Сборка и сварка площадки для обслуживания карусельного станка, изготавливающего ремонтную оснастку нефтепроводов

Объектом исследования является площадка для обслуживания карусельного станка, изготавливающие не только оснастку для нефтепровода, но и самые различные детали диаметром до 2000 мм и высотой 1600 мм. Цель работы – разработать технологию сборки и сварки площадки для обслуживания карусельного станка, выполнить деталировку с эскизами и сборочный чертеж в программе “Компас 3D”, выполнить расчеты сварочных швов.

Введение ………………………………………………………………………………………………….. 19
Обзор литературы…………………………………………………………………………………….. 20
1 Ознакомительная часть с объектом исследования ………………………………….. 21
1.1 Конструкция площадки для обслуживания карусельного станка ……… 21
1.2 Характеристика и обоснование выбора материала ………………………….. 23
2 Расчѐт и аналитика технологии сварки …………………………………………………… 26
2.1 Выбор способа сварки …………………………………………………………………….. 26
2.2 Выбор сварочного оборудования …………………………………………………….. 27
2.3 Выбор сварочных материалов …………………………………………………………. 30
2.4 Расчет режимов сварки ……………………………………………………………………. 34
2.5 Выбор сварочного электрода …………………………………………………………… 36
2.6 Площадь наплавленного металла …………………………………………………….. 36
2.7 Определение силы сварочного тока …………………………………………………. 37
2.8 Определение напряжения на дуге ……………………………………………………. 38
2.9 Определение скорости сварки …………………………………………………………. 39
2.9.1 Определение погонной энергии ……………………………………………………. 39
2.9.2 Определение глубины проплавления …………………………………………….. 40
2.9.3 Длина дуги …………………………………………………………………………………… 40
2.9.4 Доля участия основного металла…………………………………………………… 41
2.9.5 Расчет химического состава сварного шва…………………………………….. 41
2.9.6 Расход сварочных материалов ………………………………………………………. 42
3 Разработка технологии сборки и сварки …………………………………………………. 43
3.1 Заготовительные операции …………………………………………………………….. 46
3.2 Сборочные операции ……………………………………………………………………… 46
3.3 Сварочные операции ………………………………………………………………………. 47
3.4 Деформации при сварке и методы борьбы с ними …………………………… 49
3.5 Техника безопасности при сварочных работах ……………………………….. 51
3.6 Контроль качества сварочных соединений ……………………………………… 53
4 Финансовый менеджмент,ресурсоэффективность и ресурсосбережение 55
4.1 Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения
научных исследований с позиции ресурсоэффективности и
ресурсосбережения ………………………………………………………………………………….. 55
4.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования ………………. 56
4.1.2 Анализ конкурентных и технических решений …………………………….. 57
4.1.3 SWOT анализ ………………………………………………………………………………. 59
4.2 Планирование и формирования бюджета технического проекта ……… 62
4.2.1 Определение структуры работ ……………………………………………………… 62
4.2.2 Определение трудоемкости работ ………………………………………………… 63
4.2.3 Разработка графика Ганта ……………………………………………………………. 65
4.3 Бюджет затрат на проектирование ………………………………………………….. 68
4.3.1 Расчет материальных затрат ………………………………………………………… 68
4.3.2 Расчет амортизационных отчислений …………………………………………… 69
4.3.3 Заработная плата исполнителей …………………………………………………… 70
4.3.4 Отчисления во внебюджетные фонды ………………………………………….. 72
4.3.5 Накладные расходы …………………………………………………………………….. 73
4.3.6 Формирование бюджета затрат ……………………………………………………. 73
4.3.7 Вывод по разделу финансовый менеджмент …………………………………. 74
5 Социальная ответственность …………………………………………………………………. 75
5.1 Введение ………………………………………………………………………………………… 75
5.2 Правовые и организационные нормы обеспечения безопасности …….. 76
5.3 Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны
сварщика …………………………………………………………………………………………………. 77
5.4 Производственная безопасность …………………………………………………….. 78
5.4.1 Анализ выявленных вредных и опасных факторов ……………………….. 78
5.4.2 Повышенный уровень шума ………………………………………………………… 79
5.4.3 Недостаток освещенности ……………………………………………………………. 80
5.4.4 Неблагоприятные условия микроклимата …………………………………….. 82
5.4.5 Воздействие ультрафиолетового излучения …………………………………. 83
5.4.6 Брызги и выбросы расплавленного металла …………………………………. 83
