Техническое нормирование сварочных и наплавочных работ
Ручные газо- и электросварочные работы
Техническая норма времени состоит из оперативного времени, времени обслуживания рабочего места и подготовительно-заключительного времени.
Оперативное время равно: t оп = ( t 0 + t в1 )∙ L + t в2
где t оп – оперативное время на одно изделие, мин;
t 0 – основноевремя на один погонный метр сварочного шва. Время, в течение которого происходит разогрев и плавление металла (основного и присадочного) для образования сварочного шва, мин;
t в1 – вспомогательное время, связанное с переходом (с длиной свариваемого шва на один погонный метр шва), мин;
t в1 = t ' в1 + t '' в1 ,
где t ' в1 – время, необходимое на осмотр и очистку стальной щеткой свариваемых кромок и на осмотр, очистку и измерение сварочного шва. Для газосварочных работ оно может быть принято равным 1 мин на 1 пог. м. Для электросварочных работ оно составляет: при V-образной разделке и соединении внахлестку 0,5 мин; при стыковых соединениях без разделки кромок 0,3 мин на 1 пог. м шва. Время на очистку швов от шлака стальной щеткой и зубилом, а также на осмотр промежуточных и промер последующих (завершающих) слоев шва зависит от их количества. При сварке без разделки кромок в один слой это время равно 0,6 мин на один пог. м шва. При сварке с разделкой кромок для промежуточных слоев оно равно 1,2 мин. На 1 пог. м шва, а для завершающего слоя равно 0,6 мин;
t '' в1 – время, необходимое на смену присадочного прутка; оно определяется исходя из объема наплавленного металла в кубических сантиметрах на 1 пог. м шва. Это время равно для газосварочных работ 0,4 мин. на один см2. Для электросварочных работ время на смену прутка, отнесенное к одному см3, определяется по таблице IV.3.1.
|
|
|
L – длина шва или валика, м;
t в2 – вспомогательное время, связанное со сваркой изделия, мин; принимается по таблице IV.3.2.
Основное время для газосварочных работ t 0 зависит от толщины свариваемого металла, вида соединения, подготовки свариваемых кромок, режима и способа сварки; оно для сварки 1 пог. м шва определяется по формуле:
или 
где G – масса наплавленного металла на один пог. м шва, г;
F – поперечное сечение шва или валика, мм2
γ – плотность наплавленного металла, которую можно принять равной плотности расплавленного металла, г/см3;
αн – коэффициент наплавки или минутный расход присадочной проволоки, г/мин; этот коэффициент зависит от номера наконечника горелки, который выбирают в зависимости от толщины свариваемого металла (табл. IV.3.3);
t01 – основное время на разогрев свариваемых кромок, мин (табл. IV.3.4);
nпр – число разогревов, определяемое количеством отдельных участков сварки и длиной сварочного шва. На каждый участок 1-2 разогрева.
