Методические указания по выполнению дипломного проекта (стр. 9 из 13)
Таблица 4 – Коэффициент для расчета плит, опертых с трех сторон
| Закрепл. | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 | 1 | 1,2 | 1,4 | 2 | >2 |
| Незакреп. | ||||||||||
| b | 0,06 | 0,074 | 0,088 | 0,097 | 0,107 | 0,112 | 0,120 | 0,125 | 0,132 | 0,133 |
Толщину плиты Sоп.пл. определяем по максимальному из трех изгибающих моментов, мм
(34)Диаметры анкерных болтов принять конструктивно:
- для шарнирных баз d=20…30 мм.
- для жестких баз d=24…36 мм.
Для жестких баз применяем анкерные плиты 5, которые привариваются к траверсам в процессе монтажа колонны в соответствии с рисунком 6.
Толщина анкерных плиток Sа=30…40 мм.
Ширина плитки bа применяется в зависимости от диаметра анкерных болтов, мм
bа=2,2d+(10…20) (35)
Определяем суммарную длину сварных швов SIш, прикрепляющих траверсу к ветвям колонны, см
(36)где b - коэффициент, зависящий от способа сварки;
Кf – катет сварного шва принимается по наименьшей толщине металла по СНиП 11-23-81 (с.48. таблица 38), см.
Определяем высоту траверсы hтр, см
(37)2.7. Расчет и конструирование оголовка колонны и ее стыков
Оголовок служит опорой для балок, ферм и распределяет сосредоточенную нагрузку на колонну равномерно по всему сечению стержня.
Давление на колонну передается на опорную плиту, а затем на опорное ребро и через ребро на ветви колонны и далее равномерно распределяется по сечению колонны. Поперечное ребро препятствует скручиванию опорных ребер.
Принимаем толщину опорной плиты оголовка Sо.пл=16…25 мм.
Принимаем толщину опорных ребер Sр=14…20 мм.
Если опорная плита оголовка устанавливается на фрезерованные торцы опорных ребер, то катеты сварных швов, прикрепляющих опорную плиту к опорным ребрам, принимаются конструктивно:
- Кf=6 мм при Sо.пл=16…20 мм;
- Кf=8 мм при Sо.пл=16…25 мм;
С опорных ребер давление на стенку колонны передается через вертикальные угловые швы.
Определяем требуемую длину вертикальных угловых швов Iш, см
(38)где b - коэффициент, зависящий от способа сварки;
Кf – катет шва принимается по минимальной толщине металла, см.
Проверяем ребро на срез t, кН/см2
(39)где Ар – площадь ребра, см2;
Rs – расчетное сопротивление сдвигу, кН/см2
Ар=2×Sр×Iш (40)
2.8 Выбор способа сварки и методов контроля качества сварных соединений
Для изготовления колонны выбираем и обосновываем способ сварки, исходя из обеспечения высокой производительности и качества изготовления. Выбираем и обосновываем контроль качества сварных соединений.
2.9 Выбор режимов сварки и сварочного оборудования
Исходя из выбранного способа сварки, необходимо выбрать и обосновать параметры режима.
Критерием оптимального выбора режимов служит максимальная производительность процесса сварки при условии получения требуемых геометрических размеров поперечного сечения шва, регламентированных ГОСТ 14771-76, ГОСТ 5264-80, ГОСТ 8713-79 и достаточно низких потерь металла на угар и разбрызгивание.
Основными параметрами режима автоматической, полуавтоматической сварки под флюсом являются сварочный ток, диаметр, скорость подачи сварочной проволоки, напряжение на дуге, скорость сварки.
Таблица 5 – Режимы сварки
| Катет сварного шва, мм | Диаметр проволоки, d, мм | Сварочный ток, Iсв, А | Напряжение дуги, Uд, В | Скорость подачи проволоки, Vпод, м/ч | Скорость сварки, Vсв, м/ч | Вылет электрода, Iэ, мм | Расход газа, дм3/мм |
Расчет режимов сварки производится всегда для конкретного случая.
Определяем скорость сварки, Vсв, м/ч
(41)где αн – коэффициент наплавки;
I – сила тока, А;
g - удельная плотность (g=7,85 г/см3);
Аш – площадь поперечного сечения шва, мм2
(42)где Кf – катет шва, мм;
q – высота усиления шва, мм.
q=0,3 Кf (43)
определяем скорость подачи сварочной проволоки, Vпод, м/ч
(44)где d – диаметр сварочной проволоки, мм.
