124501 (Технологический процесс сборки и сварки секции палубы первого яруса в районе 200...220шп с экономическим обоснованием)

Комсомольский-на-Амуре политехнический техникум

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС СБОРКИ И СВАРКИ

СЕКЦИИ ПАЛУБЫ ПЕРВОГО ЯРУСА В РАЙОНЕ 203...220ШП.

С ЭКОНОМИЧЕСКИМ ОБОСНОВАНИЕМ

Дипломный проект

Пояснительная записка

Согласовано

Консультант Руководитель

Рецензент Студент

Содержание

Введение

1. Общая часть

1.1 Описание конструкции

1.2 Характеристика основного металла

2. Технологическая часть

2.1 Изменение технологического процесса

2.2 Выбор и обоснование способов сварки

2.3 Выбор и обоснование тока и полярности

2.4 Выбор и обоснование сварочных материалов

2.5 Выбор и расчет режимов сварки

2.6 Выбор и описание сварочного оборудования

2.7 Описание механизированного сборочно-сварочного приспособления

2.8 Основные положения на сборку и сварку

2.9 Технологический процесс

2.10 Методы контроля

3. Организационная часть

3.1 Расчет потребного количества оборудования и приспособлений

3.2 Расчет потребного количества рабочих

4. Экономическая часть

4.1 Расчет затрат на материалы и электроэнергию

4.2 Расчет фонда заработной платы основных рабочих

4.3 Расчет цеховой себестоимости сборочно-сварочного цеха

4.4 Расчет экономического эффекта

5. Мероприятия по технике безопасности и противопожарной технике

и охране труда

Список использованных источников

Введение

Наверное не все знают, что до 1795г. титан называли «менакином». Такое название дал этому элементу, открывший его в 1791 году английский священник Уильям Грегор, в свободное от работы время с увлечением занимавшийся минералогией и химией.

Когда немецкий химик Мартин Кланрот в 1795 году вторично открыл элемент – на этот раз в минерале рутиле, он сменил его название, на красивое ко многому обязывающие имя «Титан». Титанами в древнегреческой мифологии звали сыновей Геи – богини земли.

Открыть элемент – это еще не значит выделить его в чистом виде.

В 1823 году английский ученый Волстан, исследуя кристаллы, обнаруженные в металлургических шлаках, он пришел к заключению, что кристаллическое вещество – не что иное, как чистый титан. Спустя 33 года немецкий химик Вёлер установил, что эти кристаллы представляют собой соединение титана с азотом и углеродом, а отнюдь не свободный титан, как ошибочно считал Волстон.

Лишь в 1875 году русский ученый Д.К.Кириллов сумел получить металлический титан. Результаты этих работ Д.К.Кириллов опубликовал в брошюре «Исследования над титаном». Но в условиях царской России этот важный труд никого не заинтересовал и по этому остался незамеченным.

В 1887 году довольно чистый продукт – около 95% титана – получили соотечественники Нильсон и Петерсон, восстанавливавшие тетрахлорид титана металлическим натрием в стальной герметической бомбе.

Наконец в 1910 году американский химик Хантер усовершенствовал способ Нильсона и Петорсона, сумел получить несколько граммов сравнительно чистого титана. Это событие вызвало широкий резонанс в различных странах.

Итак, чистый титан был получен. Но чистым он мог считаться с большой натяжкой, так как все же содержал несколько десятых долей процента примесей.

И вот наконец в 1925 году голландский ученый ван Аркель и де Бур разложением тетрахлорида титана на раскаленной вольфрамовой проволоки получил титан высокой чистоты. Вот тогда оказалось, что бытовавшие представление о хрупкости титана не выдерживает ни какой критике, поскольку металл, полученный ван Аркием и де Буром обладает очень высокой пластичностью. Его Можно было ковать на холоде как железо, прокатывать в листы, ленту, проволоку и даже тончайшую фольгу.

Теперь гордое имя, которое носит элемент, никому уже не казалось, как прежде, и ранней судьбы – перед ним открывалась широкая дорога в мир техники.

1. Общая часть

1.1.Описание конструкции

Палуба – это система горизонтальных перекрытий, идущих непрерывно по всей длине и ширине судна. Балки, входящие в состав перекрытия, делятся на балки главного направления (большое количество балок одного направления) и перекрестные связи (мощные балки, перпендикулярные балкам главного направления и поддерживающие их). В зависимости от расположения балок главного направления по отношению к длине судна различают поперечную, продольную, смешанную и комбинированную системы набора.

Секция палубы является составной частью судна, имеет габаритные размеры: длина - 13600мм, ширина - 8680мм.

Настил палубы выполнен из листового материала толщиной 5мм. Система набора палубы – поперечная.

Настил палубы выполнен из материала Д32 по ГОСТ 5521-86.