5.4.7 Электробезопасность …………………………………………………………………… 84
5.4.8 Движущиеся машины и механизмы, подвижны части
производственного оборудования ……………………………………………………………. 85
5.5 Экологическая безопасность …………………………………………………………… 86
5.6 Безопасность в чрезвычайных ситуациях ………………………………………… 87
5.7 Вывод по разделу социальная ответственность ……………………………….. 88
Заключение …………………………………………………………………………………………….. 90
Список использованных источников ……………………………………………………….. 91
Приложение А Титульный лист ………………………………………………………………. 94
Приложение Б Технологическая карта изготовления заготовок на
площадку для обслуживания карусельного станка ……………………………………. 95
Приложение Б.1 Технологическая карта изготовления заготовок на площадку
для обслуживания карусельного станка ……………………………………………………. 97
Приложение Б.2 Технологическая карта сборки и сварки………………………….. 99
Приложение В Сборочный чертеж …………………………………………………………. 101
Приложение В.1 Чертеж на боковые стенки …………………………………………… 102
Приложение Г Деталировка площадки для обслуживания карусельного
станка …………………………………………………………………………………………………….. 104
Приложение Г.1 Деталировка площадки для обслуживания карусельного
станка …………………………………………………………………………………………………….. 105
Приложение Г.2 Деталировка площадки для обслуживания карусельного
станка …………………………………………………………………………………………………….. 106
Приложение Г.3 Деталировка площадки для обслуживания карусельного
станка …………………………………………………………………………………………………….. 107
Приложение Д Схема раскроя на борт правый и борт левый …………………… 108
Приложение Д.1 Схема раскроя на стойки поз.3,4,5,6 ……………………………… 109
Приложение Д.2 Схема раскроя на лист поз.7,8 ………………………………………. 110
Приложение Д.3 Схема раскроя на уголок поз.9 ……………………………………… 111
Приложение Д.4 Схема раскроя на уголок поз.10 ……………………………………. 112
Приложение Е Схема выполнения сварных швов ……………………………………. 113

В квалификационной работе была выполнена разработка технологии
сборки и сварки площадки для обслуживания карусельного станка. Данная
конструкция выполнена в виде металлического каркаса, которая будет
служить опорой для оператора станка, с помощью которой работник сможет
выполнять такие задачи, как подъем к шпинделю, иметь при этом доступ к
режущему инструменту, выполнять спуск для дальнейшего обслуживания.
Данные движения будут выполнены с целью установки или съема деталей со
станка, для уборки оборудования вокруг шпинделя, для визуального осмотра
при вращении, выставлении и обработки деталей.
Данная площадка в отличии от деревянной имеет ряд преимуществ,
таких как долговечность, надежность и устойчивость, что и потребуется при
эксплуатации. При проектировании с помощью литературы и марочника
сталей была выбрана сталь Ст3пс, так как данная марка отвечает всем
требованиям с финансовой и конструктивной стороны. В процессе
разработки конструкции были рассмотрены несколько вариантов сварочного
оборудования, и была выбрана ручная дуговая сварка. Так как наша
конструкция имеет ряд труднодоступных мест и в условиях производства
носит единичный характер, был выбран данный вид сварки электродами
МР-3С, данная марка электродов обеспечивает надежность сварных
соединений и соответствует химическому составу наплавленного металла.
При проектировании были учтены все затраты на материал,
оборудование для проектирования и для выполнения сварки, были учтены
зарплаты работникам проекта. Общая сумма затрат составила 258085 рублей,
с учетом того, что на выполнение проекта потребовалось несколько месяцев.

1.Марочник сталей и сплавов/В.Г. Сорокин, А.В. Волосникова,
С.А. Вяткин. Под общ. ред. В.Г. Сорокина. – М.: Машиностроение, 1989. –
640 с.
2.Дефектация сварных швов и контроль качества сварных
соединений: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования /
В.В.Овчинников – 3 изд., стер. – М. : Издательский центр»Академия», 2017. –
224 с.
3.Технология сварочного производства: учебное пособие / К.И.
Томас, Д.П. Ильященко; Юргинский технологический институт. – Томск:
Изд-во Томского политехнического университета, 2011. – 247 с
4.СварочныйаппаратинверторныйAuroraMaximma1800.
Руководство пользователя по эксплуатации.
