Анализ развития технологического процесса газовой сварки металлов

Анализ развития технологического процесса газовой сварки металлов

Бесплатно!

СОДЕРЖАНИЕ

Введение………………………………………………………………………….4
1. Технологический процесс газовой сварки металлов………………………..5
1.1 Характеристика получаемой продукции………………………………..5
1.2 Характеристика используемого сырья…………………………………..8
1.3 Характеристика технологии производства продукции…….……….…10
2. Динамика трудозатрат, обусловленная развитиемтехнологического процесса…………………………………………………………………………..19
3. Уровень технологии технологического процесса…………..………………22
4. Структура технологического процесса………………….…………………..24
5. Система технологических процессов в машиностроении и место в ней газовой сварки металлов…………………………………………………………31
5.1 Структура и характеристика машиностроительного комплекса….…31
5.2 Определение направлений развития машиностроительного компле-
кса………………………………..……………………………………………32
6. Анализ перспективных направлений развития технологического процес-
с а…………………………………………………………………………….……41
Заключение………………………………………………………………………43
Список использованной литературы…………………………………………..44

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС, СВАРНЫЕ СОЕДИНИЯ, ФЛЮСЫ, ТЕХНОДИНАМИКА, ДИНАМИКА ТРУДОЗАТРАТ, УРОВЕНЬ ТЕХНОЛОГИИ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СИСТЕМА

Описание работы

СОДЕРЖАНИЕ

Введение………………………………………………………………………….4
1. Технологический процесс газовой сварки металлов………………………..5
1.1 Характеристика получаемой продукции………………………………..5
1.2 Характеристика используемого сырья…………………………………..8
1.3 Характеристика технологии производства продукции…….……….…10
2. Динамика трудозатрат, обусловленная развитиемтехнологического процесса…………………………………………………………………………..19
3. Уровень технологии технологического процесса…………..………………22
4. Структура технологического процесса………………….…………………..24
5. Система технологических процессов в машиностроении и место в ней газовой сварки металлов…………………………………………………………31
5.1 Структура и характеристика машиностроительного комплекса….…31
5.2 Определение направлений развития машиностроительного компле-
кса………………………………..……………………………………………32
6. Анализ перспективных направлений развития технологического процес-
с а…………………………………………………………………………….……41
Заключение………………………………………………………………………43
Список использованной литературы…………………………………………..44

РЕФЕРАТ

Курсовая работа: 44 страницы, 2 таблицы, 15 рисунков.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС, СВАРНЫЕ СОЕДИНИЯ, ФЛЮСЫ, ТЕХНОДИНАМИКА, ДИНАМИКА ТРУДОЗАТРАТ, УРОВЕНЬ ТЕХНОЛОГИИ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯСИСТЕМА

Изучен а и описан а технология газовой сварки металлов. Дан а характеристика используемого сырья, оборудования и получаемой продукции.
С целью определения варианта развития технологического процесса проведен анализ затрат прошлого и живого труда. Найден экономический предел накопления прошлого труда. Установлено, что вариант развития технологического процесса –рационалистический, вид развития – трудосберегающий, тип отдачи дополнительных затрат – убывающий.
Для выявления путей и закономерностей развития технологического процесса последний разбит на составляющие его элементы(переход, ход). Определены границы рационалистического развития технологического процесса и уровень технологии.
Показан о место технологии газовой сварки металлов в структуре машиностроительного комплекса.

ВВЕДЕНИЕ

Данная работа посвящена изучению технологического процесса газовой сварки металлов и его роли в машиностроительном комплексе. Машиностроение и металлообработка являются ведущими отраслями промышленности Республики Беларусь. Их доля в общем объеме промышленного производства к началу 1990 гг. достигла 34% и теперь, несмотря на произошедший спад производства, она составляет почти 26% (по итогам 2000 г.). Традиционно производственные объединения и предприятия, входящие в состав отрасли, подразделяются на три группы:
Машиностроение
Промышленность металлических конструкций и изделий
Ремонт машин и оборудования
На вторую и третью группы приходится чуть более 7% отраслевого объема производимой продукции и около 10%от общей численности работающих. Здесь функционируют преимущественно средние и небольшие предприятия с численностью работающих до 300 человек.
Отраслевая структура первой группы (машиностроение) весьма многообразна. В неевходят: энергетическое, горнорудное и горношахтное машиностроение, электротехническая промышленность, химическое и нефтехимическое машиностроение, станкостроительная и инструментальная промышленность, промышленность межотраслевых производств, приборостроение (включая специализированные заводы авиационной, оборонной, судостроительной и радиопромышленности), автомобильная и подшипниковая промышленность, тракторное и сельскохозяйственное, строительно-дорожное и коммунальное машиностроение, машиностроение для легкой и пищевой промышленности и бытовых приборов.
Ведущими секторами машиностроения являются автомобильная промышленность, приборостроение и электротехническая промышленность, радиоэлектроника, тракторное и сельскохозяйственное машиностроение.
Структура машиностроительного комплекса Беларуси на протяжении многих десятилетий складывалась без должного учет а потребностей белорусского региона. После распада СССР эта отрасль, как наиболее интегрированная в единыйнароднохозяйственный комплекс Советского Союза, претерпела наибольшие структурные изменения.
Как видно из вышеизложенного материала, машиностроение играет огромную роль в экономике нашего государства, поэтому, на мой взгляд, необходимо изучить эту отрасль на примере одного из технологических процессов, являющимся структурным звеном в машиностроительном комплексе. Изучение технологии газовой сварки металлов позволит понять те процессы, которые происходят в самом этом технологическом процессе и в машиностроительном комплексе в целом.

1. ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВАПРОДУКЦИИ И ЕГО ХАРАКТЕРИСТИКА

1.1 Характеристика получаемой продукции
Продуктами газовой сварки металлов являются сварные соединения и швы. В производстве сварных конструкций применяются следующие типы сварных соединений: стыковые, угловые, тавровые и нахлесточные.
?
Рис. 1.1 Типы сварных соединений: а— стыковое, б – нахлесточное, в — тавровое, г — угловое
Стыковые соединения являются наиболее распространенными, так как при всех видах нагрузок оно обладает наибольшей работоспособностью. Оно чаще всего применяется для соединения листового металла, а также при стыковании двутавровых балок, уголков.
Угловые соединения применяются в качестве связующих элементов.
Тавровые соединения применяются при производстве балок, стоек, каркасов зданий и других пространственных конструкций. Эти соединения могут выполняться как без подготовки кромок, так и с подготовкой их. В соединениях без подготовки кромоквозможен непровар корня шва, поэтому такие соединения плохо работают при переменных и ударных нагрузках. Односторонний и двусторонний скос кромок обеспечивает полный про вар соединяемых элементов и дает хорошую прочность при любых нагрузках.
Соединениявнахлестку применяют при сварке листовых конструкций, строительных и крановых ферм и т. д. Эти соединения менее прочны по сравнению со стыковыми при переменных и ударных нагрузках и не экономичны, так как наличие перекрытия приводит к перерасход у основного металла. Соединения внахлестку не рациональны при толщине металла более 20 мм. Но достоинством соединения является сравнительно простая подготовка и сборка под сварку.
К сварным соединениям предъявляются следующие общие требования:
1. Металл шва должен быть равнопрочен основному металлу.
2. Конструкция соединения должна быть технологичной.
3. Швы не следует располагать в наиболее нагруженных местах, а также в местах наибольшего напряжения.
4. Нельзя допускать скученности швов.
5. Соединения, по возможности, должно иметь плавный переход от основного металла к металлу шва.
Сварные швы различают по расположению в пространстве – нижние, горизонтальные, вертикальные, потолочные.