Учитывая выбранный способ и режимы сварки, выбираем сварочное оборудование. Рассчитанные диапазоны скоростей уточняем по паспортным данным полуавтомата. Далее описываем принцип работы, конструкцию и техническую характеристику выбранного сварочного оборудования.
Для контроля сварных швов колонны целесообразно выполнить макроанализ, проверить сварные швы на наличие внутренних дефектов. Макроанализ выполняется с помощью контроля и замера размеров сварных швов специальными шаблонами.
Наличие внутренних дефектов можно выявить с помощью ультразвукового или магнитографического методов контроля качества.
3 РАЗДЕЛ ОХРАНЫ ТРУДА
В этом разделе необходимо отразить следующие вопросы:
- производственные опасности при сварке;
- мероприятия по борьбе с загрязнением воздуха;
- меры предохранения от поражения электрическим током;
- меры предохранения от излучения дуги и ожога;
- меры безопасности при эксплуатации баллонов с защитным газом;
- противопожарные мероприятия при сварке;
- мероприятия по борьбе с загрязнением окружающей среды;
- расчёт вентиляции на рабочих местах сборочно-сварочного участка;
- расчёт освещения сборочно-сварочного участка.
3.1 Расчет вентиляции на рабочих местах сборочно-сварочного участка.
Местные отсосы могут быть совмещены с технологическим оборудованием и не связаны с оборудованием. Они могут быть стационарными и нестационарными, подвижными и неподвижными.
При ручной, автоматической и полуавтоматической сварке в среде защитных газов небольших деталей на стационарных рабочих местах рекомендуется принять следующие устройство:
- панели равномерного всасывания;
- столы с подвижным укрытием и со встроенным местным отсосом;
- столы для сварщика с встроенным (верхним и нижнем) отсосом и др.
Столы на стационарных постах и кабине оборудуются панелями равномерного всасывания следующих размеров:
Гп 600х645, Гп 750х645, Гп 900х645 мм.
Часовой объем вытяжки загрязненного воздуха Lв, м3/ч определяется по формуле
, (2.1)где Lв - часовой объем вытяжки загрязненного воздуха, м3/ч;
V – скорость движения воздуха в воздуховоде. (V = 3...4 м3/ч);
А – площадь сечения воздуховода, м2.
А = 0,25 х Ап, (2.2)
где А – площадь сечения воздуховода, м2;
Аn – площадь панели, м2.
Подсчитав величину Lв, подбираем вентилятор и тип электродвигателя для местного отсоса.
Типы местных отсосов для сварки под флюсом: щелевой, перфорированный, приближенный, флюсоотсос и др.
Количество воздуха L, м3/ч удаляемого местным отсосом определяется по формуле
, (2.3)где L - количество воздуха, удаляемого местным отсосом, м3/ч;
I – сила сварочного тока, А;
К – коэффициент:
- для щелевого отсоса К=12;
- для двойного отсоса К=16.
Подсчитав величину L, подбираем № вентилятора и тип электродвигателя для местного отсоса.
Рекомендуются вентиляторы высокого давления:
№ 5 - при количестве отсосов до 8;
№ 8 - при количестве отсосов от 8 до 40.
Пример расчета.
Подобрать вентилятор и электродвигатель для местной вытяжной вентиляции сварочного поста при сварке мелких изделий.
Для механизированной сварки в СО2 панель местного отсоса равномерного всасывания принимается 600х645 мм (Аn).
Определяем часовой объем вытяжки загрязненного воздуха Lв, м3/ч по формуле
, (2.4)где Lв - часовой объем вытяжки загрязненного воздуха, м3/ч;
V – скорость движения воздуха в воздуховоде, м3/ч, (V = 3...4 м3/ч);
А – площадь сечения воздуховода, м2, (А = 0,25Ап).
А = 0,25Аn = 0,25 х 0,6 х 0,645 = 0,0967 м2,
Lв = 3 х 0,0967 х 3600 = 1044 м3/ч.
Выбираем по таблице вентилятор № 2 с воздухообменом 1200 м3/час, электродвигатель 4А100S2У3
Таблица 2.1 - Данные для выбора центробежных вентиляторов серии ЭВР
| n, мин-1 | Воздухопоток, м3/час | Тип электродвигателя |
| 1 | 2 | 3 |
| 1425 | 200 300 400 500 600 700 800 9000 | 4А100S4У3 |
| 2880 | 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 | 4А100S2У3 |
| 950 | 800 1200 1600 2000 2500 | 4А10L6У3 |
3.2 Освещение сборочно-сварочного участка