5.Сварочный аппарат инверторный «Ресанта» модели САИ 220.
Руководство пользователя по эксплуатации.
6.ГОСТ 9466-75 – Электроды покрытые металлические для ручной
дуговой сварки сталей и наплавки. Классификация и общие технические
условия.
7.Оборудование и основы технологии сварки металлов плавлением
и давлением: Учебное пособие / Под ред. Г. Г. Чернышова и Д. М. Шашина.
— СПб.: Издательство «Лань», 2013. — 464 с.: ил. — (Учебники для вузов.
Специальная литература).
8.Технология сварочного производства: учебное пособие / К.И.
Томас, Д.П. Ильященко; Юргинский технологический институт. – Томск:
Изд-во Томского политехнического университета, 2011. – 247 с.
9.ГОСТ 380-2005 – Сталь углеродистая обыкновенного качества.
10. ГОСТ 9467-75 – Электроды покрытые металлические для ручной
дуговой сварки конструкционных и теплоустойчивых сталей.
11. ГОСТ 5264-80 – Ручная дуговая сварка. Соединения сварные.
Основные типы, конструктивные элементы и размеры.
12. Введение в основы сварки: учебное пособие / В.И. Васильев, Д.П.
Ильященко, Н.В. Павлов; Юргинский технологический институт – Томск:
Изд-во Томского политехнического университета, 2011. – 317 с.
13. Куликов, В. П. Технология сварки плавлением/ В.П. Куликов. –
Минск: Дизайн ПРО, 2000. – 257 с.
14. Оборудование и основы технологии сварки металлов плавлением
и давлением: Учебное пособие / Под ред. Г. Г. Чернышова и Д. М. Шашина.
— СПб.: Издательство «Лань», 2013. — 464 с.: ил. — (Учебники для вузов.
Специальная литература).
15. Источники питания для дуговой сварки: учеб. пособие для студ.
высш. учеб. заведений / О.Е. Капустин. – М.: Издательство «Кван», 2006.-74
с.
16. Технология ручной дуговой и плазменной сварки и резки
металлов : учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / В.В.
Овчиников. – 5-е изд., стер. – М. : Издательский центр «Академия», 2016. –
240 с.
17. ГОСТ 8509-93 – Уголки стальные горячекатаные равнополочные.
18. ГОСТ 8568-77 – Листы стальные с ромбическим и чечевичным
рифлением.
19. РД 03-606-03 – Инструкция по визуальному и измерительному
контролю.
20. Финансовыйменеджмент,ресурсоэффективностьи
ресурсосбережение: учебно-методическое пособие /Криницына З.В., Видяев
И.Г.; Томский политехнический университет. – Томск: Изд-во Томского
политехнического университета, 2014.-73 с.
21. Трудовой кодекс Российской Федерации от 30.12.2001 N 197-ФЗ
(ред. от 16.12.2019).
22. ГОСТ 12.3.003-86 – Система стандартов безопасности труда.
Работы электросварочные. Требования безопасности.
23. ГОСТ 12.0.003-2015 – Система стандартов безопасности труда.
Опасные и вредные производственные факторы.
24. ПОТ Р М 020-2001 Межотраслевые правила по охране труда при
электро и газосварочных работах.
25. СП 52.13330.2016 Естественное и искусственное освещение.
26. СанПиН 2.2.4.548-96 Гигиенические требования к микроклимату
производственных помещений.
27. СН 4557-88 Санитарные нормы ультрафиолетового излучения в
производственных помещениях.
28. ГОСТ 12.3.002-2014 – Система стандартов безопасности труда.
29. ГОСТ 12.1.038-82 Система стандартов безопасности труда.
Предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов.
30. СанПиН 2.2.4.3359-16 Шум. Вибрация. Инфразвук. Ультразвук.
31. Ветошкин А.Г., Таранцева К.Р. Технология защиты окружающей
среды (теоретические основы). Учебное пособие. /Под ред. доктора
технических наук, профессора, академика МАНЭБ и АТП РФ А.Г.Ветошкина
– Пенза: Изд-во Пенз. технол. ин-та, 2004. – с.: ил., библиогр.
32. ГОСТ Р 56164-2014 – Выбросы загрязняющих веществ в
атмосферу.
33. Безопасность в чрезвычайных ситуациях: учеб. пособие / С. В.
Ефремов, В. В. Цаплин; СПбГАСУ. – СПб., 2011. – 296 с.