|
|
|
Таблица IV.3.1
Вспомогательное время на смену электродов, отнесенное к 1 см3 наплавленного металла шва (электродная проволока углеродистая сталь)
| Коэффициент перехода металла в шов | Диаметр электрода, мм | ||
| 2 | 3 | 4 | |
| Длина электрода, мм | |||
| 250 | 350 | 450 | |
| Время на 1 см3 наплавленного металла шва, мин | |||
| 0,80 0,85 0,90 0,95 | 0,220 0,207 0,193 0,184 | 0,065 0,061 0,057 0,054 | 0,0274 0,0258 0,0242 0,0230 |
Таблица IV.3.2
Вспомогательное время, связанное со свариваемым изделием
(время на установку, повороты и снятие изделий вручную, мин)
| Элементы работы | Масса изделия, кг | ||||
| 5 | 10 | 15 | 25 | 40 | |
| Поднести и уложить | 0,14 | 0,22 | 0,30 | 0,45 | - |
| Снять и отнести | 0,10 | 0,15 | 0,20 | 0,30 | - |
| Повернуть на 900 | 0,09 | 0,10 | 0,12 | 0,14 | 0,20 |
| Повернуть на 1800 | 0,11 | 0,13 | 0,16 | 0,20 | 0,25 |
Таблица IV.3.3
Коэффициент наплавки или производительность при газовой сварке
| Номер наконечника горелки | Толщина провариваемого металла, мм | Часовой расход газа, л | Коэффициент наплавки αн, г/мин | |
| ацетилена | кислорода | |||
| 0 | 0,5-1 | 75 | 85 | 1,25 |
| 1 | 1-2 | 150 | 165 | 2,5 |
| 2 | 2-4 | 300 | 325 | 5,0 |
| 3 | 4-6 | 500 | 560 | 8,35 |
| 4 | 6-9 | 750 | 850 | 12,5 |
|
|
|
Таблица IV.3.4
Основное время на разогрев свариваемых кромок в начале сварки шва
| Толщина металла, мм | Время на разогрев, мин |
| 0,5-1,5 | 0,1 |
| 2,0-3,0 | 0,2 |
| 4,0 | 0,3 |
| 5,0 | 0,4 |
| 6,0 | 0,5 |
Основным временем при электродуговой сварке является время плавления металла электрода для образования сварочного шва, т.е. время непосредственного горения дуги; для сварки 1 пог. м шва в 1 мин оно определяется по формуле:
Для однослойной сварки:
или 
,
Для многослойной сварки:
где G – масса наплавленного металла, г/пог. м шва;
F1-n – поперечное сечение шва (валика), мм2;
γ – плотность наплавленного металла, г/см3, который можно принять равным плотности расплавляемого металла;
αН1-n – коэффициент наплавки, г/А∙ч, количество металла в граммах, наплавляемого за 1 ч горения дуги, отнесенное к силе сварочного тока в 1 А;
I1-n – сила сварочного тока, А.
Коэффициенты наплавки αн зависят от типа электродов и их покрытия и указываются в паспортах электродов. В табл. IV.3.5 приведены значения коэффициентов наплавки для наиболее распространенных марок электродов.
Сила сварочного тока I назначается в соответствии с паспортами электродов в зависимости от их диаметра, который выбирается по толщине свариваемого металла с учетом характера и размеров кромок под сварку согласно табл. IV.3.6.
|
|
|
Время обслуживания рабочего места t о.р.м принимается 11,0 – 15,0% от оперативного времени t о.р.м = (0,11÷0,315) t о.р
Подготовительно-заключительное время (отнесенное к изделию) равняется 2-4% от оперативного tп.з = (0,02÷0,04) tоп.
Таблица IV.3.5
Коэффициенты наплавки для электродов наиболее распространенных марок
| Марка электрода | Род тока, применяемого для сварки | Коэффициент наплавки αН1, г/А∙ч |
| ЦМ-7 ЦМ-7с ОММ-5 МЭЗ-04 | Переменный и постоянный | 11,0 11,5-12,5 8,0 9,0 |
| УОНИ-13/45 55 | Постоянный, Обратная полярность | 9,0 |
| К-5 Н-3 ЦЛ-5 ЦЛ-6 ЦЛ-7 | Переменный и постоянный | 10,1 10,0 9,5 10,5 10,8 |
| ЦУ-2 сх | Постоянный, Обратная полярность | 10,8 10,5 |
| ЦУ-2 сх ОМА-2 | Переменный и постоянный | 9,0-10,0 9,0-10,0 |
| ЦЛ-12 ЦЛ-13 | Постоянный, Обратная полярность | 10,0 10,0 |
Таблица IV.3.6
Ориентировочные значения силы и плотности сварочного тока
при различных видах дуговой электросварки малоуглеродистой стали
| Вид сварки | Диаметр электрода, мм | Сила сварочного тока, А | Плотность сварочного тока, А/мм2 |
| Ручная в нижнем положении сварка электродами типа ЦМ-7 | 3 4 5 6 | 110-120 160-180 220-250 280-350 | 15,4-16,8 12,8-14,4 11,2-12,7 9,9-12,4 |
| То же электродами типа 7с | 5 6 8 | 250-300 330-400 500-600 | 12,7-15,3 11,7-14,2 9,9-12,0 |
Техническая норма времени на ручные сварочные работы:
tшк = tо.р.м + tп.з.
