера.

 

Далее визуально проводят контроль качества образцов, сравнивая их с эталоном. Стулья хорошего качества электропогрузчиком вывозят из цеха. Стулья, имеющие дефекты, переносят к рабочему месту 11, где их устраняют. Затем их также вывозят из цеха.