?
Рис. 1.2 Расположение швов в пространстве: а— нижний, б — горизонтальный, в— вертикальный, г — потолочный

Также различают швы по форме: нормальные усиленные и ослабленные.
?

Рис. 1.3 Виды швов: а — усиленный, б— нормальный, в — ослабленный

Техника газовой сварки для различных видов сварных соединений и швов имеет свои особенности.
Качество сварки контролируют с целью выявления дефектов сварных соединений сварных швов и соединений.
Нарушение технологических процессов сварки могут привести к образованию различных дефектов в сварном соединении. По расположению в шве дефекты делятся на наружные и внутренние. Наружные дефекты выявляются поверхностным осмотром, а внутренние обнаруживаются специальными методами контроля.
Предусматривается две группы методов контроля качества сварных соединений: методы, предупреждающие образование дефектов, и методы их выявляющие.
Первая группа методов включает предварительный ипооперационный контроль качества: исходных материалов, заготовок, сборки под сварку, разделки кромок, величины притупления и зазора между кромками, чистотасвариваемых поверхностей и т. д. Сварочную проволоку перед сваркой необходимо тщательно очистить от краски, масла, ржавчины и других загрязнений. Поверхность проволоки и стержней должна быть ровной и чистой. Важное значение для предупреждения образования дефектов имеет также контроль исправности сварочного оборудования и аппаратуры, соблюдение техники и технологии сварки в зависимости от рода свариваем ого металла и требований, предъявляемых к сварному соединению.
Вторая группа методовсвязана с окончательным контролем сварного соединения. Она объединяет различные методы контроля, выполнение которых, как правило, предусматривается техническими требованиями на изделие.
Рассмотрим наиболее встречаемые дефекты.
Непровар— это не сплавление кромок основного металла с металлом шва или с ранее выполненными валиками. Причинами являются: неправильный выбор мощности пламени и скорости сварки; неправильное распределение теплоты между кромками, а также неправильная разделка кромок (малый угол скоса, большое притупление); малый зазор или значительная загрязненность кромок окислами. Виды непроваров представлены на рис
?
Рис.1.4 Виды непроваров: а — в стыковых швах; б — в тавровых соединениях
Подрез(рис) является следствием избыточного расплавления кромок основного металла при недостаточном количестве наплавляемого при садочного металла.
Наплыв(рис) вызывается недостаточным прогрев ом и расплавлением верхней части кромок, в ряде случаев он сопровождается скрытым непроваром кромок. Недостаточное расплавление при садочного металла приводит и к занижению сечения шва, что для большинства стыковых швов недопустимо.
?
Рис.1.5 Виды некоторых внешних пороков швов: а — подрез; б — наплыв; в — неполное сечение шва.

Прожог получается при значительном нагреве основного (главным образом тонкого) металла у неквалифицированного сварщика.
Незаделанныекратеры в концах швов возникают из-за невнимательности сварщика.
Наплывы, подрезы, недостаточное сечение швов, не заделанные кратеры (и некоторые видынепроваров и прожогов) могут быть обнаружены при внешнем осмотре и замерах. Для обнаружения непроваров в большинстве случаев необходим, кроме того, осмотр швов с обратной стороны.
Шлаковые включения появляются при использовании пламени с избытком кислород а или недостаточном перемешивании ванны при садочным металлом, а также при быстром застывании ванны вследствие слабого прогрев а металла и т. д. Кроме того, причиной таких включений могут быть загрязнения основного и при садочного металла и неправильное использование флюсов.
Пористость шва получается в результате выделения газов при охлаждении, когда они не успевают удаляться из металла. Причина пористости — неправильная регулировка пламени и чрезмерно быстрое остывание ванны в результате неправильной техники сварки.
Трещины являются недопустимым дефектом. Они вызываются низкими сварочными свойствами свариваем ого металла, низким качеством при садочного металла, в частности его загрязнением различными примесями, а также неправильной технологической последовательностью сборочных и сварочных операций.
Кроме дефектов макроструктуры в сварных швах, выполненных газовой сваркой, иногда имеются и дефекты микроструктуры, из которых наиболее характерными являются перегрев и пережог.
Перегрев связан с длительным воздействием нагрев а и, как правило, приводит к весьма крупнозернистой структуре как металла шва, так и околошовной зоны основного металла, что ухудшает их механические свойства.
Структура перегретого металла может быть исправлен а общей или местной термической обработкой.
Пережог связан с длительным нагрев ом и, кроме того, с окислительным действием пламени, приводящим к расположению окисных включений по границам зерен. Он резко ухудшает свойства металла и не может быть уст ранен последующей термической обработкой. При его обнаружении швы должны быть удалены и переварены вновь.

