Исследование и разработка процесса изготовления и сборки закладной детали опоры освещения
|
Введение 4
1 Анализ исходных данных и технических решений 6
1.1 Опоры фланцевые трубчатые несиловые (ОТ) 6
1.2 Конструкция фланцевой опорной части 6
1.3 Описание конструкции с анализом ее технологичности 9
1.4 Классификация и методы изготовления фланцев 12
1.5 Особенности фланцевых соединений 14
1.6 Область применения фланцев 15
1.7 Способы сваривания трубы с фланцем 16
1.8 Разработка технологического процесса изготовления сварной
конструкции, изготовление заготовки и подготовка кромок 18
1.8.1 Зачистка листа и подготовка поверхности 18
1.8.2 Выбор способов сборки и сварки 19
1.8.3 Контроль качества фланцевых узлов 19
1.9 Преимущества приварных фланцев 20
1.10 Характеристики свариваемого материала 20
1.10.1 Свойства материала закладной детали 21
2 Расчеты прочности закладных деталей и расчет зависимости ветровой
нагрузки на поверхность опоры освещения 25
2.1 Расчет фланца приваренного встык 25
2.2 Методика инженерного расчета ветровой нагрузки на поверхность
опоры освещения 28
3 Источники питания, используемые для работы 29
3.1 Для механизированной сварки плавящейся проволокой сплошного
сечения 29
3.2. Для ручной дуговой сварки 31
4 Сварка плавящимся электродом в среде защитных газов 33
5 Контроль качества сварного шва 38
5.1 Ультразвуковой контроль сварных соединений 38
5.2 Фазированные решетки 40
6 Проверка механических свойств сварных соединений 42
6.1 Испытание на статический изгиб 42
6.2 Механические испытания на излом специальных сварных соединений -
прямых врезок 44
6.3 Оценка механических свойств 45
7 Цинкование металла. Методы цынковки 47
7.1 Методы цинкования 48
7.2 Горячее цинкование 49
7.3 Холодное цинкование 52
7.4 Гальванический метод 54
7.5 Термодиффузионное цинкование 56
7.6 Газо-термическое напыление цинка 58
8 Технология сборки и сварки опор освещения 60
8.1 Входной контроль материала и подготовка к сборке 60
8.2 Разделка кромок под сварку 61
8.3 Сборка закладных деталей и опор освещения 63
8.4 Сварка 63
8.5 Контроль качества 69
8.6 Оцинковка 70
Заключение 72
Список используемых источников 73
1 Анализ исходных данных и технических решений 6
1.1 Опоры фланцевые трубчатые несиловые (ОТ) 6
1.2 Конструкция фланцевой опорной части 6
1.3 Описание конструкции с анализом ее технологичности 9
1.4 Классификация и методы изготовления фланцев 12
1.5 Особенности фланцевых соединений 14
1.6 Область применения фланцев 15
1.7 Способы сваривания трубы с фланцем 16
1.8 Разработка технологического процесса изготовления сварной
конструкции, изготовление заготовки и подготовка кромок 18
1.8.1 Зачистка листа и подготовка поверхности 18
1.8.2 Выбор способов сборки и сварки 19
1.8.3 Контроль качества фланцевых узлов 19
1.9 Преимущества приварных фланцев 20
1.10 Характеристики свариваемого материала 20
1.10.1 Свойства материала закладной детали 21
2 Расчеты прочности закладных деталей и расчет зависимости ветровой
нагрузки на поверхность опоры освещения 25
2.1 Расчет фланца приваренного встык 25
2.2 Методика инженерного расчета ветровой нагрузки на поверхность
опоры освещения 28
3 Источники питания, используемые для работы 29
3.1 Для механизированной сварки плавящейся проволокой сплошного
сечения 29
3.2. Для ручной дуговой сварки 31
4 Сварка плавящимся электродом в среде защитных газов 33
5 Контроль качества сварного шва 38
5.1 Ультразвуковой контроль сварных соединений 38
5.2 Фазированные решетки 40
6 Проверка механических свойств сварных соединений 42
6.1 Испытание на статический изгиб 42
6.2 Механические испытания на излом специальных сварных соединений -
прямых врезок 44
6.3 Оценка механических свойств 45
7 Цинкование металла. Методы цынковки 47
7.1 Методы цинкования 48
7.2 Горячее цинкование 49
7.3 Холодное цинкование 52
7.4 Гальванический метод 54
7.5 Термодиффузионное цинкование 56
7.6 Газо-термическое напыление цинка 58
8 Технология сборки и сварки опор освещения 60
8.1 Входной контроль материала и подготовка к сборке 60
8.2 Разделка кромок под сварку 61
8.3 Сборка закладных деталей и опор освещения 63
8.4 Сварка 63
8.5 Контроль качества 69
8.6 Оцинковка 70
Заключение 72
Список используемых источников 73
Опоры освещения одни из наиболее важных конструкций на улицах любой жилой местности, они обеспечивают безопасность автовладельцев и пешеходов движущихся вдоль авто дорог, напрямую зависит от хорошей видимости в темное время суток. Высота опоры, качество и дальность освещения влияет на его рентабельность в той или иной местности.