Автоматическая наплавка
Автоматическая наплавка проводится под слоем флюса, вибродуговая с охлажденной эмульсией и в среде углекислого газа.
Автоматическая наплавка производится на переоборудованных токарных станках, где осуществляется главное вращательное движение и движение подачи вдаль оси направляемого изделия. Поэтому элементы технической нормы имеют особенности нормирования сварки и токарной обработки. Для определения машинного (основного времени t0 необходимо знать скорость наплавки Vн , частоту вращения детали n, подачу S на один оборот (шаг наплавки) и толщину наплавки t . А для определения скорости наплавки необходимо знать скорость подачи проволоки Vпр, которая зависит от ее диаметра d, плотности тока Dа и коэффициента наплавки αн. Диаметр электродной проволоки занимает 1-2 мм в зависимости от толщины наплавки, которая назначается в зависимости от величины износа детали, подготовки перед наплавкой и припуска на механическую обработку после наплавки. Плотность тока и коэффициент наплавки выбираются по рис. IV.3.3, исходя из диаметра электродной проволоки. Сила сварочного тока
I = 0,78 d2 Da
Рис. IV.3.3 Зависимость плотности тока и коэффициента наплавки
от диаметра электродной проволоки
Масса расплавленного металла: Gр.м = Iαн г/ч или Gр.м = 
г/мин.
Объем расплавленного металла: Qр.м = 
см3/мин,
где γ – плотность расплавленного металла, г/см3, принимаемая равной плотности расплавляемого металла.
При установившемся процессе объем расплавленного металла:
где d – диаметр электродной проволоки, мм;
υпр – скорость подачи электродной проволоки, м/мин;
Объем расплавленного металла Qр.м переносится на наплавляемую поверхность. Объем наплавленного металла в минуту Qн.м = tSυ н см3,
где t – толщина наплавленного слоя, мм;
S – подача на один оборот детали (шаг наплавки), мм/об;
υ н – скорость наплавки, м/мин.
Но так как Q р.м = Q н.м, то 0,785d2υпр = tSυ н.
Однако необходимо учесть, что не весь расплавленный металл переносится на н6аплавленную поверхность и объем наплавленного металла будет положен равномерно, то с учетом сказанного последнее равенство примет вид:
0,785d2υпр K = 
,
где K – коэффициент перехода металла на наплавленную поверхность, т.е. коэффициент, учитывающий выгорание или разбрызгивание металла;
а – коэффициент неполноты наплавляемого слоя.
Значения коэффициентов K и а приводятся в табл. IV.3.7.
Скорость наплавки 
м/мин;
Частота вращения 
об/мин,
где d – диаметр наплавляемой детали, мм.
Подача или шаг наплавки S определяется экспериментально, так как часто от нее зависят механические качества наплавленного слоя. Ориентировочно S = (1,2÷2,0)d, где d – диаметр электродной проволоки, мм.