1.2 Характеристика используемого сырья
Природные и искусственные материалы, используемые в промышленности для производства продукции, называют сырь ем.
Сырье – один из важнейших элементов производства, влияющее на технологию и качество продукции. От обеспечения сырь ем и его качества зависит эффективность работы промышленности.
Качество сырья –это совокупность его технологических, физических и химических свойств, обеспечивающих высокий уровень технического процесса и качества выпускаемой продукции. Вид и качество сырья предопределяют режим работы и производительность оборудования, характер технологии, влияет на качество выпускаемой продукции.
Сырь ем в технологическом процессе газовой сварки металлов являются различные виды металлов.
Для выбора способа сварки, сварочных материалов и получения высококачественных и работоспособных сварных соединений необходимо знать физические свойства и химический состав металлов или сплавов, влияние различных химических элементов на свариваемость металла, а также механические свойства металла или сплава.
Механические свойства металлов и сплавов. Эти свойства характеризуют способность металлов и сплавов сопротивляться деформирующему и разрушающему воздействию внешних сил. Они дают представление о прочности, твердости и пластичности металла.
Прочность металла— способность сопротивляться действию внешних сил, не разрушаясь.
Твердостьметалла — способность сопротивляться внедрению в него другого, болеетвердого тела.
Упругость металла характеризует его способность восстанавливать первоначальную форму после прекращения действия внешних сил.
Вязкость металла — способность сопротивляться действию ударных нагрузок.
Пластичность металла — способность изменять свою форму под действием нагрузки не разрушаясь и сохранять полученную форму после снятия нагрузки.
Для определения механических свойств проводятся испытания стандартных образцов, вырезанных из испытуемого материала. В практике широко применяются испытания на растяжение, твердость, удар, изгиб и т. д.
К основным характеристикам, определяющим механические свойства материалов, относятся следующие.
Предел текучести — наименьшее напряжение, при котором образец материала при испытании на растяжение удлиняется без заметного увеличения растягивающей нагрузки.
Временное сопротивление разрыву (предел прочности) — условное напряжение, соответствующее максимальному усилию, которое может выдержать образец материала при испытании на растяжение до разрушения.
Относительное удлинение, или пластичность материала — отношение приращения длины образца после разрушения к его первоначальной длине.
Относительное сужение — отношение уменьшения площади поперечного сечения образца после разрыва к первоначальной площади поперечного сечения.
В зависимости от содержания углеродауглеродистые стали подразделяются на низко углеродистые (до 0,25 % С), среднеуг-леродистые (0,25—0,6% С) и высоко углеродистые {0,6—1,7%). Общая оценка свариваемости этих сталей и области их преимущественного применения приведены в табл. 5.1.
Низко углеродистые стали хорошо свариваются ацетиленокис-лородным пламенем без применения флюсз. Причем, чем меньше содержание углерод а в металле, тем легче осуществляется процесс сварки. С увеличением содержания углерод а растет вероятность образования хрупких структур и пористости металла шва. Улучшение структуры достигается последующей проковкой металла шва при температуре вишне во-красного каления с медленным охлаждением. Это особенно существенно, когда сварное соединение должно работать на изгиб, растяжение иуд ар. Пористость металла шва устраняется использованием при садочного металла с пониженным по отношению к основному металлу содержаниюуглерода.
Заменители ацетилен а (пропан-бутан, природный газ и др.) могут быть использованы для сварки деталей изнизкоуглеродистой стали, не подлежащих сдачеГосгортехнадзору, так как зоны термического влияния увеличиваются примерно на 30 % по сравнению с получаемой при сваркеацетиленокислородным пламенем и снижаются механические свойства сварного соединения.
Средне углеродистые стали обладают свойством закаливаться после нагрев а и быстрого охлаждения. Практика показала, что сталь ссодержанием углерод а более 0,4 % гораздо выгоднее сваривать дуговой сваркой плавлением. Однако не исключена возможность сварки ацетиленокислородным пламенем. Для получения доброкачественного сварного соединения процесс следует производить с максимальной скоростью правой сваркой с предварительной и последующей термообработкой.
Высоко углеродистые стали плохо поддаются газовой сварке из-за усиленного выгорания углерод а и образования закалочных структур. Металл шва содержит включения и газовые раковины. Значительно лучшие результаты обеспечивает дуговая сварка.

1.3 Характеристика технологии производства продукции
Газовая сварка – процесс получения разъемного соединения с плавлением кромок соединяемых материалов иприсадочного материала за счет теплоты пламени сжигаемых газов.
При сварке деталей листового металла толщиной до 2мм. Сварка ведется без при садочного металла за счет расплавления предварительно отбортованных кромок.
При садочные прутки для газовой сварки применяются различного»состава, соответственно характеру основного металла. Диаметр прутка выбирается в соответствии с толщиной основного металла. Для приблизительного подбора диаметра при садочного прутка можно пользоваться эмпирической формулой:

? — для левого способа (1.1)
? — для правого способа (1.2)
где d — диаметр присадочногопрутка в мм; s — толщина основного металла в мм.

При садочная проволока для газовой сварки сталей применяется та же, что и для электродов при дуговой сварке, и изготовляется по ГОСТу 2246—В О. Для газовой сварки низко углеродистой стали применяется проволока марок С в-08, С в-08А и С в-15Г.
Метод газовой сварки прост, универсален, не требует дорогостоящего оборудования и используется в заводских (цеховых) условиях, а также строительно-монтажных и ремонтных работах во всех отраслях народного хозяйства.
Для выполнения сварки, пайки, закалки, правки и т. д. применяется сварочный инструмент, называемый горелками.
Назначение горелок — получение пламени необходимой тепловой мощности, формы и размера. Горелки обеспечивают смещениекислорода и горючего в требуемых соотношениях, позволяют регулировать состав горючей смеси и подают ее для образования пламени.
Классифицируют их по следующим признакам:
но роду горючего — для ацетилен а, газов-заменителей ацетилен а и жидких горючих;
по способу подачи горючего в смесительную камеру — на инжекторные и безынжекторные (равного давления);
по назначению — на универсальные (для сварки, резки, подогрев а и т. д.) и специализированные (только для сварки или закалки и т. д.);
по способу применения — для ручных способовгазопламенной обработки и механизированных процессов;
по числу рабочих пламень — на одно племенные имногопламенные;
по мощности.
По ГОСТу 1077—69 стандартизованы только одно пламенные универсальные горелки для ручной ацетилен о-кислородной сварки, пайки, подогрев а и других видов газопламенной обработки металлов. Согласно стандарту приняты четыре типа горелок, отличающиеся мощностью и укомплектованные двенадцатью наконечниками номерами от 000 до 9. По требованию потребителей горелки каждого типа могут поставляться либо со всеми своими наконечниками, либо с частью их.
Инжекторная горелка работает следующим образом(рис., а). При открытии вентиля 9 (для зажигания пламени) кислород под давлением 0,05—0,4 МПа (в зависимости от типа горелки) через трубку 3 и осевой канал инжектора с большой скоростью выходит в смесительную камеру, создавая при открытии вентиля горючего разрежение в канале. Благодаря этому разрежению, горючее, идущее к ниппелю под относительно малым давлением 0,001—0,1 МПа; подсасывается (инжектируется) в корпус горелки и далее, проходя снаружи инжектора, попадает в смесительную камеру. Образовавшаяся перемешанная в смесительной камере горючая смесь, состав которой можно в известной мере регулировать вентилями горелки, выходит из горелки через мундштук и поджигается (при гашении пламени сначала закрывается вентиль горючего, а затем кислородный вентиль). При указанном выше давлении кислород а обеспечивается скорость выхода смеси из горелок в пределах 50—170 м/с, которая необходима для предотвращения хлопков и обратных ударов пламени.
Однако при длительной работе перегрев наконечника (теплом, отраженнымот свариваем ой детали) вызывает дополнительное сопротивление поступлению газов вследствие повышения давления горючей смеси в трубке наконечника. Это сопротивление больше отражается на поступлении горючего газа, поскольку онподается в горелку под меньшим давлением, чем кислород. В результате изменяется состав горючей смеси и уменьшается скорость ее истечения, что создает условия для хлопков и обратных ударов. Для устранения перегрева необходимо охлаждать наконечник в чистой воде, что следует делать в приоткрытом положении кислородного вентиля (кислород должен проходить в воде небольшими пузырьками, исключающими попадание воды внутрь горелки).

?
?
Рис.1.6 Схемы сварочных горелок: a — инжектор ной; б — безинжекторной:
1— ниппель подачи кислород а; 2 — ниппель подачи горючего; 3 — трубка; 4 корпус горелки; 5 — наконечник; 6 — мундштук; 7 — смесительная камера; 8 — инжектор; 9 —вентиль кислородный.