Кроме этого опоры применяются для освещения парковых зон. Они бывают торшерного типа и могут применяться для создания искусственного освещения и благоустройства в городах на прогулочных бульварах, различных парков, скверов, аллей, дворовых, спортивных и детских площадок, набережных, коттеджных поселков и станций АЗС. В целом сфера применения опор наружного освещения безгранична.
Опоры производятся из трубы разного диаметра труб от 76 до 159 мм с толщиной стенки 3 или 4 мм, с высотой опоры от 0,8 до 9 метров. Трубы разного сечения придают опорам жесткость и эстетичный вид. Наружная поверхность опоры защищена методом горячего оцинковывания, что позволяет опоре служить долгие годы, не подвергаясь коррозии. Возможно порошковое окрашивание.
В нижней части опоры имеются фланец для крепления к фундаментному блоку, а на боковой поверхности люк, который позволяет осуществлять монтаж и обслуживание электрического и коммутационного оборудования. В верхней части опоры на фланце находятся два пояса приваренных гаек с резьбой М-10, предназначенных для фиксации, который необходим для установки осветительных приборов, ламп венчающих макушку опоры. Конструкция опоры предусматривает исключительно подземный подвод кабеля питания. Опора может выдерживать нагрузку до 100 килограмм. Данные опоры запрещается использовать в качестве силовых опор.
При больших размерах, необходима надежная фиксация длинномерных конструкций, для этого используются специальные закладные детали. Они располагаются под землей и являются штучным продуктом, т.е. не производятся на конвейере, каждая часть проектируется и производится под индивидуальный заказ. Опоры устанавливаются в тело фундамента заранее, впоследствии крепятся, посредством высокопрочных болтовых или анкерных соединений, с частью находящейся на поверхностью земли.
Закладные детали представляют собой специальные элементы из стали. Главное их назначение - соединять сборные, сборно-монолитные конструкции из железобетона и изделия между собой, а также с другими конструкциями. Наличие большого разнообразия изготавливаемых материалов и свариваемых конструкций, требующихся для изготовления, способствуют применению различных способов сварки и применения современного оборудования. Если раньше конструкции производились в основном из легко сваривающихся материалов, то в настоящее время, наряду с традиционными материалами, для сварных конструкций применяются материалы с различными физическими характеристиками.
Закладные детали опор освещения, состоящие из трубы и фланца, в настоящее время свариваются ручной дуговой сваркой покрытыми электродами. Исходя из анализа известной информации проведенной в бакалаврской работе, свою актуальность показал и механизированный способ сварки, который позволил повысить производительность при изготовлении, а так же минимизировать затраты на производство.
Однако, использование ручной сварки не позволяет получить высокую производительность при изготовлении опор с соединительными фланцами.
Поэтому цель магистерской диссертации является повышение производительности при производстве фланцевого соединения опоры освещения. Данная работа позволит найти наиболее рациональные решения, позволяющие не только минимизировать затраты при их производстве, но и упростить сам процесс производства, а так же увеличить срок службы как фланцевого соединения, так и для опоры освещения в частности.
Кроме этого опоры применяются для освещения парковых зон. Они бывают торшерного типа и могут применяться для создания искусственного освещения и благоустройства в городах на прогулочных бульварах, различных парков, скверов, аллей, дворовых, спортивных и детских площадок, набережных, коттеджных поселков и станций АЗС. В целом сфера применения опор наружного освещения безгранична.
Опоры производятся из трубы разного диаметра труб от 76 до 159 мм с толщиной стенки 3 или 4 мм, с высотой опоры от 0,8 до 9 метров. Трубы разного сечения придают опорам жесткость и эстетичный вид. Наружная поверхность опоры защищена методом горячего оцинковывания, что позволяет опоре служить долгие годы, не подвергаясь коррозии. Возможно порошковое окрашивание.
