Аннотация 2
Введение 5
1 Современное состояние сварки строительных ферм 7
1.1 Проблемы сварки строительных ферм и особенности их эксплуатации 7
1.2 Сведения о материале для изготовления строительной фермы 9
1.3 Базовая технология сварки строительной фермы 11
1.4 Формулировка задач выпускной квалификационной работы 16
2 Проектный технологический процесс сборки и сварки строительной фермы 17
2.1 Обоснование выбора способа сварки 17
2.2 Описание операций технологического процесса сборки и сварки строительной фермы 19
3 Обеспечение безопасности и экологичности предлагаемых технических решений 25
3.1 Конструктивно-технологическая характеристика рассматриваемого объекта 25
3.2 Идентификация профессиональных и производственных рисков 27
3.3 Методики и технические средства для устранения профессиональных рисков 28
3.4 Пожарная безопасность рассматриваемого технологического объекта 30
3.5 Вопросы обеспечения экологической безопасности 32
4 Экономическое обоснование предлагаемых в выпускной квалификационной работе решений 34
4. Анализ исходной информации по базовой и проектной технологиям 34
4.2 Оценка фонда времени работы оборудования 36
4.3 Оценка штучного времени при выполнении операций проектного
и базового вариантов технологии 37
4.4 Расчёт заводской себестоимости при осуществлении операций технологического процесса по рассматриваемым вариантам 39
4.5 Капитальные затраты при реализации проектного и базового вариантов технологии 43
4.6 Показатели экономической эффективности 46
Заключение 48
Список используемой литературы и используемых источников 50
При возведении промышленных и жилых зданий широко применяются стропильные фермы. При этом рост количества строек приводит к увеличению числа производств, которые занимаются изготовлением металлических конструкций. Начавшийся в России мировой экономический кризис неминуемо вызовет обострение конкуренции между предприятиями, выпускающими один и тот же тип продукции. В связи с этим необходимо быть готовым к повышению конкурентоспособности конкретного предприятия, снижения стоимости изготовления строительных ферм и повышения их качества.
При изготовлении элементов строительной фермы промышленного здания в заводских условиях целесообразно применение механизированных и автоматических способов сварки. При этом следует учесть, что особенности конструкции фермы заключаются в большом количестве коротких сварных швов, которые располагаются в различных пространственных положениях. Поэтому применение классических средств автоматизации для изготовления сварных ферм затруднено.
Работа строительных ферм происходит в условиях переменного нагружения, которое возникает вследствие изменения температуры воздуха, ветровой и снеговой нагрузки. На основании опыта использования ферменных конструкций [22] можно заключить, что значительная часть конструкций выходит и строя в результате образования в них усталостных трещин, зарождение которых начинается через 1...7 лет после запуска в эксплуатацию.
При изготовлении ферменных конструкций в них образуются остаточные напряжения и деформации, которые могут достигать значительной величины и составлять до 90 % предела прочности [25], [26]. Причиной такого высокого уровня остаточных напряжений является неравномерный нагрев металла при сварке и высокая жёсткость конструкции, в результате чего в неё образуются остаточные растягивающие напряжения.
На основании вышеизложенного следует сделать вывод о том, что повышение качества изготовления сварных ферменных конструкций лежит в плоскости модернизации технологического процесса изготовления, в частности, повышения эффективности сварочных процессов. При этом широко применяемся ручная дуговая сварка, хорошо зарекомендовавшая себя при изготовлении ферменных конструкций, исчерпала резервы для дальнейшего повышения эффективности. При применении ручной дуговой сварки даже при использовании новых источников питания, сварочных материалов и назначения оптимальных параметров режима сварки необходимого кратного повышения качества и производительности достичь не удастся. Поэтому следует применять более перспективные способы сварки, переход к которым давно отслеживается на мировом рынке сварочной техники и сварочных материалов [8].
Несмотря на экономический и научный прорыв, который был анонсирован Президентом в 2020 году, в России наблюдается отрицательное снижение зависимости промышленности от иностранных сварочных технологий и оборудования. При этом доля импорта в тяжёлом машиностроении составляет 60...80 %, электронной промышленности
80...90 %, в станкостроении же доля иностранных комплектующих превышает 90 % [14].
На основании вышеизложенного следует признать актуальность выбранной темы выпускной квалификационной работы и поставленной в ней цели - повышение производительности и качества изготовления ферменных конструкций за счёт повышения эффективности сварочных технологий.
При этом предпочтение следует отдавать отечественным разработкам, внедрение которых в современное производство не потребует применения импортного оборудования и элементной базы.
Настоящая выпускная квалификационная работа посвящена решению вопроса повышения эффективности сварочных технологий при изготовлении металлических строительных ферм.
Выполненный анализ состояния вопроса позволил обосновать выбор способа сварки, в качестве которого для построения проектной технологии предлагается применить сварку в защитных газах проволокой сплошного сечения с импульсным управлением горением сварочной дугой. Также для повышения эффективности сварки в качестве защитного газа предлагается применить смесь газов «аргон + углекислый газ».