Засорение мундштука брызгами металла также создает дополнительное сопротивление истечению газа и может вызвать хлопки.
Неправильная техника сварки, в свою очередь, может способствовать образованию хлопков. Так, например, действует (по указанным выше причинам) чрезмерное приближение торца мундштука к свариваем ому изделию.
Безынжекторная горелка (рис. , б) работает при равном давлениикислорода и горючего в пределах 0,01 — 0,1 МПа. Газы, перемешиваясь в смесительной камере, поступают на выход, образуя пламя. Достоинство горелки — постоянный состав смеси.
?
Рис. 1.7 Разделка кромоксвариваемых деталей.
Подготовка и сборка деталей под сварку включает следующие операция: очистку свариваемыхкромок, разделку кромок под сварку и наложение прихваток для соединениясвариваемых листов или деталей.
Кромки и прилегающие к ним зоны (на ширину 20—30 мм с каждой стороны) очищают ото калины, ржавчины, краски, масла н других загрязнений до металлического блеск а. Для этого используются металлические щетки или пламя сварочной горелки. При сварке ответственных изделий небольших размеров применяют травление илипескоструйную обработку поверхности.
Разделка кромок производится различно в зависимости от толщины свариваемых изделий(см. ) и выполняется механической обработкой на гильотинах, фрезерных или строгальных станках. Иногда применяют пневматические зубила, а на небольших деталях отпиливают кромки соединяемых листов вручную напильником. Угол разделки проверяется контрольными шаблонами.
Наложениеприхваток необходимо для того, чтобы положение свариваемых деталей н зазор между ними сохранились постоянными в процессе сварки.
Длина прихваток, расстояние между ними и порядок наложения зависят от толщины свариваем ого металла и длины шва:
Огромную роль при газовой сварке играет термическая обработка. Термическая обработка производится до, во время и после процесса получения сварного соединения. Для каждой марки металла существует свои режимы нагрев а и охлаждения, улучшающие структуру и свойства шва и околошовной зоны. Обычно эти режимы указываются в технических условиях на термообработку или изготовления изделия.
Различают два основных способа газовой сварки: левый и правый (рис. 1.8).
При левой сварке (рис. 1.8, а) сварщик перемещает горелку справа налево, априсадочный пруток перемещает перед пламенем. Для лучшего прогрев а металла и расплавления сварочной ванны горелку и пруток перемещают зигзагообразно поперекшва. Способ применяется при сварке тонко листового и легкоплавкого металла.
?
Рис.1.8 Способы газовой сварки: а — левый, б — правый
Правая сварка (рис. 1.8, б) ведется при перемещении горелки слева направо без колебаний, т. е. прямолинейно. Пламя направляется на расплавленную ванну и передвигается впереди прутка. Теплота пламени используется лучше, чем при левой сварке. Металл шва остывает медленнее. В результате улучшается качество сварного соединения, уменьшается расход газов на 15—20 % и повышается производительность сварки на 20—25 % благодаря уменьшению угла разделки кромок до 60—70°.
Правый способ сварки рационально применять при сварке деталей толщиной свыше 5 мм и при сварке металлов с большой теплопроводностью (медь, латунь и их сплавы).
Перемещение горелки и прутка. При сварке сварщик перемещает горелку вдоль оси шва, либо по спирали или полумесяцем (при сварке металла средней толщины), либо прямолинейной (при сварке тонких листов).
?
Рис.1.9 Схема движения горелки и прутка при сварке:
а —зигзагообразное (при левом способе); б—спиральное — прутка, прямолинейное —горелки (при правой способе); в — зигзагообразное, с разделкой кромок при толщине металла более 5 мм (при правом способе).
Колебательные движения горелки обеспечивают получение ширины и прогрев кромок основного и при садочного металла. Углом наклона горелки к плоскости свариваемых листов регулируется скорость их нагрев а. С увеличением толщины и теплопроводности свариваем ого металла увеличивается угол наклона горелки (рис. 1.10). В начале сварки для лучшего прогрев а угол наклона устанавливают почти на 90° к поверхности изделия, а в процессе сварки он должен быть уменьшен соответственно толщине свариваем ого изделия.
?
Рис. 1.10Зависимость угла наклона горелки от толщины металла.
Сварочную проволоку располагают под углом около 45° в сторону, противоположную наклону мундштука горелки.
Для лучшего перемешивания металла в ванне и равномерного его распределения по сечению проволоке сообщают колебательные движения, противоположные направлению движения горелки. Во избежание окисления шва конец проволоки нельзя вынимать из сварочной ванны и особенно из зоны сварочного пламени.
При сварке угловых швов пламя и конец при садочной проволоки перемещают так же, нос большей задержкой по краям шва.
Часто для улучшения структуры соединения используют проковку металла шва при температуревишнево-красного каления с медленным охлаждением.
В ряде случаев количество окислов, получающихся при сварке металлов, является столь значительным, что мешает получению хорошего сварного соединения.
С целью получения качественных соединений в таких случаях применяют флюсы. Флюсы – это вещества, которые вводятся в реакционное пространство при выполнении сварки для предотвращения окисления кромок твердо го металла, извлечения из жидкого металла окислов и неметаллических включений, а иногда и для частичного ввода в расплавленный металл благоприятно действующих элементов. Расплавленные флюсы, являясь в основной своей части нерастворимыми в металле, образуют на поверхности металла плен ку шлака, предотвращающую его от непосредственного воздействия газов пламени и воздух а.
Освобождение металла от окислов воздействием флюса может быть осуществлено посредством физического растворения окислов, химического связывания окислов в комплексные соединения и введения посредством флюса раскилителей.
Чтобы флюсы были достаточно активными при температурах процесса сварки, они должны находиться либо в газообразном, либо в жидком состоянии, т. е. должны иметь температуру плавления ниже температуры процесса сварки.
Флюсы вводят в реакционное пространство рукой или ложкой, либо предварительно наносят на кромки основного металла в виде раствора или пасты, либо вводят совместно сприсадочным металлом. Разработаны специальные устройства для пневматической подачи порошкообразного флюса непосредственно в пламя. При этом рекомендуется применять растворенный ацетилен.
Флюсы, как правило, замедляют сварку, увеличивают ее стоимость и поэтому должны применяться только в тех случаях, когда без них нельзя получить доброкачественные соединения.
Применение газовой сварки обширно и разнообразно. Газовую сварку применяют в самолетостроении, где преобладает сварка металлов малых толщин (1—3мм), в производстве химической аппаратуры. Важное значение имеет газовая сварка в прокладке и монтаже трубопроводов самых разнообразных назначений, в особенности малых диаметров, до 100 мм. Газовая сварка является незаменимым мощным средством при ремонте и с этой целью широко используется в ремонтных мастерских для всех видов транспорт а, в сельском хозяйстве и т. д.
Производительность газовой сварки, значительная при малых толщинах основного металла, быстро снижается с увеличением его толщины. При малых толщинах (0,5—1,5 мм) газовая сварка по производительности может превосходить дуговую. С увеличением толщины металла до 2—3 мм скорости газовой и дуговой сварки уравниваются, а затем разница в скоростях быстро возрастает сувеличением толщины металла в пользу дуговой сварки. При малых толщинах абсолютный расход газов на 1 м сварного шва невелик; общая стоимость 1 мсварного шва может быть меньше, чем при других способах сварки. С увеличениемтолщины основного металла быстро растет стоимость газов и расход времени нас варку 1 м шва и газовая сварка становится дороже дуговой; разница в стоимости быстро увеличивается с возрастанием толщины основного металла. Таким образом, экономически газовая сварка наиболее приемлема для сварки малых толщин металла.

