Конструирование и расчет приспособления для сборки и сварки секции стрелы подъемного механизма

Объектом разработки является приспособление для сборки и сварки секции стрелы подъёмного механизма. Целью данной работы является конструирование и расчёт приспособления для сборки и сварки секции стрелы. Актуальность данной работы заключается в расширении технологических возможностей сварочного оборудования, повышения производительности за счёт механизации процесса, снижения уровня требуемой квалификации персонала и в понижении себестоимости конструкции.

Введение ……………………………………………………………………………………………………… 15
1 Описание и назначение секции стрелы подъёмного механизма ………………….. 16
1.1 Анализ сварной конструкции ………………………………………………………………. 16
1.2 Назначение секции стрелы подъёмного механизма и условия её
эксплуатации ……………………………………………………………………………………………. 17
2 Технологическая часть ……………………………………………………………………………… 18
2.1 Выбор материала конструкции …………………………………………………………….. 18
2.2 Обзор существующих методов сборки и сварки подобных конструкций и
выбор способа сварки ……………………………………………………………………………….. 19
2.3 Выбор сварочных материалов ……………………………………………………………… 20
2.4 Расчёт режимов сварки ………………………………………………………………………… 25
2.5 Выбор сварочного оборудования …………………………………………………………. 30
2.6 Разработка технологического процесса сборки и сварки секции стрелы .. 32
2.7 Контроль качества……………………………………………………………………………….. 33
3 Конструкторская часть ……………………………………………………………………………… 37
3.1 Разработка схемы базирования деталей короба ……………………………………. 37
3.2 Разработка схемы базирования короба …………………………………………………. 37
3.3 Разработка принципиальной схемы приспособления для сборки и сварки
короба ………………………………………………………………………………………………………. 38
3.4 Размерные цепи приспособления …………………………………………………………. 39
3.5 Схема действия сил на детали ……………………………………………………………… 41
3.6 Усилия прижатия свариваемых деталей в приспособлении ………………….. 42
3.7 Выбор зажимного устройства ………………………………………………………………. 44
3.8 Проектирование и расчёт основания приспособления для сборки и сварки
……………………………………………………………………………… 47
3.9 Направляющие элементы приспособления для сборки и сварки …………… 48
3.10 Расчёт нижней опорной балки корпуса приспособления для сборки и
сварки секции стрелы ……………………………………………………………………………….. 48
4 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение ……. 51
4.1 Предпроектный анализ и потенциальные потребители результатов ……… 51
4.2 SWOT анализ ………………………………………………………………………………………. 55
4.4 Методы коммерциализации результатов научно-технического
исследования ……………………………………………………………………………………………. 61
4.5 Расчет материальных затрат НТИ ………………………………………………………… 62
4.5.2 Дополнительная заработная плата исполнителей темы …………………… 64
4.5.3 Отчисления во внебюджетные фонды …………………………………………….. 65
4.5.4 Накладные расходы ……………………………………………………………………….. 65
5 Социальная ответственность …………………………………………………………………….. 68
5.1 Введение……………………………………………………………………………………………… 68
5.2 Анализ имеющихся вредных и опасных факторов ……………………………….. 68
5.2.1 Категория тяжести труда………………………………………………………………… 69
5.2.2 Вредные факторы …………………………………………………………………………… 70
5.2.3 Опасные факторы …………………………………………………………………………… 80
5.3 Экологичность разрабатываемой темы ………………………………………………… 87
5.4 Обеспечение устойчивой работы предприятия в чрезвычайныхситуациях
…………………………………………………………………………………………………………………. 87
Заключение …………………………………………………………………………………………………. 89
Список использованный источников ……………………………………………………………. 90
Приложение А. Design and calculation of a fixture for assembly and welding of the
boom section of the lifting mechanism …………………………………………………………….. 92
Приложение Б. Технологический процесс сборки и сварки секции стрелы …. 103

