ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СВАРОЧНЫХ ЦЕХОВ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТРЕБНОСТИ В МАТЕРИАЛАХ И ЭНЕРГИИ

Материалы, необходимые для обеспечения выпуска за­данной продукции, подразделяют на следующие две группы.

Основные материалы, входящие в состав изготовляемых изде­лий. К этой группе материалов относятся: прокатный металл раз­личного сортамента, из которого предусмотрено изготовление в проектируемом цехе деталей заданных сварных изделий; детали подлежащих изготовлению изделий, предусмотренные к изготов­лению в других цехах завода с последующей доставкой в проекти­руемый сборочно-сварочный цех; полуфабрикаты и метизы, вклю­чая электроды для дуговой сварки, электродную и присадочную проволоку, заклепки, болты с гайками и т. п., получаемые в го­товом виде через отдел снабжения завода.

Вспомогательные материалы, затрачиваемые при изготовле­нии заданной продукции, но не входящие в ее состав. Эта группа материалов включает: флюсы для дуговой и газовой сварки; газы и горючие материалы для газоэлектрической и газовой сварки и для газовой резки; технологическое топливо; смазочные и обтирочные материалы и т. п.

Годовая потребность проектируемого цеха в перечисленных выше материалах служит исходными данными для расчета площа­дей материальных складов и кладовых, сооружаемых при цехе (см. гл. V), а также для составления калькуляции стоимости за­данной продукции (см. гл. VII).

Годовую потребность в указанных материалах определяют сле­дующим образом. Потребность в прокате каждой марки металла и сплава устанавливают по каждой группе его сортамента в отдель­ности: материал листовой, широкополосный (универсал), полосо­вой, квадратный, угловой, швеллер, тавр, двутавр, круглый, ірубьі и т. д. В каждой группе материал распределен по размерам. Требуемое количество Gnp проката каждой группы сортамента определяют по формуле

Gn р= ^ бпр/(1 6,01 Pqj) . (44)

В этой формуле числитель дроби представляет собой сумму (на заданную либо приведенную годовую программу) чистой массы (веса) деталей gnp, предусмотренных к изготовлению из металла данного сортамента. Числовое значение этой величины устанавли­вают путем простых подсчетов на основе выборки из спецификации деталей, приложенной к чертежам подлежащих изготовлению из­делий.

Указанное в знаменателе дроби формулы (44) количество отхо­дов проката рот (в %) при укрупненных расчетах принимают по средним данным в пределах 2—8%. При детальных расчетах коли­чество отходов проката определяют в каждом отдельном случае по картам раскроя металла. При этом для каждой изготовляемой де­тали должны быть установлены такие оптимальные размеры ис­ходной единицы проката (длиной —10 м, но не более 14 м), при которых обеспечиваются наименьшее количество отходов и наи­меньшая суммарная длина резов.

Размеры каждой единицы (штуки) проката обычно принимают кратными размерам заготовки вырезаемой детали с учетом необ­ходимых припусков на ширину реза материала и последующую обработку. В тех случаях, когда указанная кратность не может быть достигнута, в целях получения наименьших возможных от­ходов прибегают к комбинированию разметки двух, иногда трех (редко большего количества) различных деталей на одном куске металла. Во всяком случае суммарные отходы по каждому сорта­менту металла не должны превышать упомянутых выше значений. Таким образом, для определения наивыгоднейшего значения длины материала, удовлетворяющего перечисленным выше усло­виям, в каждом отдельном случае требуется проведение сравни­тельных подсчетов и составление эскизов предусматриваемых ва­риантов разметки материала.

Отходы металла, остающиеся после вырезки заготовок каждой детали изделия, должны быть по возможности использованы по следующим направлениям: изготовление других мелких деталей изделий, включенных в производственную программу завода, в этом случае некоторая часть отходов может быть использована не только в проектируемом сборочно-сварочном цехе, но и в дру-

Гих цехах завода (механическом, кузнечном и т. д.); изготовление продукции ширпотреба, в этом случае используемые отходы обычно направляют в утильцех завода; сдача отходов вторчермету для переплавки в мартеновских печах, в переплавку отправляют лишь отходы, которые не могут быть использованы одним из указанных способов.

Результаты всех описанных выше подсчетов помещают в особых ведомостях, прилагаемых к проекту. В такие расчетные ведомости для определения годовой потребности проектируемого цеха в про­кате включают следующие сведения: № по порядку; № чертежа детали и ее наименование; материал детали и его обозначение по ГОСТу; размеры единицы материала в мм и ее масса в кг; число деталей, изготовляемых из единицы материала, в шт. и кг; количе­ство материала на годовую программу в шт. и в Мг; масса (вес) отходов на единицу материала в кг и на годовую программу в Мг; как используются отходы и количество неиспользуемых отходов в % от годовой потребности в данном сортаменте проката.

После заполнения расчетных ведомостей производят выборку из них и суммирование количеств требуемого металла одинаковых размеров по каждому сортаменту проката и составляют сводную спецификацию требуемого количества проката на всю годовую про­грамму производства проектируемого цеха. Эта сводная специфи­кация должна включать следующие сведения: № по порядку; наименование и обозначение материала по ГОСТу; размеры еди­ницы материала, прибывающей на завод-потребитель; количество единиц материала на год в шт. и Мг; отпускная цена материала в руб/Мг; стоимость провоза проката на завод-потребитель в руб/Мг; цена проката франко завод-потребитель в руб/Мг; суммарная стоимость проката на годовую программу франко за­вод-потребитель в руб.