Далее приведенаблок-схема технологического процесса газовой сварки металлов:

?

?

?

?

?

— предмет труда
? — стадии переработки продукции (операции)
? — технологические(предметные) связи

Рис. 1.11 Блок-схема технологического процесса газовой сварки металлов:
1 – очистка свариваемыхдеталей; 2 – очистка при садочного прутка; 3 – разделка кромок под сварку; 4 –наложение прихваток для соединения свариваемых листов или деталей; 5 –термическая обработка деталей(нагрев);6 – газосварочный процесс; 7 – проковка металла шва; 8 – охлаждение.

2. ДИНАМИКА ТРУДОЗАТРАТ, ОБУСЛОВЛЕННАЯ РАЗВИТИЕМТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

Анализ трудозатрат позволяет выявить два целесообразных варианта: ограниченный и неограниченный. Для ограниченного варианта характерна экономия одного вида трудозатрат за счет другого, а для неограниченного – уменьшениетрудозатрат прошлого и живого труда одновременно. Для того, чтобы определить какой из вариантовхарактерен для данного технологического процесса, необходимо построить графики изменения трудозатрат живого, прошлого и совокупного труда.
Таблица 2.1
Зависимость трудозатрат живого, прошлого и совокупного труда от времени.
t
Т
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Тж(t)
1,8797
1,27551
0,96525
0,7764
0,64935
0,55804
0,48924
0,43554
0,39246
Тп(t)
0,19
0,28
0,37
0,46
0,55
0,64
0,73
0,82
0,91
Тс(t)
2,0697
1,55551
1,33525
1,2364
1,19935
1,19804
1,21924
1,25554
1,30246

Вариант динамики трудозатрат определяется исходя из поведения кривых Тж(t), Тп(t) и Тс(t).

?
Рис. 2.1 Графики трудозатрат живого, прошлого и совокупного труда.

Как видно из графика, данный вариант ограниченный, так как трудозатратыживого труда экономятся за счет увеличения трудозатрат прошлого труда. В случае ограниченного варианта очень важно определить, до какого момента времени развитие целесообразно. Определим этот момент времени (экономический предел накопления прошлого труда) сначала графическим, а потом алгебраическим путем.
Чтобы определить экономический предел накопления прошлого труда, необходимо найти значение времени, при котором кривые Тж(t) и Тп(t) пересекаются. На графике видно, что эта точка равна приблизительно 5,6.
Для того чтобы найти экономический предел накопления прошлого труда, необходимо найти производную функции, выражающую динамику трудозатратсовокупного труда, и приравнять ее к нулю.
? (2.1)
?
?
?
?
?
??
Полученное алгебраическим способом значение момента времени, до которого целесообразно производить замену живого труда прошлым, равно 5,529.
Данный процесс развития трудосберегающий, так как труд живой экономится за счет труда прошлого.
Важно также установить, в какой степени снижаются затраты живого труда по мере роста затрат прошлого, т. е. определить тип отдачи от дополнительных затрат прошлого труда. Для этого надо выразить функцию Тж(t) черезТп(t) и найти ее производную, взятую по модулю.
?
?
?

?
?
Так как при увеличении затрат прошлого труда затраты труда живого уменьшаются, то данный тип отдачи убывающий.
Таким образом, для данного технологического процесса характерно рационалистическое развитие, этот процесс трудосберегающий, тип отдачи при замене труда живого трудом прошлым –убывающий, а экономический предел накопления прошлого труда равен 5,529.

3. УРОВЕНЬТЕХНОЛОГИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

Известно, что неограниченный вариант динамики трудозатратобеспечивается путем эволюционного и революционного развития, так как в общем случае предусматривает снижение затрат живого и прошлого труда. Ограниченный вариант динамики трудозатрат обеспечивается рационалистическим развитием, связанным с уменьшением затрат живого труда за счет увеличения затрат прошлого труда.
Рационалистический путь развития всегда предпочтительнее по сравнению с эволюционным и революционным развитием технологического процесса, что связан о с большими дополнительными затратами на научно-исследовательские работы при реализации эволюционного или революционного пути развития. Но рационалистический путь всегда ограничен, что является его недостатком.
Для рационалистического развития справедлива следующая формула:

? ?, (3.1)
?
где L – производительность живого труда; В –технологическая вооруженность; У- уровень технологии.?
Соотношение представляет собой математическую модель закона рационалистического развития технологического процесса и справедливо для механизированных процессов. Все параметры в соотношении являются функциями затрат живого и прошлого труда.

? (3.2)
? (3.3)
? (3.4)
Найдем эти параметры при значении t = 3:

??
??
??

Уровень технологии является показателем качества технологического процесса и определяет его производительную способность. В то же время уровень технологии показывает, на сколько эффективно использование живого и прошлого труда технологическим процессом.
Параметр У является безразмерным и по его значению можно судить об экономическом качестве технологического процесса. Вычисленное значение У, равное2,8, говорит о том, что состояние технологии очень низкое. В такой ситуации рекомендуется закрыть производство или заменить технологию.
Для упрощения определения границы рационалистического развития можно использовать понятие относительного уровня технологии:

? (3.5)

Найдем значение У* при t = 3:

??

Так как У*>L, то рационалистическое развитие целесообразно. Результаты расчетов границы рационалистического развития в этой главе и в главе 2 не совпадают.