Применение ручного труда на этапах производства сварных конструкций
значительно увеличивает трудовые, временные и экономические затраты. При
изготовлении конструкций состоящих в перечне групп опасных
производственных объектов особое внимание обращается на точность сборки
конструкции, обеспечению эксплуатационной надёжности и выдержке заданных
параметров назначенных режимов сварки.
В данной выпускной квалификационной работе было выполнено
конструирование и расчёт приспособления для сборки и сварки конструкции,
данное приспособление за счёт механизации процесса сборки и сварки позволяет
повысить производительность, снизить уровень требуемой квалификации
персонала и понизить себестоимость конструкции, что существенно
превосходит применение ручного труда.
Объектом исследования в данной работе являлась конструкция секции
стрелы подъёмного механизма, входящая в состав крана. Цель работы
заключалась в конструировании и расчёте приспособления для её сборки и
сварки.
Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:
– проведён анализ сварной конструкции и выполнен обзор существующих
методов сборки и сварки;
– произведён выбор материала конструкции и сварочных материалов;
– рассчитаны режимы сварки и подобранно сварочное оборудование;
– выполнено описание технологического процесса изготовления изделия;
– рассчитаны размерные цепи изделия и приспособления;
– произведён расчёт сварочных деформаций;
– разработаны размерные цепи изделия и приспособления;
– выбрана конструкция основания приспособления и спроектировано
приспособление.

1. ГОСТ 33171-2014 Краны грузоподъемные. Краны металлургические и
специальные. Общие технические требования.
2. ГОСТ32578-2013Краныгрузоподъемные.Металлические
конструкции. Требования к материалам.
3. ГОСТ 19281-2014 Прокат повышенной прочности. Общие технические
условия.
4. ГОСТ34587-2019Краныгрузоподъемные.Металлические
конструкции. Требования к изготовлению.
5. Акулов А.И., Бельчук Г.А. и Демянцевич Е.И. Технология и
оборудование сварки плавлением. Учебник для студентов вузов. М.,
«Машиностроение», 1977. 432с . с ил..
6. ГОСТ 2246-70 Проволока стальная сварочная. Технические условия (с
Изменениями N 1-5).
7. Коновалов А. В., Неровный В. М., Куркин А. С., Теория сварочных
процессов. Учебник для вузов, МГТУ имени Н. Э. Баумана, 2007, с. 752.
8. Технологические основы сварки давлением и плавлением. Сварка
плавлением: учебно-методическое пособие / Е.А. Трущенко
9. ГОСТ 14771-76 Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные.
Основные типы, конструктивные элементы и размеры (с Изменениями N 1, 2, 3).
10.Информацияhttps://www.kemppi.com/ru/offering/family/fastmig-
m/pdf/
11.ГОСТ 21495-76 Базирование и базы в машиностроении. Термины и
определения.
12. ХайдароваА.А.Сборочно-сварочныеприспособления.Этапы
конструирования: учебное пособие / А.А. Хайдарова; Томский политехнический
университет. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2013. –
131 с..
13. Г123Финансовыйменеджмент,ресурсоэффективностьи
ресурсосбережение: учебно-методическое пособие / Н.А. Гаврикова, Л.Р.
Тухватулина, И.Г. Видяев, Г.Н. Серикова, Н.В. Шаповалова; Томский
политехнический университет. − Томск: Изд-во Томского политехнического
университета, 2014. – 73 с.;
14. ГОСТ 12.0.003-2015 «Опасные и вредные производственные факторы.
Классификация»;
15. ГОСТ 12.1.005-88 Общие санитарно – гигиенические требования к
воздуху рабочей зоны.
16. ГОСТ 12.1.035–81 Система стандартов безопасности труда (ССБТ).
Оборудование для дуговой и контактной электросварки. Допустимые уровни
шума и методы измерений;
17. ОСТ 21-6-87 Система стандартов безопасности труда. Светофильтры
стеклянные для защиты глаз от вредных излучений на производстве;
18. ГОСТ 12.1.019–79 Система стандартов безопасности труда (ССБТ).
Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты ;
19. СП 12.13130.2009 Определение категорий помещений, зданий и
наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности.;
20. РД–03–606–03 Инструкция по визуальному и измерительному
контролю.
21. ГОСТ Р 55724-2013 Контроль неразрушающий. Соединения сварные.
Методы ультразвуковые.
22. РД РОСЭК-004-97 Контроль капиллярный. Основные положения.