Количество готовых деталей и полуфабрикатов, поступающих в проектируемый сборочно-сварочный цех из других цехов и из базисного склада завода, определяют на основе выборки этих деталей и полуфабрикатов из спецификаций, приложенных к чер­тежам изделий, включенных в производственную программу.

Годовую потребность G3 в электродах для ручной дуговой сварки на заданную программу при детальных расчетах опреде­ляют по формуле

G3 = £[^(l+^)]t-, (45)

где Сн — масса наплавленного металла на одно изделие (сбороч­ную единицу), кг; Я — число изделий (сборочных единиц) на го­довую программу; kb — отношение массы электродного покрытия к массе электродной проволоки (при укрупненных расчетах при­нимают k3 = 0,4, а при детальных — согласно паспортным дан­ным электродов); kn — коэффициент перехода металла из элек­трода в шов, учитывающий потери на угар, разбрызгивание и неис­

пользованные остатки (огарки); для различных электродов и при­садочной проволоки значения £п приведены ниже.

Электроды с покрытием: kn

тонким................................................................................................ 0,65—0,75

толстым............................................................................................... 0,80—0,95

Электродная проволока для автоматической сварки под флюсом 0,92—0,99

То же (среднее значение)................................................................................... 0,96

Присадочная проволока для сварки газовой, дуговой в С02 и в аргоне (меньшие значения относятся к более толстой проволоке) . . 0,95—0,98

Годовую потребность в электродной проволоке для автоматиче­ской дуговой сварки под флюсом определяют также по формуле (45) при k3 = 0.

Расход флюса для автоматической и полуавтоматической дуго­вой сварки может быть подсчитан по показателям, приведенным ниже, где бф — расход флюса, G3 — расход проволоки.

Сф/°э 1,1—1,8 1,4

1-1,1 1,2—1,4 2,7—3 0,05—0,1

Расход угольных электродов диаметром 5—12 мм при ручной дуговой сварке стальных листов толщиной 0,25—0,4 мм состав­ляет 13—39 мм длины электрода на 1 м шва и стабилизирующих флюсов 1,8—2,7 г/м. При автоматической и полуавтоматической сварке стальных листов толщиной 1,8—4 мм расход угольных электродов диаметром 6—12 мм составляет 5—12 мм длины элек­трода на 1 м шва; расход шнура, пропитанного стабилизирующим составом, 0,2 кг/м шва. Расход графитовых электродов на 30% меньше, чем угольных.

Расход присадочной проволоки при газовой и дуговой (в С02 и в аргоне) сварке может быть также определен по формуле (45) при k.3 = 0 и kn = 0,95 - f-0,98.

Расход вольфрамовых электродов при дуговой сварке в аргоне неплавящимся электродом диаметром 2—4 мм (сварочный ток около 50 А) составляет 0,04 г/м шва.

Расход газов при дуговой сварке: аргона 6—18 дм3/мин, угле­кислого газа 12—24 дм3/мин.

Расход газов при газовой сварке и резке определяют по данным технологических режимов этих процессов.

Расход электродного материала при контактной сварке может быть подсчитан ориентировочно по данным табл. 19.

Удельный расход электродов из холоднодеформируемой меди при контактной сварке хорошо очищенной низкоуглеродистой стали

Расход электроэнергии, затрачиваемой при различных способах сварки, определяют приближенно: при дуговой сварке — по

табл. 20; при различных способах контактной сварки — по сле­дующим данным:

при стыковой сварке оплавлением стальных деталей

TOC o "1-5" h z Площадь поперечного сече­ния сварного стыка, мм2 100 200 300 500 1000 1500 2000 2500

Расход электроэнергии на сварку одного стыка, МДж 0,022 0,086 0,216 0,45 1,44 2,97 4,58 6,2

при точечной сварке стальных деталей на автоматических линиях

Суммарная толщина свариваемых лис­тов, мм 2 4 6 8 10 12

Расход электроэнергии на 100 точек,

МДж............................................................... 0,14 0,29 0,49 0,93 1,37 2,23

При сварке на неавтоматизированных машинах расход элек­троэнергии увеличивается в 2—4 раза.

Расход электроэнергии при шовной сварке декапированной стали следующий:

TOC o "1-5" h z Суммарная толщина свариваемых лис­тов, мм 0,5 1 1,5 2........................................... 3 4

Расход электроэнер­гии на 1 м шва,

МДж............................ 0,14— 0,29— 0,36— 0,43— 0,9— 1,8—

0,29 0,5 0,72 0,86 1,8 3,6

Расход силовой электроэнергии, сжатого воздуха для привода механизмов сварочных станков и аппаратов, а также охлажда­ющей воды устанавливают по техническим характеристикам вы­бранного оборудования и степени его загрузки в проектируемом производственном процессе.

Расход воздуха на работу пневматических инструментов, со­ставляющий в зависимости от величины и мощности отдельных ти­пов инструмента 11,9—156,2 м8/ч, указан в технических характе­ристиках, помещаемых в проспектах и каталогах соответствующих заводов.

Годовой расход остальных вспомогательных обтирочных и сма­зочных материалов и электроэнергии, потребляемых при эксплуа­тации всякого станочного оборудования, подсчитывают по соот­ветствующим удельным нормам в зависимости от степени исполь­зования оборудования, общего количества часов его работы и об­щей установленной мощности. Числовые значения этих расходов определяют при подсчете цеховой себестоимости продукции и по­тому в технологические карты не вносят.