Введение 5
1 Литературно-патентный обзор 7
2 Анализ объекта производства 10
2.1 Служебное назначение конструкции изделия 10
2.2 Основные требования, предъявляемые к изделию 10
3 Расчет и проектирование элементов конструкции изделия 13
3.1 Обоснование выбора материалов изделия 13
3.2 Оценка свариваемости основных материалов конструкции 15
3.3 Определение геометрических размеров элементов конструкции 16
3.4 Определение толщины стенки труб, соединительных деталей и
запорной арматуры 19
3.5 Проверка условий прочности 25
3.6 Расчет сварных швов 30
4 Разработка технологии сборки и сварки изделия 38
4.1 Разработка схемы технологического процесса изготовления
конструкции 38
4.2 Заготовительные операции 38
4.3 Сборка кранового узла под сварку 39
4.4 Технология и параметры предварительного и сопутствующего подогрева сварных соединений 42
4.5. Технология сварки кранового узла 43
4.6 Ремонт сварных соединений 48
4.7 Выбор сварочных материалов 50
4.8 Расчет параметров режимов сварки 52
4.8.1 Расчет режимов ручной дуговой сварки электродами с
основным видом покрытия шва №1 52
4.8.2 Расчет режимов ручной дуговой сварки электродами с
основным видом покрытия шва №2 57
4.8.3. Расчет режимов ручной дуговой сварки электродами с
основным видом покрытия шва №3 59
4.9 Выбор сварочного оборудования 61
5 Контроль качества сварных соединений 63
5.1 Визуально измерительный контроль 63
5.2 Ультразвуковой контроль 65
5.3 Радиографический контроль 65
5.4 Гидравлические испытания 66
5.5 Механические испытания 66
6 Выбор и модернизация средств технологического оснащения 68
6.1 Расчет прижимного устройства 69
Заключение 72
Список используемых источников 73
Приложение 76
В настоящее время значение сварки трудно переоценить. Она применяется во многих отраслях человеческой жизни, начиная от сельского хозяйства и заканчивая сваркой в космосе. Популярность данного способа соединения элементов из различных материалов объясняется довольно легко. Одним из самых главных преимуществ сварки является ее экономичность. На данный момент сварка вы-теснила все способы неразъемного соединения деталей и по объему производимой продукции уверенно занимает первое место.
Основными задачами проектирования сварных конструкций является задание необходимой прочности, жесткости и устойчивости отдельных частей конструкции при этом обеспечивая требования экономичности и надежности.
Сварная конструкция должна обеспечивать возможность использования заготовок, полученных различными путями, а также возможность использования в сварных конструкциях различных материалов.
Также необходимо обеспечить связь отдельных сварных частей, выполненных с помощью сварки, сочетать в себе преимущества многокомпонентных и однородных изделий.
Существует большое множество различных сварных конструкций, из-за чего затруднена их классификация. Сварные конструкции можно классифицировать по методу получения заготовок, по целевому назначению, в зависимости от толщины сварных элементов или по применяемым материалам, однако если целью является проектирование и изготовление сварных конструкций, то наиболее рациональной является классификация в зависимости от особенности их эксплуатации. Если классифицировать сварную конструкцию, проектируемую в данном курсовом проекте, то относиться она будет к оболочковым конструкциям.
Рассматриваемый в курсовом проекте крановый узел относится к классу трубопроводов.
Трубопровод-это сооружение, предназначенное для транспортировки жидких, газообразных и твердых (сыпучих) продуктов. Трубопроводы состоят из плотно соединённых между собой прямых участков труб, деталей, запорно-регулирующей арматуры, контрольно-измерительных приборов, средств автоматики, опор и подвесок, крепежа, прокладок и уплотнений, а также материалов, применяемых для тепловой и антикоррозионной изоляции. К основным видам соединительных деталей трубопроводов относят переходы, отводы, тройники, заглушки, штуцера и переходные кольца.
Крановые узлы - это важнейшая часть трубопроводных систем, позволяющая регулировать, а при необходимости блокировать поток нефти или газа.
По принципу действия они делятся на регулирующие, предохранительные и запорные. Применяемые на магистральных трубопроводах крановые узлы по характеру работы подразделяются на арматуру линейной части трубопровода и арматуру, обслуживающую насосные, распределительные и компрессорные станции.
В результате выполненной выпускной квалификационной работы был рассчитан и спроектирован крановый узел Ду 700 мм.
Рассчитана толщина стенки трубопровода и соединительных деталей, а также проведена проверка на прочность элементов конструкции и сварных соединений. Выбран порядок сборки и сварки деталей приведенной конструкции, а так же подобрано оборудование для сборки и сварки изделия. Результаты проверочного расчета показали, что конструкция с выбранными геометрическими параметрами может быть допущена к эксплуатации.
Проведенная система расчетов основных технологических параметров сварки для изготовления аппарата и анализ технологичности его изготовления свидетельствует:
- расчет на прочность по допускаемым напряжениям позволяет сделать вывод о способности выдерживать рабочие нагрузки;
- предлагаемые средства технологического оснащения позволяют обеспечить качественное выполнение сборки сварных соединений в процессе их изготовления.
- предлагаемая технология сборки и сварки кранового узла позволяет обеспечить повышение производительности, простоты, надежности и безопасности в работе.