В нижней части опоры имеются фланец для крепления к фундаментному блоку, а на боковой поверхности люк, который позволяет осуществлять монтаж и обслуживание электрического и коммутационного оборудования. В верхней части опоры на фланце находятся два пояса приваренных гаек с резьбой М-10, предназначенных для фиксации, который необходим для установки осветительных приборов, ламп венчающих макушку опоры. Конструкция опоры предусматривает исключительно подземный подвод кабеля питания. Опора может выдерживать нагрузку до 100 килограмм. Данные опоры запрещается использовать в качестве силовых опор.
При больших размерах, необходима надежная фиксация длинномерных конструкций, для этого используются специальные закладные детали. Они располагаются под землей и являются штучным продуктом, т.е. не производятся на конвейере, каждая часть проектируется и производится под индивидуальный заказ. Опоры устанавливаются в тело фундамента заранее, впоследствии крепятся, посредством высокопрочных болтовых или анкерных соединений, с частью находящейся на поверхностью земли.
Закладные детали представляют собой специальные элементы из стали. Главное их назначение - соединять сборные, сборно-монолитные конструкции из железобетона и изделия между собой, а также с другими конструкциями. Наличие большого разнообразия изготавливаемых материалов и свариваемых конструкций, требующихся для изготовления, способствуют применению различных способов сварки и применения современного оборудования. Если раньше конструкции производились в основном из легко сваривающихся материалов, то в настоящее время, наряду с традиционными материалами, для сварных конструкций применяются материалы с различными физическими характеристиками.
Закладные детали опор освещения, состоящие из трубы и фланца, в настоящее время свариваются ручной дуговой сваркой покрытыми электродами. Исходя из анализа известной информации проведенной в бакалаврской работе, свою актуальность показал и механизированный способ сварки, который позволил повысить производительность при изготовлении, а так же минимизировать затраты на производство.
Однако, использование ручной сварки не позволяет получить высокую производительность при изготовлении опор с соединительными фланцами.
Поэтому цель магистерской диссертации является повышение производительности при производстве фланцевого соединения опоры освещения. Данная работа позволит найти наиболее рациональные решения, позволяющие не только минимизировать затраты при их производстве, но и упростить сам процесс производства, а так же увеличить срок службы как фланцевого соединения, так и для опоры освещения в частности.
Несиловые фланцевые опоры, используемые при производстве фонарных столбов для обеспечения светом область ее применения, являются технически сложной конструкцией, еще на этапе проектирования следует учесть много нюансов, таких как: местность, в которой будет происходить эксплуатация, расчет ветровых нагрузок оказывающих давление на кронштейн, материал изготовления и многое другое.
В ходе проведения данной магистерской диссертации был проведен анализ производства опор освещения который включает в себя: способы крепления фланца с трубой под опоры, методы оцинковки для обеспечения защиты основного металла от коррозии, сравнительный анализ двух используемых способов сварки при производстве, методики контроля качества. Была так же проанализирована конструкции фонарного столба в целом, изучены отличительные особенности воротникового и плоского фланцев по их производству, методов сварки с трубой, а так же экономическая составляющая.
Целью работы являлось повышение производительности фланцевого соединения при производстве фланцевой опоры освещения. Цель была достигнута путем анализа и проведения эксперимента, результатами которого было выявлено, то, что использование плоского фланца в таких конструкциях является не целесообразным. Воротниковый фланец является наиболее приоритетным за счет простоты монтажа на месте установки, скорости сварки фланца с трубой, поскольку выполняется один стыковой шов. Главным преимуществом является возможность демонтажа и повторное использование либо самого фланца, либо трубы, к которой он приварен, что является экономически выгодным любому предприятию.
В ходе проведения данной магистерской диссертации был проведен анализ производства опор освещения который включает в себя: способы крепления фланца с трубой под опоры, методы оцинковки для обеспечения защиты основного металла от коррозии, сравнительный анализ двух используемых способов сварки при производстве, методики контроля качества. Была так же проанализирована конструкции фонарного столба в целом, изучены отличительные особенности воротникового и плоского фланцев по их производству, методов сварки с трубой, а так же экономическая составляющая.
Целью работы являлось повышение производительности фланцевого соединения при производстве фланцевой опоры освещения. Цель была достигнута путем анализа и проведения эксперимента, результатами которого было выявлено, то, что использование плоского фланца в таких конструкциях является не целесообразным. Воротниковый фланец является наиболее приоритетным за счет простоты монтажа на месте установки, скорости сварки фланца с трубой, поскольку выполняется один стыковой шов. Главным преимуществом является возможность демонтажа и повторное использование либо самого фланца, либо трубы, к которой он приварен, что является экономически выгодным любому предприятию.