Таблица IV.3.7
Значения коэффициентов К и а
| Вид наплавки | Коэффициенты | |
| К | а | |
| Вибродуговая наплавка в жидкости Наплавка под слоем флюса Наплавка в среде СО2 | 0,73 – 0,92 0,90 – 0,986 0,82 – 0,90 | 0,79 – 0,95 0,99 – 0,985 0,88 – 0,96 |
Таблица IV.3.78
Подготовительно-заключительное время
при автоматической наплавке, мин
| № п/п | Элементы работы | Высота центров | |
| 200 | 300 | ||
| Время, мин | |||
| 1 | Установка детали в центрах или цанговом патроне с затяжкой гайкой | 8,0 | 11,0 |
| 2 | То же в саморегулирующем патроне или на планшайбе с креплением болтами и планками | 9,0 | 12,0 |
| 3 | То же, на планшайбе с угольником в центрующем приспособлении | 13,0 | 17,0 |
| 4 | Установка подачи суппорта | 1,0 | 1,0 |
| 5 | Смещение задней бабки для наплавки конуса | 2,5 | 3,0 |
| 6 | Установка силы тока на трансформаторах | 0,8 | 0,8 |
| 7 | Установка скорости наплавки рукояткой коробки скоростей | 0,1 | 0,1 |
| 8 | Установка скорости подачи электродной проволоки: а) заменой подающего ролика б) перестановкой сменных шестерен в) рукояткой коробки передач | 1,3 4,2 0,1 | 1,3 4,2 0,1 |
| 9 | Ручная заправка кассеты электродной проволокой массой, кг: а) 8 – 12 б) 18 – 20 | 5,4 7,2 | 5,4 7,2 |
Таблица IV.3.9
Вспомогательное время на установку, крепление и снятие детали вручную
при автоматической наплавке
| № п/п | Способ установки | Масса детали, кг | |||||||
| 1-3 | 3-5 | 5-8 | 8-10 | 12-20 | 20-30* | 30-50* | 50-80* | ||
| Время, мин | |||||||||
| 1 | В трехкулачковом патроне с ручным зажимом без выверки | 0,29 | 0,34 | 0,38 | 0,46 | 0,56 | 2,00 | 2,20 | 2,50 |
| 2 | То же, с выверкой по мелку | 0,54 | 0,64 | 0,72 | 0,84 | 1,02 | 3,00 | 3,20 | 3,50 |
| 3 | В трехкулачковом патроне с ручным зажимом с поджатием центров задней бабки | 0,35 | 0,39 | 0,43 | 0,48 | 0,53 | 2,00 | 2,20 | 2,50 |
| 4 | В цанговом патроне, крепление рукояткой рычага | 0,18 | – | – | – | – | – | – | – |
| 5 | То же, ключом | 0,23 | – | – | – | – | – | – | – |
| 6 | В центрах с надеванием хомутика | 0,30 | 0,34 | 0,40 | 0,48 | 0,59 | 2,30 | 2,40 | 2,90 |
| 7 | То же, без надевания хомутика | 0,20 | 0,24 | 0,26 | 0,29 | 0,34 | 2,00 | 2,10 | 2,30 |
| 8 | На планшайбе с угольником в центрирующем приспособлении | 0,37 | 0,43 | 0,47 | 0,51 | 0,60 | 2,00 | 2,10 | 2,30 |
* – при пользовании подъемником
Имея режим наплавки, можно определить основное (машинное) время:
для наплавки тел вращения t 0 = 
,
для наплавки шлиц продольным способом t 0 = 
,
где L – длина наплавки, мм;
n – частота вращения детали, об/мин;
S – подача (шаг наплавки), мм/об изделия;
i – количество слоев наплавки;
υ н – скорость наплавки, м/мин.
Необходимо иметь в виду, что при продольной наплавке шлицев выключают вращение шпинделя станка и сохраняют подачу сварочной головки вдоль наплавляемого изделия. В этом случае эта подача является скоростью наплавки. Подготовительно-заключительное время принимается по табл. IV.3.8.
Вспомогательное время, связанное с изделием, на установку и снятие детали принимается по табл. IV.3.9.
Вспомогательное время, связанное с переходом (с длиной свариваемого шва), принимается для вибродуговой наплавки и в среде углекислого газа 0,7 мин, а для подфлюсовой наплавки 1,54 мин на 1 пог. м шва (валика).
Время на один поворот детали при подфлюсовой продольной наплавке шлицев и установку мундштука сварочной головки – 0,46 мин.
Время на обслуживание рабочего места принимается равным 11-15% от оперативного.
Пример 1. Техническое нормирование операции «Вибродуговая наплавка резьбы и шеек под сальник и под подшипник» шлицевого конца промежуточного вала (150 – 2202020).
Переход 1. Установить и снять деталь в трехкулачковый патрон, подперев центром. Подготовительно-заключительное время принимается по табл. IV.3.9, пункт 3-0,39 мин.
