Аннотация 2
Введение 4
1 Анализ исходных данных и известных технических решений 6
1.1 Описание изделия и условий его эксплуатации 6
1.2 Анализ свойств материала 9
1.3 Анализ применяемой технологии изготовления фланцев 11
1.4 Задачи работы 18
2 Разработка технологического процесса сварки 20
3 Безопасность и экологичность разработанного технического объекта 27
3.1 Характеристика разработанного технического объекта 27
3.2 Профессиональные риски при реализации предложенных технических решений 28
3.3 Разработка мероприятий по минимизации действия профессиональных рисков 29
3.4. Мероприятия по обеспечению пожарной безопасности 30
3.5. Мероприятия по безопасности окружающей среды 32
3.6 Заключение по разделу 33
4 Экономическая эффективность предлагаемых технологических решений 35
4.1 Вводная информация для выполнения экономических расчётов 35
4.2 Расчет штучного времени 38
4.3 Расчет затрат на новое оборудование 39
4.4 Расчет технологической себестоимости 43
4.6 Выводы по разделу 52
Заключение 53
Список используемых источников 54
Для использования при выработке электроэнергии на тепловых электростанциях угля, лигнита и торфа их необходимо измельчить. Общий принцип измельчения в таких случаях - механическое воздействие на породу. Применяется на многих тепловых станциях размольное оборудование завода Тяжмаш, в том числе и барабанные мельницы. При изготовлении отдельных узлов барабанных мельниц приходится соединять детали больших толщин. На заводе Тяжмаш для этих целей успешно применяется электрошлаковая сварка. Внедрение в производственные условия технологии электрошлаковой сварки позволяет исключить из производственного цикла уникальное и крупногабаритное оборудование для литья, ковки и механической обработки.
Однако модернизация вспомогательных операций, сопутствующих процессу ЭШС, является для завода актуальной. Так заготовки фланца барабана мельниц вырезаются из листового металлопроката ацетилено-кислородной резкой. Толщина листов составляет 130 мм и более. Данный технологический прием характеризуется низкими значениями производительности. Также характеризуется низкими значениями производительности и операция термообработки после сварки. Применение данной операции в технологическом цикле изготовления фланцев необходимо для уменьшения остаточных напряжений. Однако диаметр сваренного фланца превышает 3000 мм, что делает в производственных условиях завода Тяжмаш невозможной общую термообработку. Применяется местная термообработка, нагрев газовыми горелками до температур 350-400°С.
Направления модернизации применяемой на предприятии технологии изготовления фланцев могут быть следующими. Фланец до механической обработки имеет габариты в сечении 140х125 мм. Однако ГОСТ 2591-88 предусматривает габариты поперечного сечения квадратных прутков до 200 мм. Таким образом, возможна замена технологии вырезки сектора из листового проката на технологию обработки давлением прутков. Однако для деформации стального изделия толщиной 150 мм требуются специальные вальцы высокой мощности.
Исключить операцию термической обработки можно применив воздействие на сварочную ванну непосредственно в процессе выполнения сварного шва. Анализ литературных данных показывает, что исследования в данном направлении учеными выполнялись и их результаты нашли практическое применение. В качестве воздействия применяли, преимущественно, механические колебания.
Таким образом, мы можем определить цель настоящей работы - повышение производительности при сварке фланцев барабана мельниц за счет применения передовых технических решений.
Существующий технологический процесс электрошлаковой сварки фланцев барабана мельницы характеризуется низкой производительностью вспомогательных операций. При получении круглого фланца вырезаются 4 сектора из листового металлопроката и затем выполняется сварка четырех сварных швов. Поскольку толщина свариваемого металла отличается большими показателями применяется технологический процесс электрошлаковой сварки.
Анализ существующих научно-технических, патентных работ и иных технических решений показал, что применение мощных вальцов и квадратных прутков сечением 145х145 мм позволяет получать два сектора вальцовкой прутка. Параллельно, при этом, сокращается количество сварных швов до 2х. Как показали выполненные экономические расчеты подобного рода техническое решение позволяет увеличить до 2х раз производительность труда при сварке фланцев.
Исключить операцию термообработки после сварки возможно применив горизонтальные виброколебания сварочной проволоки [18]. При этом повышается качество сварных соединений.
Разработан технологический процесс изготовления фланца, в котором существенно снижено время на изготовление секторов фланца, исключена операция термообработки после сварки, кроме того, количество сварных швов сокращено в 2 раза.
В рамках выполнения задач бакалаврской работы также выполнен анализ участка сварки на предмет наличия на нем опасных и вредных для производственного персонала факторов.
За счет предложенных технических решений цель проекта, повышение производительности при изготовлении фланцев барабана мельницы, достигнута.
Можно сделать вывод о решении задач бакалаврской работы и достижении ее цели.