4. структура технологического процесса

Структура технологического процесса строится по принципу “мат решки”, т. е. низшие по иерархии элементы структуры являются составной частью более высоких. Перед построением структуры необходимо выделить все имеющиеся в анализируемой технологии элементы: технологические и вспомогательные элементы, технологические и вспомогательные переходы, рабочие и вспомогательные ходы.
Функциональной, основной частью элементарного акта преобразования предмета труда в продукт является процесс непосредственного воздействия инструмента на предмет труда. Эту элементарную часть технологического процесса называют рабочим ходом. Рабочий ход приводит к изменению свойств предмета труда в сторону получаемого продукта. Главной чертой рабочего хода является вид элементарного воздействия инструмента на предмет труда. Именно рабочий ход предопределяет все достоинства и недостатки технологического процесса.
Вспомогательной частью акта преобразования предмета труда в продукт является процесс пространственного совмещения инструмента с предметом труда. Эту часть технологического процесса называют вспомогательным ходом. Вспомогательный ход изменяет, как правило, пространственные характеристики инструмента и предмета труда, предполагает управление последними. Его назначение — подготовить инструмент и предмет труда к выполнению рабочего хода. Выполнение вспомогательного хода всегда предшествует выполнению рабочего при обработке некоторой порции или единицы сырья. Вид вспомогательного хода пред определяется видом рабочего хода и функционально зависит от последнего. Вид рабочего хода изменяется при изменении вида инструмента, типа воздействия инструмента на сырье, а также режима такого воздействия.
В технологическом процессе газовой сварки металлов рабочим ходом является воздействие пламени горелки на металл свариваемых деталей и при садочного прутка. К вспомогательным ходам можно отнести перемещение горелки и при садочного прутка.
Совокупность рабочих и вспомогательных ходов образует технологический переход. Для выполнения технологических переходов, как правило, необходимо осуществить свою группу вспомогательных действий более высокого иерархического уровня. Она включает действия по пере закреплению инструмента и деталей, переналадке оборудования и т. д. Все эти действия называют вспомогательным переходом. Характерной чертой технологического перехода выступает постоянство режима обработки предмета труда. При его смене, соответственно, изменяется технологический переход.
Примером технологического перехода в операции газосварочного процесса является непосредственно газовая сварка. К вспомогательным переходам относятся добавление флюсов и изменение режима горелки.
Технологический и вспомогательный переходы объединяются в следующий иерархический элемент технологического процесса — технологическую операцию. Для ее выполнения также необходима своя относительно обособленная группа вспомогательных действий. Технологической операции предшествует транспортирование предмета труда от одного вида оборудования к другому, загрузка и выгрузка, закрепление и снятие деталей и т. д. Эту группу вспомогательных действий называют вспомогательной технологической операцией. Отличительной чертой технологической операции является ее реализация на определенном виде технологического оборудования. Если предмет труда перемещается на другой вид оборудования, то это свидетельствует, как правило, о переходе на другую технологическую операцию.
В технологическом процессе газовой сварки можно выделить следующие технологические операции: очистка свариваемых деталей и присадочногопрутка, разделка кромок свариваемых деталей, термическая обработка, проковка идр.
Пройдя ряд технологических и вспомогательных операций, предмет труда преобразуется в продукт, т. е. совокупность операций приводит к изготовлению продукта, что является целью технологического процесса. Значит, эта совокупность действий образует технологический процесс.
Таким образом, пройден путь от элементарных звеньев до полного набора действий технологического процесса. Далее приведена графическая структура технологического процесса газовой сварки металлов.

?

Рис. 4.1По операционная структура технологического процесса газовой сварки металлов.

?

— временные связи;
— ? предметные связи.

?

Рис.4.2 Структура операции “сварочный процесс”.

?

— временные связи;
— ? предметные связи.

?

Рис. 4.3 Структура технологического перехода “газовая сварка”.

?

— временные связи;
— ? предметные связи.

На основании вида временных связей определяется соответствующий вид технологического процесса. Если происходит ярко выраженное чередование рабочих и вспомогательных действий во времени, то можно говорить о дискретном технологическом процессе. Такие процессы, как правило, прерываются на загрузку сырья и выгрузку продукции. Если рабочие и вспомогательные действия осуществляются одновременно, но разнесены в пространстве, то это процесс с непрерывным технологическим циклом.
Для газовой сварки металлов, как и для большинства технологий машиностроительного комплекса, характерен дискретный вид технологического процесса. Дискретные процессы характеризуются чередованием вспомогательных и рабочих действий во времени и выполнением всех технологических действий на одном и том же месте. Таким образом, дискретные процессы компактны в пространстве и растянуты во времени.
Дискретные процессы имеют свои недостатки и преимущества.
Недостатки:
1. непостоянство режимов работы оборудования, что усложняет условия его работы и уменьшает срок службы;
2. сложность механизации и автоматизации процесса;
3. проблематично создание благоприятных условий для использования вторичных энергоресурсов.
Преимущества:
1. занимают небольшие производственные площади;
2. требуют небольшегоколичества перемещений предмета труда, то есть имеют малую долю вспомогательных действий;
3. непригодны при изготовлении крупногабаритных и крупнотоннажных видов продукции, при единичном производстве, при изготовлении пробных партий продукции.
Как было уже выяснен о ранее, для данного технологического процесса характерен рационалистический путь развития. Для снижения трудозатрат возможно проведение мер по изменению и совершенствованию рабочих ходов или вспомогательных действий, что характерно для эволюционного и революционного путей развития.
Газовая сварка применяется в основном для индивидуальных и мелко серийных работ, поэтому применение специализированных автоматов нерационально. Что же касается ручной газовой сварки, то ее можно повысить за счет рациональных методов, используемых сварщиками-передовиками.
При ручной сварке можно применять большую, чем обычно, мощность пламени. Это требует высокой квалификации сварщиков и приводит к повышению производительности труда примерно на 20% при увеличении мощности пламени около 50%. Вопрос о рациональности использования такого метода должен решаться в каждом конкретном случае.
Применениежесткого пламени (т. е. пламени с повышенными скоростями истечения горючей смеси из горелок) приводит к большей концентрации нагрев а и, тем самым, к увеличению производительности сварки. В этом случае скорость истечения может быть увеличен а на 20—30%. Сваркажестким пламенем еще более затруднительна, чем сварка пламенем повышенной мощности, в связи с усиленнымвыдуванием металла из сварочной ванны.
Более эффективным является применение «активированного» пламени, т. е. пламени с несколько повышенным количеством кислород а. Но, одновременно с повышением эффективности прогрев а и расплавления, будет происходить и окисление расплавленного металла. Для раскисления жидкого металла необходимо в ванну вводить достаточное количество раскислителей (при сварке углеродистых сталей обычно Si и Мп), которые, как правило, вводятся с при садочным металлом(например, для стали применяетсяприсадочная проволока с соде ржанием Si = 0,5 — 0,8% и Мп = 0,8ч-1%). Добиваясь повышения производительности сварки, следует учитывать увеличение стоимости присадочногометалла.
Распространенными формами повышения производительности газовой сварки являются также использование местного или общего предварительного подогреваперед сваркой с применением дешевого топлива (печи на коксовом газе, горны и пр.). Эти методы особенно эффективны при массовом производстве или заварке брака литых деталей.
Методы повышения экономичности газовой сварки должныизыскиваться в каждом отдельном случае ее применения.

5. СИСТЕМА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ МАШИНОСТРОЕНИЯ И МЕСТО В НЕЙ ГАЗОВОЙ СВАРКИМЕТАЛЛОВ

5.1 Характеристика и структура машиностроительного комплекса

?

?

Рис.5.1 Технологическая структура машиностроительного комплекса:
?1 — технология лить я в песчано-глинистые формы; 2 — технология лить я по выплавляемым моделям; 3 -технология прокатного производства; 4 – технология обработки металлов давлением; 5 – технология термической обработки стали (закалка); 6 – технология обработки металлов резани ем на токарных станках; 7- технология обработки металлов резани ем на фрезерных станках; 8 – технология сборочного производства;9 – технология дуговой сварки металлов; 10 – технология газовой сварки металлов
? — параллельные подсистемы;
— последовательные подсистемы;
— ? предметные связи
Машиностроение является ведущей отраслью всей промышленности, ее «сердцевиной». Продукция предприятий машиностроения играет решающую роль в реализации достижений научно-техническогопрогресса во всех областях хозяйства. Современное машиностроение представлен о собственно
машиностроением и металлообработкой, которые включают несколько десятков отраслей и под отраслей. Наиболее сложной является структура машиностроения. Она включает такие важнейшие отрасли, как энергетическое машиностроение, электротехническая, станкостроительная и инструментальная промышленность, приборостроение, ряд отдельных отраслей, выпускающих оборудование для добывающей и обрабатывающей промышленности, строительства, транспортное машиностроение, автомобильную промышленность, тракторное и сельскохозяйственное машиностроение и д. р.
5.2 Определение направлений развития машиностроительного комплекса
Комбинированные системы – это реальные системы технологических процессов, которые состоят из параллельных и последовательных подсистем. Если перед нами стоит задача увеличения выпуска продукции, то необходимо выделить последовательную подсистему. Если же стоит задача развитиятехпроцесса, то необходимо выделить параллельную подсистему. Приведемнеобходимые сведения об уровне технологии, производительности живого труда, технологической вооруженности и затратах живого труда каждого элемента системы и другие параметры.
Таблица 5.1
Параметры технологического процесса и технологической системы.