При поперечной системе набора балки главного направления идут поперек судна. В этом случае длинная сторона пластин перекрытия, ограниченных набором, расположена поперек судна. Общая продольная прочность обеспечивается настилами палуб, настилом двойного дна, наружной обшивкой и всеми продольными связями. Расстояние между балками главного направления называется поперечной шпацией и определяется по правилам Регистра. Поперечная система набора для всех судовых перекрытий чаще всего применяется на относительно коротких судах, поскольку напряжения от общего продольного изгиба на этих судах невелики (до 100 – 130м), на них действует небольшой изгибающий момент и устойчивость настила при сжатии обеспечивается его толщиной. Палубы сухогрузных судов, набранные по поперечной системе набора, отличаются наличием больших вырезов – грузовых люков, имеющих комингсы (конструкция, окаймляющая вырез в палубе). Подпалубный набор состоит из бимсов (поперечная балка палубного перекрытия) и полубимсов (бимс, проходящий не по всей ширине судна). Вместе со шпангоутами борта и флорами днища бимсы образуют шпангоутную раму. Вдоль судна идут карлингсы (усиленные продольные балки палубного перекрытия), которые в районе грузовых люков совмещаются с их продольными комингсами, образуя конструкции, называемые мингс-карлингсами. Карлингсы могут ставиться в ДП (диаметральная плоскость), тогда продольные комингсы продолжаются под палубой концевыми бимсами. Для уменьшения массы палубных перекрытий по концам грузового люка в ДП либо по углам грузового люка ставятся пиллерсы (отдельно стоящие стойки для поддержания палуб или других конструкций) – две или четыре соответственно.

В процессе эксплуатации секция испытывает следующие нагрузки:

• напряжения от общего продольного изгиба судна;

• вес устройств и механизмов, расположенных на палубе;

• удары воды, вкатывающейся во время шторма на палубу и ее вес.

Секция не имеет погибь и собирается на железобетонном стенде.

1.2 Характеристика основного металла

Сталь марки Д32 по ГОСТ 5521-86 является малоуглеродистой низколегированной судостроительной сталью повышенной прочности.

Выплавка стали производится в мартеновских или электрических печах, либо в кислородном конвекторе с продувкой чистого кислорода сверху.

Эта сталь отличается от других сталей по химическому составу, методу раскисления.

Свариваемость – способность однородных и разнородных материалов и сплавов образовывать единое соединение которое может работать при заданном давлении, температуре и при переменных нагрузках.

Таблица 1. – Химический состав стали

Углерод – один из наиболее важных примесей, определяющих прочность, вязкость, закаливаемость и, особенно, свариваемость стали. Так как содержание углерода лежит в пределах ( 0,2- 0,35) %, то данная сталь относится к первой группе по свариваемости.

Mn – марганец, его вводят в сталь для раскисления, то есть для устранения вредных примесей закиси железа. Он повышает прочность, мало влияет на пластичность.

Si – кремний раскисляет сталь. Он структурно не обнаруживается, так как полностью растворяется в феррите, кроме той части кремния, которая в виде окиси кремния не успела всплыть в шлак и осталась в стали. Кремний повышает предел прочности и вязкость.

Cr – хром усиливает закаливаемость, в небольших количествах увеличивает ударную вязкость.

Ni – никель увеличивает пластические и прочностные свойства стали, измельчает зерна, не ухудшая свариваемость.

P – фосфор, растворяясь в феррите, повышает температуру перехода в хрупкое состояние и приводит к появлению холодных трещин.

S – сера делает сталь хрупкой, приводит к образованию горячих трещин.

Cu – медь повышает коррозионную стойкость, пластичность.

Al – Влияет на предел прочности.

Механические свойства стали в таблице 2.

По данным таблицы 2 видим, что сталь является достаточно прочной и пластичной.

Таблица 2 – Механические свойства стали

Таблица 3 – Теплофизические свойства стали

где λ – теплопроводность;

а – температуропроводность;

Со - удельная теплоемкость;

Р - плотность;

αе – коэффициен линейного расширения;

То – температура, при которой металл теряет упругие свойства.

Для того чтобы узнать, необходим ли данной стали марки D 32 подогрев, необходимо просчитать эквивалент углерода Сэкв., в процентах, используя данные таблицы 1 по формуле:

Сэкв. = С + Мn 16 + Сr +Мо +V 15 +Ni + Cu 115 (1)

где С – содержание углерода в стали, в процентах;

Мn – содержание марганца в стали, в процентах;

Сr – содержание хрома в стали, в процентах;

Мо – содержание молибдена в стали, в процентах;

V – содержание ванадия в стали, в процентах;

Ni – содержание никеля в стали, в процентах;

Сu – содержание меди в стали, в процентах.

С экв. = 0,18 +1,616 +0,2 +0,08 +0,0515 +0,4 +0,35115 = 0,41%

При таком проценте эквивалента углерода и при толщине металла 5мм, подогрев не нужен.

2 Технологическая часть

2.1. Изменение технологического процесса

В связи с увеличением годовой программы выпуска, считаю целесообразным заменить сборку листового полотнища на стенде по заводскому технологическому процессу, на сборку полотнища на железобетонном стенде по дипломному технологическому процессу. Двухстороннюю механизированную сварку в среде защитных газов листов палубы на одностороннюю автоматическую под флюсом на медных подкладках с обратным формированием по дипломному технологическому процессу.

2.2 Выбор и обоснование способов сварки

Для постановки прихваток при сборке конструкции, выбираю ручную дуговую сварку, так как для данного вида работ применение этого способа считаю наиболее целесообразным.