Выполнение операций проектного технологического процесса, который был представлен в исполнительском разделе настоящей выпускной квалификационной работы, приводит к возникновению негативных производственных факторов и негативных экологических факторов. Выполненная идентификация этих негативных факторов позволила предложить стандартные методики и технические средства для защиты персонала и окружающей среды.
Применение предлагаемых в настоящей выпускной квалификационной работе технических решений и организационных мероприятий предусматривает применение прогрессивного по сравнению с базовым вариантом технологии оборудования. Значительное повышение производительности труда достигается не только за счёт применения прогрессивного оборудования, но и за счёт повышения стабильности качества выпускаемой продукции. Это позволяет уменьшить трудовые и финансовые затраты на обнаружение и исправление брака.
С учётом особенностей выполнения операций технологического процесса по проектному варианту и базовому варианту был выполнен расчёт основных экономических показателе производства.
Производительность труда повышается на 61 %. Уменьшение 48
технологической себестоимости составило 25 %. При этом за счёт повышения производительности труда и снижения издержек удалось получить годовой экономический эффект в размере 0,8 млн. рублей. Средства, затраченные на внедрение предлагаемых в настоящей выпускной квалификационной работе решений, будут окуплены за 0,6 года.
Таким образом, внедрение предлагаемых в настоящей выпускной квалификационной работе решений в производство позволяет получить доказанный расчётным путём экономический эффект. Доказана экономическая и технологическая эффективность предлагаемых в настоящей выпускной квалификационной работе решений.
На основании вышеизложенного следует считать поставленную цель выпускной квалификационной работы достигнутой.
Результаты настоящей выпускной квалификационной работы рекомендуются к внедрению на предприятиях, которые выполняют работы по изготовлению несущих строительных конструкций.
Также следует принимать во внимание, что предлагаемые в настоящей выпускной квалификационной работе технические решения и организационные мероприятия позволяют судить о высокой эффективности замены ручных способов сварки на механизированные способы. Если ранее такая эффективность была доказана при выполнении швов большой протяжённости, то в настоящей выпускной квалификационной работе доказана эффективность механизации и автоматизации при выполнении коротких швов на решетчатых конструкциях.
1. Белов С. В. Охрана окружающей среды. М. : Машиностроение, 1990. 372с.
2. Блинов Ю. Н. Особенности обследования технического состояния металлических конструкций высотных сооружений с помощью методов неразрушающего контроля и промышленного альпинизма. Рекомендации по восстановительным работам // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. 2013. № 2. С. 57-61.
3. Голов Р.С., Сорокин А.Е., Мельник А.В., Рожков И.В. Основные
технологические и маркетинговые тенденции развития сварочного
производства // Сварочное производство. 2016. № 11. С. 46-51.
4. Горина Л. Н. Обеспечение безопасных условий труда на
производстве: учебное пособие. Тольятти : ТолПИ, 2000. 68 с.
5. Еремин Е. Н., Кац В. С., Бородихин С. А. Оборудование для дуговой сварки под слоем флюса. Омск : ОмГТУ, 2018. 121 с.
6. Казакова Е. В. Анализ напряжённо-деформированного состояния бесфасоночных узлов лёгких ферм // Сборник научных трудов ДонИЖТ. 2019. № 53. С. 36-40.
7. Климов А. С. Выпускная квалификационная работа бакалавра: учебно-метод. пособие по выполнению выпускной квалификационной работы бакалавра. Тольятти : ТГУ, 2021. 62 с.
8. Крампит, А.Г. Модернизация сварочного оборудования - как решение приоритетной задачи по импортозамещению / А.Г. Крампит, Н.Ю. Крампит, Э.К. Габитов // Технологии и материалы. - 2016. - № 4. - С. 18-23.
9. Краснопевцева И. В. Экономическая часть дипломного проекта : метод. указания. Тольятти : ТГУ, 2008. 38 с.
10. Кудинова Г. Э. Организация производства и менеджмент : метод. указания к выполнению курсовой работы. Тольятти : ТГУ, 2005. 35 с.
11. Мазур А.А., Маковецкая О.К., Пустовойт С.В., Петрук В.С. Экономико-статистический обзор мирового и региональных рынков сварочных материалов // Автоматическая сварка. 2019. № 9. С. 45-51.
12. Маковецкая О.К. Состояние и тенденции развития мирового рынка основных конструкционных материалов и сварочной техники // Автоматическая сварка. 2015. № 10. С. 54-61.
13. Молева Д. А., Белозор М. Ю. Обоснование применения сталей для изготовления строительных конструкций // Вестник Череповецкого государственного университета. 2012. № 4. С. 28-31.
14. Неёлов, Ю.В. Перспективы импортозамещения в Российской Федерации / Ю.В. Неёлов // Аналитический вестник. - 2015. - № 27. - С. 4-7.
15. Павлов Н. В., Крюков А. В., Зернин Е. А. Распределение температурных полей при сварке в смеси газов с импульсной подачей электродной проволоки // Сварочное производство. 2011. № 1 С. 35-36.
...
Всего источников 53