Тж
Тп
Тж
L
B
Y
Ф
Q
1
0,73
0,55
11,05
1,37
0,75
2,47
8,29
15,14
2
0,92
0,72
12,1
1,09
0,78
1,51
9,44
13,19
3
0,7
0,62
13,15
1,43
0,89
2,3
11,7
18,8
4
0,91
0,69
14,2
1,1
0,76
1,6
10,8
15,62
5
0,56
0,32
15,25
1,79
0,57
5,6
8,7
27,3
6
0,38
0,26
16,3
2,63
0,68
10,1
11,08
42,87
7
0,46
0,18
17,34
2,17
0,39
12,07
6,76
37,63
8
0,8
0,48
18,39
1,25
0,6
2,6
11,03
22,99
9
0,75
0,51
19,44
1,33
0,68
2,61
13,22
25,86
10
0,97
0,37
20,49
1,03
0,38
2,78
7,79
21,11

Для решения задач, относящихся к уровню технологических систем, мы используем соответствующие параметры. т. е. параметры в целом характеризующие технологические процессы, составляющие системы и саму систему. Путем умножения удельных параметров L, В, Y на объемное значение живого труда Тж0можно получить соответствующие объемные параметры Q, ?, Ф, где Q — объем выпуска тех процессом ; ? –объемное значение уровня технологии тех процесса; Ф – затраты прошлого труда втехпроцессе.
Реальное значение объемного уровня технологии системы для любой системы определяется следующим образом:
? (5.1)
где Qc — системный выпуск, Фс –затраты прошлого труда в системе.
Реальный системный выпуск составит:
? (5.2)
где i – номер элемента системы, i = 1,N; N – число элементов системы.
Важно определить соответствующие между уровнем технологии технологического процесса и всей системы:
? (5.3)
где Tж0c – затраты живого труда системой технологических процессов.
? (5.4)
где i – номер элемента системы, i = 1,N; N- число элементов в системе.
Определим объемные затраты живого труда:
? (5.5)
где N –порядковый номер элемента в системе.
для параллельной системы технологических процессов значения оптимального объемного уровня технологии ? опт с определяется по формуле:
? паропт с = ? ?i , (5.6)
где ?i– объемный уровень технологии i-того технологического процесса.
Для последовательной технологичкской системы:
? послопт с = N2 *( ? ( 1 / ?i ))-1 (5.7)
Оптимальный Q опт с определяется по следующей формуле:
Q = ? опт с * Фс (5.8)
Данная зависимость справедлива для последовательной и параллельной системтехпроцессов.
? Определим объемные затраты живого труда:
Тж01 = 1+100 + 1 = 11,05?;
Тж02 = 2+100 + 2 = 12,1?;
Тж03 = 3+100 + 3 = 13,15?;
Тж04= 4+100 + 4 = 14,2 ?;
Тж05= 5+100 + 5 = 15,25?;
Тж06= 6+100 + 6 = 16,3?;
Тж07= 7+100 + 7 = 17,34?;
Тж08= 8+100 + 8 = 18,39?;
Тж09= 9+100 + 9 = 19,44?;
Тж010= 10+100 + 10 = 20,49?.
Определим объем выпуска технологического процесса последующей формуле:
Qi= Li * Tж0i (5.9)
Q1 = 15,14?;
Q2 = 13,19?;
Q3 = 18,8?;
Q4 = 15,62?;
Q5 = 27,3?;
Q6 = 42,87?;
Q7 = 37,63?;
Q8 = 22,99?;
Q9 = 25,86; ?
Q10 = 21,11?.
Определим объемное значение уровня технологии технологического процесса:
?i = Yi * Tж0i (5.10)
?1 = 27,9?
?2 = 14,64?
?3 = 30,24?
?4 = 22,72?
?5 = 85,4?
?6 = 164,63?
?7 = 209,3?
?8 = 47,81?
?9 = 50,73?
?10 = 56,7 ?
Определим затраты прошлого труда в технологическом процессе:
Фi = Вi * Tж0i (5.11)
Ф1 = 8,29?;
Ф2 = 9,44?;
Ф3=11,7?;
Ф4=10,8?;
Ф5 = 8,7?;
Ф6 = 11,08?;
Ф7 = 6,76?;
Ф8 = 11,03?;
Ф9 = 13,22?;
Ф10 = 7,79?.
Определим суммарные фонды системы:
Фc = ? Фi (5.12)
Подсчитаем фонды для параллельной системы:
Ф8,9,10 = Ф8 + Ф9 + Ф10= 11,03 + 13,22 + 7,79 = 32,04?;
Подсчитаем фонды для последовательной системы:
Ф6,8,9,10 = Ф6 + Ф8,9,10 = 11,08 + 32,04 = 43,12 ?
Подсчитаем фонды для параллельной системы:
Ф6,7,8,9,10 = Ф7 + Ф6,8,9,10= 6,76 + 43,12 = 49,88 ?
Подсчитаем фонды для последовательной системы:
Ф4,5,6,7,8,9,10 = Ф4 + Ф5 +Ф6,7,8,9,10 = 10,8 + 8,7 + 49,88 = 69,38 ?
Подсчитаем суммарные фонды системы:
Фс= Ф1 + Ф2 + Ф3 + Ф4,5,6,7,8,9,10= 8,29 + 9,44 + 11,7 + 69,38 = =98,31 ?
Определим суммарный выпуск продукции:
Qc = ? Qi (5.13)
Подсчитаем выпуск продукции для параллельной системы:
Q8,9,10 = Q8+ Q9 + Q10 = 22,99 + 25,86 + 21,11 = 69,96?;
Подсчитаем выпуск продукции для последовательной системы:
Qc= N * Qi min (5.14)
Q6,8,9,10 = 2 * Q6 = 2 * 42,87 = 85,74?;
Подсчитаем выпуск продукции для параллельной системы:
Q6,7,8,9,10 = Q6,8,9,10+ Q7 = 85,74 + 37,63 = 123,37 ?
Подсчитаем выпуск продукции для последовательной системы:
Q4,5,6,7,8,9,10 = 3 * Q4 = 3 * 15,62 = 46,86 ?
Подсчитаем суммарный выпуск продукции:
Qс = Q1 + Q2 + Q3 + Q4,5,6,7,8,9,10= 15,14 + 13,19 +18,8 + 46,86 = 93,99?
Определим объемный уровень технологии:
? с = Qс2 / Фс= 93,992/98,81 = 89,41?
Определим уровень технологии технологического процесса:
Тж0 с = ? Тж0i = Тж 01 + Тж02 + Тж0 3 + Тж04 + Тж05 + Тж06 + Тж 07 + Тж 08+ Тж09 + Тж 010= 11,05 +12,1 + 13,15 +14,2 + 15,25 + 16,3 +17,34 +18,39 +19,44 +20,49 =157,71?
Ус = ? с / Tж 0с = 89,41 /157,71 = 0,57?
Сопоставим уровень технологии исследуемого технологического процесса (У = 2,8) и технологической системы (У = 0,57). Теперь можно сделать вывод о том, что технологический процесс не создает препятствий для увеличения уровня технологии системы, так как эти показатели не равны друг друг у.
Определим значение оптимального объемного уровня технологии для параллельной системы:
? паропт с = ? ?i (5.15)
?8.9.10 = ?8 +?9 + ?10 = 47,81 +50,73 + 56,7 = 155,24?
Определим значение оптимального объемного уровня технологии для последовательной системы:
? послопт с = N2 * ( ? 1/?i )-1 (5.16)
Y6,8,9,10 = 22* (1/Y6 + 1/Y8,9,10)-1= 4 * (1/155,24 + 1/164,63)-1 = 319,59?
Определим значение оптимального объемного уровня технологии для параллельной системы:
Y6,7,8,9,10 = Y7 + Y6,8,9,10 = 209,3 +319,59 = 528,89?
Определим значение оптимального объемного уровня технологии для последовательной системы:
Y4,5,6,7,8,9,10 = 32 * (1/Y4 + 1/Y5 +1/Y6,7,8,9,10)-1 = 9 *(1/22,72 + 1/85,4 + 1/528,89)-1 = 156,21?
Определим значение оптимального объемного уровня технологии для параллельной системы:
Yопт с = Y1 + Y2 + Y3 + Y4,5,6,7,8,9,10 = 27,9 + 14,64 + 30,24 +156,21 = 228,99?
Qопт с = Yопт с * Фс = 228,99 *98,81 = 150,42
При оптимизации системы появляется дополнительный прирост продукции, он равен:
(Qопт с – Qc)/Qc * 100% = (150,42 – 93,99)/93,99 * 100%= 60%