Переход 2. Наплавить резьбу. Для расчета необходимо учитывать, что наплавка ведется в один слой толщиной 1,5 мм, длина наплавки равна 23 мм и диаметр наплавляемой шейки (после наплавки) 30 мм. Диаметр электродной проволоки выбираем равным 1,8 мм.
Плотность тока согласно рис. IV.3.3 принимаем 82 А, коэффициент наплавки выбираем 7,8 г/А∙ч. Тогда в соответствии с вышеизложенной методикой расчета скорость подачи проволоки υпр = 1,37 м/мин; скорость наплавки υ н = 0,627 м/мин.
Частота вращения при наплавке резьбы: 
об/мин.
Шаг наплавки равен от 1,2 до 2 диаметров электродной проволоки. Принимаем шаг наплавки 3мм, тогда подача Sn = 20мм/мин.
Основное время определяется как частное от деления длины наплавки на подачу в минуту: 
мин.
Вспомогательное время, связанное с переходом, определяется исходя из нормы времени, равной 0,7 мин на 1 пог. м валика.
Длина валика: 
м,
где D – диаметр обрабатываемой шейки, мм;
l – длина наплавки, мм;
S – шаг наплавки, мм.
Вспомогательное время, связанное с переходом при наплавке резьбы:
мин.
Аналогично нормируются переходы 3 – наплавить шейку подшипника и 4 – наплавить шейку под сальник, причем скорость наплавки принимается одинаковой.
В случае отсутствия на станке необходимой частоты вращения выбирается ближайшая и пересчитывается скорость наплавки.
Оперативное время определяется как сумма основного и вспомогательного времени.
Время обслуживания рабочего места определяется в процентах от оперативного времени (11 – 15%) и равно 1,06 мин.
Штучное время определяется как сумма основного времени, вспомогательного обслуживания рабочего места и равно 10,68 мин.
Подготовительно-заключительное (16,04 мин) и штучное время (10,68 мин) из операционной карты заносится в маршрутную карту.
Пример 2. Операция «Подфлюсовая наплавка шлиц» той же детали. Для нормирования перехода 1 – установить и снять деталь в трехкулачковый патрон и подпереть центром – вспомогательное время по таблице IV.3.9, пункт 3, равное 0,39 мин. Для определения подготовительно-заключительного времени пользуемся таблицей IV.3.8, пунктами 2, 4, 6, 8в, 9а. Сумма времен, принимаемых по указанным пунктам, составляет 16,3 мин.
Наплавка производится продольным способом поочередно каждый шлиц в отдельности, при этом после наплавки очередного шлица деталь поворачивается на 1800.
Нормирование перехода 2 – наплавить 1 шлиц; поперечное сечение шлицевого пространства tS = 40 мм2. Наплавку производить в 1 ход – нормирование производится путем сложения основного и вспомогательного времени, связанного с переходом.
Основное время рассчитывается исходя из скорости наплавки и поперечного сечения сварочного валика.
Скорость наплавки рассчитывается по методике, изложенной выше: при выбранном диаметре электродной проволоки, равна 2 мм, плотность тока, принята согласно рис IV.3.3, Da = 80 A/мм2 и коэффициент наплавки (согласно тому же рисунку), а α н = 13 г/А∙ч.
Скорость подачи проволоки υпр = 1,98 м/мин.
Скорость наплавки
м/мин,
где tS – поперечное сечение валика, равное 40 мм2.
Основное время на один шлиц
мин.
Вспомогательное время, связанное с переходом, определяется исходя из нормы 1,4 на 1 пог. м валика:
мин.
Вспомогательное время на поворот детали на 1800 и на установку сварочной горелки принимается, как указано на стр. 316 – 0,46 мин; а на 13 поворотов – 5,98 мин.
Нормирование перехода 4 – повторить переход 2 тринадцать раз – понятно без дополнительного разъяснения.
После определения по всем операциям подготовительно-заключительного и штучного времен по вышеприведенной методике рассчитывается размер партии и коэффициент штучного времени и эти данные записываются в карты.
Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 3504; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!