6. АНАЛИЗ ПЕРСПЕКТИВНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ РАЗВИТИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГОПРОЦЕССА

Несмотря на бурное развитие технологий, газопламенные процессы, такие как газовая сварка и пр. продолжают широко применятся на производстве, строительстве, при ремонтных работах и не собираются сдавать позиции в обозримом будущем. Это обусловлен о, в первую очередь, простотой, доступностью и относительной дешевизной газосварочного оборудования, а также, возможностью применения в труднодоступных местах.
Как и любой технологический процесс, газовая сварка с течением времени претерпевает изменения различного характера, которые можно отнести к революционному либо эволюционному пути развития.
Для того, чтобы снизить долю вспомогательных действий непосредственно в области этих действий необходимо повысить технологические возможности инструментов. Так в последнее время все большее применение находят много пламенные горелки. Использование многопламенныхгорелок ускоряет нагрев и сварку металла при том же вспомогательном ходе. Конечно, увеличивается расход горючих газов, но он компенсируется более быстрой и прочной сваркой.
Также известно, что повышение мощностей технологических процессов в едет к увеличению объема выпускаемой продукции. Если затраты на сырье и рабочие действия в таком случае увеличиваются пропорционально объему выпуска, то затраты на вспомогательные действия, как правило, не растут в такой же зависимости. Таким образом, возможно совершенствование технологического процесса газовой сварки металлов.
Данные изменения относятся к эволюционному пути развития. Что касается революционного пути, то здесь возможно только совершенствования рабочего хода.
Так в последнее время ведутся разработки по производству веществ, которые используются в качестве флюсов. Данные вещества должны в значительной мере снизить влияние флюсов на скорость сварки, т. е. минимально замедлять ее.
Возможно использование новых смесей газов в качестве горючего для горелок. Более дешевые и эффективные горючие газы снижают затраты на сырье и энергоресурсы.
Некоторые сварщики при сварке мелких деталей, умело располагая их на сварочном (обычно поворотном) столе, используют для предварительногоподогрева теплоту отходящих газов пламени, подогревающих следующую деталь при сварке предыдущей. Это приводит к повышению производительности сварки на 20—40% без какого-либо увеличения расхода материалов.
На мой взгляд, хотя рационалистическое развитие целесообразно в течение 5,5 лет, коренных изменений технологический процесс газовой сварки металлов в ближайшие десятилетия не претерпит. Для мелких сварочных работ газовая сварка наиболее быстрый, эффективный и дешевый способ. Несложное и недорогое оборудование также говорит о преимуществах газовой сварки. При сварке деталей больших толщин возможна замена газовой сварки на другие, более прогрессивные виды сварки: электродуговая, электрошлаковая, контактная сварка и др.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной работе, посвященнойгазовой сварки металлов, детальным образом рассмотрен сам процесс сварки. Описаны продукция, используемое сырье, пооперационно описан а газовая сварка.
Детально изучен а динамикатрудозатрат живого, прошлого и совокупного трудов. На основе анализа динамикитрудозатрат выяснен о, что для технологического процесса газовой сварки металловхарактерен рационалистический путь развития, который является трудосберегающим, установлено, что тип отдачи убывающий. Найден экономический предел накопления прошлого труда.
Определен уровень технологий для данного технологического процесса.
Технологический процесс разбит на структурные элементы, каждый из которых охарактеризован. Установлено, что данный процесс является дискретным. Предложены некоторые способы повышения производительности.
Технологический процесс газовой сварки металлов рассмотрен как элемент в структуре машиностроительного комплекса.
Проведен анализ перспективных направлений развития технологического процесса.

Список использованной литературы:

1. Справочник газосварщика игазорезчика/ Н. И. Никифоров, С. П. Нешумова, И. А. Антонов. – 2-ое изд. – М.:“Высшая школа”, 1997.–239 с.
2. Сварка, резка и пайка металлов/ К. Р. Хренов. – 4-ое изд. – М.: “Машиностроение”, 1978. – 408 с.
3. Сварка и резка металлов/Д. Л. Глизманенко. – 7-ое изд. – М.: “Высшая школа”, 1977. – 397 с.
4. Оборудование и технологиягазопламенной обработки металлов и неметаллических материалов/ Г. Б. Евсеев, Д. Л. Глизманенко. – М.: “Машиностроение”, 1974. – 256 с.
5. Технология и оборудованиегазопламенной обработки металлов/ Г. Л. Петров, Н. Г Буров, В. Р. Абрамович. – М.:“Машиностронение”, 1978. – 277 с.
6. Основы технологий важнейших отраслей промышленности/ И. В. Ченцов. – Мн.: “Высшая школа”, 1989. –283 с.

Обзоры

Отзывов пока нет.

Будьте первым, кто оставил отзыв на “Анализ развития технологического процесса газовой сварки металлов”

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *