extracted_text:
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
ЧЕЛЯБИНСКОЙ ОБЛАСТИ
ГБПОУ  «КАСЛИНСКИЙ ПРОМЫШЛЕННОГУМАНИТАРНЫЙ ТЕХНИКУМ»
ВЕРХНЕУФАЛЕЙСКИЙ ФИЛИАЛ
Методические указания
по выполнению курсового проекта
МДК.01.02 Основное оборудование для производства сварных конструкций
специальность 22.02.06 Сварочное производство 20182019 г.г.
Настоящие методические указания и темы курсовых работ разработаны в соответствии с
учебным   планом   по  МДК.01.02.  Основное   оборудование   для   производства   сварных
конструкций, для студентов обучающихся по специальности 22.02.06 Сварочное производство.
Рассмотрено
на заседании ПЦК
Протокол № ___ от _____________
Председатель _____З.А. Дмитриева
Утверждаю
Зам. директора
________ Н.Н. Ефанова
«___» ____________ 20__ г.
Разработчики:
           ГБПОУ  «КПГТ»
(место работы)
преподаватель
(занимаемая должность)
        С. П. Хаев
        (инициалы, фамилия)
2 Пояснительная записка
Закрепление и более углубленное рассмотрение ранее изученных теоретических вопросов
осуществляется во время практических занятий и курсового проектирования. С целью оказания
помощи студентам при выполнении курсового проекта разработаны методические указания по
выполнению   курсового   проекта   по   междисциплинарному   курсу  Основное   оборудование   для
производства   сварных   конструкций,  для   студентов,   обучающихся   по   специальности   22.02.06
Сварочное производство.
Методические   указания   содержат   материал,   в   котором   подробно   описаны   этапы   и
последовательность выполнения курсового проекта, требования к его объему и содержанию,
также представлен справочный материал, необходимый для проведения необходимых расчетов.
Цели и задачи курсового проекта
Цель   курсового   проекта   –   закрепление,   систематизация   и   расширение   теоретических
знаний   и   приобретение   практических   навыков   в   вопросах   применения   приспособлений   для
изготовления сварных конструкций.
Задача   проекта   –   практические   решения   этих   вопросов   связанных   с   изготовлением
конкретной сварной конструкции
Для   достижения   этих   целей   студент   должен   ясно   представлять   условия   задания,
правильно   выбрать   и   обработать   исходные   данные,   определить   рациональную   технологию
выполнения   проекта,   обосновать   ее   целесообразность,   исходя   из   принципа   наивысшей
производительности и экономичности.
Кроме того, студент должен уметь пользоваться технической литературой, правильно
излагать свои мысли и грамотно  выполнять чертежи.
Курсовой   проект   на   тему     Приспособление   для   изготовления   сварных   конструкций
состоит из пояснительной записки в объеме 2030 листов и графической части выполненной в
формате А4 или А3.
Бланки титульного листа (Приложения 14) обучающиеся получают  в учебной части (каб.
112) или копируют на официальном сайте.
3 Содержание курсового проекта
Таблица 1. Содержание курсового проекта
Характеристика сварного изделия
Описание конструкции сварного узла с анализом его технологичности
Выбор и обоснование основного материала
Обоснование типа производства
Выбор, обоснование и анализ возможных способов сварки
Выбор и обоснование сварочных материалов
Подбор режимов сварки, выбор сварочного оборудования
Введение
1 Общая часть
1.1
1.2
2 Расчетная часть проекта
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
3 Конструкторская часть
3.1
3.2
3.3
3.4
4 Охрана труда
4.1
4.2
Заключение
Библиографический список
Приложение
Электробезопасность
Пожаробезопасность
Выбор и обоснование схемы базирования заготовок (изделия)
Определение усилий действующих в приспособлении
Расчет зажимных элементов и основания приспособления
Описание конструкции сборочносварочного приспособления и сварочного поста
Проектирование специального механического оборудования
В   опытном   единичном   и   мелкосерийном   производстве   экономически   целесообразно
использовать универсальные сборочноразборные приспособления (УСПС), которые позволяют
компоновать   на   базовых   плитах   или   кольцах   из   стандартных   деталей   и   узлов   сборочные
приспособления.
При проектировании специальной оснастки необходимо:
∙выбрать схему базирования;
∙определить усилия, действующие в приспособлении;
∙рассчитать зажимные элементы и основание приспособления;
∙вычертить приспособление с необходимыми разрезами и сечениями.
Чертеж приспособления представляется на графическом листе.
4 Темы курсовых работ:
1. Разработать сварной пост, приспособление для изготовления конструкции: «Металлический
гараж»;
2. Разработать сварной пост, приспособление для изготовления конструкции: «Ферма»;
3. Разработать сварной пост, приспособление для изготовления конструкции: «Металлическая
теплица»;
4. Разработать сварной пост, приспособление для изготовления конструкции: «Металлическая
скамейка»;
5. Разработать сварной пост, приспособление для изготовления конструкции: «Эстакада»;
6. Разработать сварной пост, приспособление для изготовления конструкции: «Остановочный
комплекс»;
7. Разработать сварной пост, приспособление для изготовления конструкции: «Бокс»;
8. Разработать сварной пост, приспособление для изготовления конструкции: «Водяной котел»;
9. Разработать сварной пост, приспособление для изготовления конструкции: «Водонапорной
вышки»;
10. Разработать сварной пост, приспособление для изготовления конструкции: «Кессон»;
11. Разработать сварной пост, приспособление для изготовления конструкции: «Стационарный
мангал»;
12. Разработать сварной пост, приспособление для изготовления конструкции: «Камин»;
13. Разработать сварной пост, приспособление для изготовления конструкции: «Дробилка»;
14. Разработать сварной пост, приспособление для изготовления конструкции: «Шкаф»;
15. Разработать сварной пост, приспособление для изготовления конструкции: «Верстак»;
16. Разработать сварной пост, приспособление для изготовления конструкции: «Навес»;
17.   Разработать   сварной   пост,   приспособление   для   изготовления   конструкции:   «Барабан
галтовочный»;
18.   Разработать   сварной   пост,   приспособление   для   изготовления   конструкции:   «Балка
коробчатого типа»;
19. Разработать сварной пост, приспособление для изготовления конструкции: «Трубопровод»;
20. Разработать сварной пост, приспособление для изготовления конструкции: «Подкрановой
балки»;
21.   Разработать   сварной   пост,   приспособление   для   изготовления   конструкции:   «Секция
конвеера»;
22.   Разработать   сварной   пост,   приспособление   для   изготовления   конструкции:   «Расходная
топливная цистерна»;
23.   Разработать   сварной   пост,   приспособление   для   изготовления   конструкции:   «Опора
конвеера»;
24.   Разработать   сварной   пост,   приспособление   для   изготовления   конструкции:   «Шкаф   для
спецовки»;
25.  Разработать сварной  пост, приспособление  для  изготовления   конструкции:  «Двутавровая
балка»;
26.   Разработать   сварной   пост,   приспособление   для   изготовления   конструкции:   «Опора
неподвижная для трубопровода»;
27. Разработать сварной пост, приспособление для изготовления конструкции: «Траверса»;
28. Разработать сварной пост, приспособление для изготовления конструкции: «Кронштейн»;
29. Разработать сварной пост, приспособление для изготовления конструкции: «Обечайка»;
5 30. Разработать сварной пост, приспособление для изготовления конструкции: «Стойка опорная
для грузовых машин».
Методические указания по выполнению курсового проекта
Введение
Во введении следует обосновать актуальность избранной темы, раскрыть ее теоретическую
и практическую значимость, сформулировать цели и задачи работы.
Введение   должно   подготовить   читателя   к   восприятию   основного   текста   работы.   Оно
состоит из обязательных элементов, которые необходимо правильно сформулировать.
В первом предложении называется тема курсовой работы.
Актуальность исследования  (почему это следует изучать?) рассматривается с позиций
социальной   и   практической   значимости.   В   данном   пункте   необходимо   раскрыть   суть
исследуемой проблемы и показать степень ее проработанности в различных трудах (юристов,
экономистов,   техников   и   др.).   Здесь   же   можно   перечислить   источники   информации,
используемые для исследования. (Информационная база исследования может быть вынесена в
первую главу).
Цель   исследования  (какой   результат   будет   получен?)   должна   заключаться   в   решении
исследуемой проблемы путем ее анализа и практической реализации. Цель всегда направлена на
объект.
Таким образом, введение должно подготовить к восприятию основного текста работы.
1 Общая часть
1.1 Характеристика сварного изделия
Здесь необходимо осветить:
 область применения и назначение сварной конструкции, описание её работы;
 условия работы, степень ответственности и требования к сварной конструкции;
1.2 Описание конструкции сварного узла с анализом его технологичности
В данном пункте курсовой работы необходимо изложить:
   конструктивное   оформление,   основные   размеры   и   типы   применяемых   сварных
соединений;
 анализ технологичности конструкции.
Возможность расчленения ее на отдельные узлы, подузлы, которые могут быть собраны и
сварены   на   специальных   рабочих   местах   с   применением   универсальной   сборочносварочной
оснастки и механизированных способов сварки с учетом свариваемости стали.
2 Расчетная часть проекта
2.1 Выбор и обоснование основного материала
6 Обоснование   основного   металла   сварной   конструкции   следует   производить   с   учетом
следующих основных требований:
 обеспечения прочности и жесткости при наименьших затратах ее изготовления с учетом
максимальной экономии металла;
 гарантирования   условий   хорошей   свариваемости   при   минимальном   разупрочнении   и
снижении пластичности в зонах сварных соединений;
 обеспечения   надежности   эксплуатации   конструкции   при   заданных   нагрузках,   при
переменных температурах в агрессивных средах.
Указать механические свойства и химический состав свариваемого материала.
Изучить литературу и установить свариваемость выбранной марки стали по эквиваленту
углерода Сэкв, из формулы:
Cэк в=С+Mn
6 +Cr+Mo+V
+ ¿+Cu
15
5
              (1.1)
где:
Сэкв – эквивалент углерода, %;
  содержание углерода, %;
С
  содержание магния, %;
Mn
  содержание никеля, %;
  содержание хрома, %;
Ni
rC
  содержание молибдена, %;
oM
  содержание ванадия, %;
V
Си  содержание меди, %.
Стали,   у   которых   Сэ  =   0,2...0,45%,   хорошо   свариваются,   не   требуют   предварительного
подогрева и последующей термообработки.
Расшифровать выбранную маркировку стали (рис. 1).
7 Рисунок 1. Обозначение сталей
2.2 Обоснование типа производства
Все машиностроительные предприятия, цехи и участки могут быть отнесены к одному из
трёх типов производства:
 единичному;
 серийному;
 массовому.
Единичное производство это изготовление изделия одного наименования. Оно отличается
универсальностью оборудования и рабочих мест. В сварочном производстве почти полностью
отсутствует   специальное   сварочное   оборудование,   сборочносварочные   приспособления   и
механизмы.
Серийное   производство   характеризуется   ограниченной   номенклатурой   изготавливаемых
изделий и большим объёмом выпуска, повторяющимся через определённый промежуток времени
партиями.
Технологический   процесс   в   серийном   производстве   дифференцирован,   т.е.   разделён   на
отдельные   операции,   которые   закреплены   за   отдельными   рабочими   местами.   Сравнительно
устойчивая   номенклатура   позволяет   широко   применять   специальные   сборочносварочные
приспособления,   внедрять   автоматизированные   способы   сварки,   а   на   отдельных   участках
организовать   поточные   линии.   При   этом   используется   как   общецеховой   транспорт,   так   и
напольный. Специализация отдельных видов работ требует высокой квалификации рабочих.
В серийном производстве более детально разрабатываются технологические процессы с
указанием режимов работ, способов контроля.
8 Серийное   производство   значительно   эффективнее,   чем   единичное,   т.к.   более   полно
используется  оборудование,  а  специализация   рабочих  мест обеспечивает  производительность
труда. В зависимости от числа изделий в партии и значения коэффициента закрепления операций
различают мелкосерийное, среднесерийное и крупносерийное производство.
Массовое производство характеризуется непрерывным изготовлением узкой номенклатуры
изделий   в   течение   продолжительного   времени   и   большим   объёмом   выпуска.   Оно   позволяет
широко   использовать   специальное   высокопроизводительное   оборудование   и   приспособления.
Это   обеспечивает   высокую   производительность   труда,   лучшее   использование   основных
производственных   фондов   и   более   низкую   себестоимость   продукции,   чем   в   серийном   и
единичном производстве.
Исходя из массы и габаритов сварной конструкции, а также заданной программы выпуска,
с учётом особенностей каждого типа производства выбирается тот или иной тип производства
(см. табл. 2).
Таблица 2. Зависимость типа производства от программы выпуска (шт) и массы изделия
Масса
детали, кг
Единичное
производство
Мелкосерийное
производство
Среднесерийное
производство
Крупносерийное
производство
Массовое
производство
<1,0
1,02,5
2,55,0
5,010,0
>10
<10
<10
<10
<10
<10
102000
101000
10500
10300
10200
1500100000
100050000
50035000
30025000
20010000
75000200000
50000100000
3500075000
2500050000
1000025000
200000
100000
75000
50000
25000
2.3 Выбор, обоснование и анализ возможных способов сварки
Сборку   сварных   конструкций   в  единичном   и   мелкосерийном   производстве   можно
производить по разметке с применением простейших универсальных приспособлений (струбцин,
скоб с клиньями), с последующей прихваткой с использованием того же способа сварки, что и
при выполнении сварных швов.
В условиях серийного производства сборка под сварку производится на универсальных
плитах   с   пазами,   снабжёнными   упорами,   фиксаторами   с   различными   зажимами.   На
универсальных   плитах   сборку   следует   вести   только   в   тех   случаях,   когда   в   проекте   заданы
однотипные, но различные по габаритам сварные конструкции. При помощи шаблонов можно
собрать простые сварные конструкции.
В условиях серийного и массового производства сборку под сварку следует производить на
специальных   сборочных   стендах   или   в   специальных   сборочносварочных   приспособлениях,
которые   обеспечивают   требуемое   взаимное   расположение   входящих   в  сварную   конструкцию
деталей   и   точность   сборки   изготавливаемой   сварной   конструкции   в   соответствии   с
требованиями чертежа и технических условий на сборку.
Кроме того, сборочные приспособления обеспечивают сокращение длительности сборки и
повышение производительности труда, облегчение условий труда, повышение точности работ и
улучшение качества готовой сварной конструкции.
Собираемые   под   сварку   детали   крепятся   в   приспособлениях   и   на   стендах   с   помощью
различного рода винтовых, ручных, пневматических и других зажимов.
Выбор того или иного способа сварки зависят от следующих факторов:
 толщины свариваемого материала;
 протяжённости сварных швов;
 требований к качеству выпускаемой продукции;
9  химического состава металла;
 предусматриваемой производительности;
 себестоимости 1 кг наплавленного металла;
Среди способов электродуговой сварки наиболее употребляемыми являются.
 ручная дуговая сварка;
 механическая сварка в защитных газах;
 автоматизированная сварка в защитных газах и под флюсом.
Ручная дуговая сварка (РДС) изза низкой производительности и высокой трудоёмкости не
приемлема в серийном и массовом производствах. Она используется в основном в единичном
производстве.
Наиболее целесообразно использование механизированных способов сварки.
Одним из таких способов является полуавтоматическая сварка в углекислом газе, которая
в   настоящее   время   занимает   значительное   место   в   народном   хозяйстве   благодаря   своим
технологическим и экономическим преимуществам.
Технологическими  преимуществами являются  относительная  простота процесса  сварки,
возможность   полуавтоматической   и   автоматической   сварки   швов,   находящихся   в   различных
пространственных   положениях,   что   позволяет   механизировать   сварку   в   различных
пространственных положениях,  в том числе сварку неповоротных стыков труб.
Небольшой объём шлаков, участвующих в процессе сварки в СО2 позволяет в ряде случаев
получить швы высокого качества
Экономический эффект от применения сварки в углекислом газе существенно зависит от
толщины свариваемого металла, типа соединения, расположения шва в пространстве, диаметра
электродной проволоки и режимов сварки.
Себестоимость 1 кг наплавленного металла при сварке в углекислом газе всегда ниже, чем
при газовой и ручной дуговой сварке.
При   сварке   в   углекислом   газе   проволокой   диаметром   0,81,4   мм   изделий   из   стали,
толщиной до 40 мм во всех положениях выработка на средних режимах на автоматах в 25 раз
выше, а на полуавтоматах  в 1,83 раза выше, чем при ручной дуговой сварке.
При   сварке   в   углекислом   газе   проволокой   диаметром   0,81,4   мм   вертикальных   и
потолочных швов из стали толщиной 8 мм и более и в нижнем положении толщиной более 10
мм   проволоками   диаметром   1,42,5   мм   производительность   в   1,52,5   раза   выше,   чем   при
ручной электродуговой сварке.
Производительность сварки в углекислом газе проволоками диаметром 1,42,5 мм из стали
толщиной   510   мм   в   нижнем   положении   зависит   от   характера   изделия,   типа   и   размера
соединения, качества сборки и др. При этом производительность только в 1,11,8 раза выше, чем
вручную. Перечисленные технологические и экономические преимущества сварки в углекислом
газе позволяют широко использовать этот метод в серийном и массовом производствах.
В настоящее время на машиностроительных предприятиях России всё шире ведутся работы
по внедрению в производство сварки в аргоне в смеси с углекислым газом. При сварке в СО2
проволоками   любого   диаметра   выявляется   два   вида   переноса   расплавленного   металла,
характерные для оптимальных режимов: с периодическими замыканиями дугового промежутка и
капельный   перенос   без   коротких   замыканий.   При   сварке   в   смеси   Аr+CО2  область   режимов
сварки   с   короткими   замыканиями   дугового   промежутка   отсутствует.   Изменение   характера
переноса при замене защитной среды можно рассматривать, как улучшение технологического
процесса   тем   более,   что   оно   сопровождается   улучшением   качественных   и   количественных
характеристик процесса сварки: разбрызгивания и набрызгивания металла на сваривание детали
и сопло.
При   сварке   в   углекислом   газе   на   оптимальных   режимах   на   детали   набрызгивается
примерно 1 г/Ач брызг. Брызги прихватываются к поверхности свариваемого металла и с трудом
удаляются металлической щёткой. 2530% крупных капель привариваются к металлу, и для их
удаления необходима работа с зубилом или другими средствами зачистки шва. Существенное
10 уменьшение набрызгивания на детали наблюдается при сварке в смеси Ar+CO2 как минимум в 3
раза.
При   сварке   в   СО2  существует   область   режимов,   при   которых   наблюдается   повышение
забрызгивания сопла. Для проволоки диаметром 1,2 мм это область составляет 240270 А, а для
диаметра проволоки 1,6 мм – 290310 А. При сварке в смеси аргона и углекислого газа область
режимов   большого   разбрызгивания   практически   отсутствует.   При   забрызгивании   сопла
ухудшается состояние газовой защиты, а периодическая очистка снижает производительность.
Форма провара при сварке СО2 в округлая и сохраняется в смеси Ar+CO2 при малых токах. При
больших   токах   в   нижней   части   провара   появляется   выступ,   увеличивающий   глубину
проплавления, что увеличивает площадь разрушения по зоне сплавления. При равной глубине
проплавления площадь провара основного металла в смеси  Ar+CO2  на 825% меньше, чем при
сварке в СО2, что приводит к уменьшению деформации. Наряду со сваркой в смеси аргона с
углекислым газом наиболее широкое применение получила сварка в смеси углекислого газа с
кислородом.   Наличие   кислорода   в   смеси   пределах   2030%   уменьшает   силы   поверхностного
натяжения,  что  способствует  более  мелкокапельному переносу  и  более  «стойкому»  разрыву
перемычки между каплей и электродом, что снижает разбрызгивание. Кроме того окисленная
капля   хуже   приваривается   к   металлу.   Окисленные   реакции   увеличивают   количество   тепла,
выделяемого в зоне дуги, что повышает производительность сварки. Наибольше преимущества
сварка   в   смеси  CO2+О2  имеет   при   повышенном   вылете   электрода   и   применением   проволок
легированных цирконием, например Св08Г2СЦ.
Полуавтоматическую сварку в смеси CO2+О2 производят проволоками диаметром 1,21,6
мм   проволоками   марок   Св08Г2С   и   Св08Г2СЦ   с   обычным   вылетом   электрода   во   всех
пространственных положениях.
2.4 Выбор и обоснование сварочных материалов
Общие принципы выбора сварочных материалов характеризуются следующими основными
условиями:
   обеспечением   требуемой   эксплуатационной   прочности   сварного   соединения,   т.е.
определяемого уровня механических свойств металла шва в сочетании с основным металлом;
 обеспечением необходимой сплошности металла шва (без пор и шлаковых включений или
с минимальными размерами и количеством указанных дефектов на единицу длины шва);
   отсутствием   горячих   трещин,   т.е.   получением   металла   шва   с   достаточной
технологической прочностью;
получением   комплекса   специальных   свойств   металла,
  шва   (жаропрочности,
жаростойкости, коррозионной стойкости).
Выбор сварочных материалов производится в соответствии с принятым способом сварки.
Выбор и обоснование конкретных типов и марок сварочных материалов следует произвести
на основании литературных источников с учётом требований.
В картах технологического процесса для каждой технологической операции (сборка на
прихватках, сварка), необходимо указать виды, марки, стандарт на виды и марки, сварочных
материалов.
При ручной дуговой сварке конструкционных углеродистых и легированных сталей выбор
электродов производится по ГОСТ 946775, который предусматривает два класса электродов.
Первый   класс      электроды   для   сварки   углеродистых   и   легированных   сталей,   требования   к
которым установлены по механическим свойствам наплавленного металла и содержанию в нём
серы   и   фосфора.   Второй   класс   регламентирует   требования   к   электродам   для   сварки
легированных теплоустойчивых сталей и которые классифицируются по химическим свойствам
наплавленного металла шва.
11 Выбор электродов для ручной дуговой сварки сталей и наплавки производится по ГОСТ
946675 и электродов для ручной дуговой сварки конструкционных и теплоустойчивых сталей
по ГОСТ 946775.
ГОСТ 1005275 устанавливает требования к электродам для сварки высоколегированных
сталей с особыми, свойствами. Выбор электродов для сварки этих сталей производится по этому
ГОСТу.
Выбор стальной проволоки для механизированных способов сварки производится по ГОСТ
224670,   который   предусматривает   выпуск   стальной   сварочной   проволоки   для   сварки
диаметром от 0,3 до 12 мм.
Сварочная проволока для сварки алюминия и его сплавов поставляется по ГОСТ 788175.
Выбор флюсов для сварки производится по ГОСТ 907881, который предусматривает две
группы флюсов:
 для сварки углеродистых низколегированных и среднелегированных сталей (АН348А,
АН348АМ, ОСЦ45, АН60, АН22, ФЦ9, АН64);
 для сварки высоколегированных, сталей (АН26, АН22, АН30, АНФ14, АНФ16, АНФ
17, ФЦКС, К8).
В   качестве   защитных   газов   при   сварке   применяются   инертные   газы   (аргон,   гелий)   и
активные газы (углекислый газ, водород).
Аргон, предназначенный для сварки, регламентируется ГОСТ 1015779 и в зависимости от
процентного  содержания  аргона   и  назначения  делится  на  аргон  высшего,  первого   и  второго
сорта.
Гелий поставляется по ГОСТ 2046175, который предусматривает два сорта газообразного
гелия: гелий высокой чистоты (99,98% Не) и гелий технический (99,8% Не).
Углекислый   газ,   предназначенный   для   свари,   соответствует   ГОСТ   805085,   который   в
зависимости, от содержания СО2  предусматривает два  сорта сварочной углекислоты: первый
сорт  с содержанием CО2 не менее 99,5%, второй сорт  с содержанием СО2 не менее 99%.
После обоснования выбора сварочных материалов для принятых в проекте способов сварки
необходимо   привести   в   форме   таблиц   химический  состав   этих   материалов,
механические свойства и химический состав наплавленного металла.
2.5 Подбор режимов сварки, выбор сварочного оборудования
Режимом сварки называется совокупность характеристик сварочного процесса,
обеспечивающих получение сварных соединений заданных размеров, форм, качества. При всех
дуговых способах сварки такими характеристиками являются следующие параметры: диаметр
электрода, сила сварочного тока, напряжение на дуге, скорость перемещения электрода вдоль
шва (скорость сварки), род тока и полярность. При механизированных способах сварки
добавляется ещё один параметр  скорость подачи сварочной проволоки, а при сварке в
защитных газах  удельный расход защитного газа.
Параметры режима сварки влияют на форму, и размеры шва. Поэтому, чтобы получить
качественный сварной шов заданных размеров, необходимо правильно подобрать режимы сварки,
исходя из толщин свариваемого металла, типа соединения и его положения в пространстве. На
форму   и   размеры   шва   влияют   не   только   основные   параметры   режима   сварки;   но   также   и
технологические   факторы,   как   род   и   плотность   тока,   наклон   электрода   и   изделия,   вылет
электрода, конструкционная форма соединения и величина зазора.
Основными параметрами режима ручной дуговой и полуавтоматической сварки в защитных
газах являются:
 сварочный ток,
 диаметр электрода,
 скорость сварки,
 род и полярность тока.
12 Расчёт режима сварки производится всегда для конкретного случая, когда известен тип
соединения, толщина свариваемого металла, марка проволоки и способ защиты от протекания
расплавленного металла в зазор стыка. Поэтому до начала расчёта следует установить по ГОСТу
526480, ГОСТу 1477176 конструктивные элементы заданного сварного соединения.

Определение режима ручной дуговой сварки начинают с выбора диаметра электрода.
Диаметр электрода  выбирают в зависимости  толщины метала, катета шва, положения
шва в пространстве (см. табл. 3).
S, мм
dэ, мм
12
23
Таблица 3. Примерное соотношение между толщиной метала S
и диаметром электрода dэ при сварке в нижнем положении.
35
3060
410
1224
34
45
56
68
Сила тока выбирается в зависимости от диаметра шва длины его рабочей части, состава
покрытия, положения сварки и т.д. Чем больше сила тока, тем интенсивнее расплавляется его
рабочая часть и тем выше производительность сварки. Но это правило может приниматься с
некоторыми оговорками. При чрезмерном токе для выбранного диаметра электрода происходит
перегрев рабочей части, что чревато ухудшением качества шва, разбрызгиванием капель жидкого
металла и даже может привести к сквозным прогораниям деталей. При недостаточной силе тока
дуга будет неустойчива, часто будет обрываться, что может привести к непроварам, не говоря
уже о качестве шва. Чем больше диаметр электрода, тем меньше допустимая плотность тока, так
как ухудшаются условия охлаждения сварочного шва.
Опытные   сварщики   силу   тока   определяют   экспериментальным   путем,   ориентируясь   на
устойчивость   горения   дуги.   Для   тех,   кто   еще   не   имеет   достаточного   опыта,   разработаны
следующие расчетные формулы: Для наиболее распространенных диметров электрода (3 6 мм)
Iсв = (20 + 6×dэ )×dэ                   (2.2)
где: Iсвсила сварочного тока.
Для электродов диаметром менее 3 мм ток подбирают по формуле:
или
Icв = 30×dэ              (2.3)
Iсв = К×d             (2.4)
где, К    коэффициент, зависящий от диаметра электрода;  dэ    диаметр электрода (см.
табл. 4)
d, мм
К
2
2530
3
3045
4
3550
5
4045
6
4560
Таблица 4. Зависимость коэффициента от диаметра электрода
Сварку   швов   в   вертикальном   и   потолочном   положениях   выполняют,   как   правило,
электродами диаметром не более 4 мм. При этом сила тока  должна быть на 1020% ниже, чем
для сварки в нижнем положении. Кроме того, на силу тока оказывает полярность и вид тока. К
примеру,   при   сварке   постоянным   током   с   обратной   полярностью   катод   и   анод   меняются
13 местами и глубина провара увеличивается до 40%. Глубина провара при сварке переменным
током на 15  20% меньше, чем при сварке постоянным током. Эти обстоятельства следует
учитывать при выборе режимов сварки (см. табл. 5).
Скорость ручной дуговой сварки (перемещения дуги)  зависит от квалификации сварщика
и обычно выбирается в диапазоне 48 м/ч, а также в значительной степени влияет коэффициент
наплавки применяемых электродов и сила сварочного тока. С увеличением скорости сварки
снижается глубина провара и ширина шва. Влияние скорости компенсируют увеличением силы
тока.
Напряжение ручной сварки  зависит от величины сварочного тока и длины самой дуги. В
ручной   дуговой   сварке,   чем   меньше   напряжение   тока,   тем   меньше   напряжение   на   дуге.
Напряжение   дуги   при   ручной   дуговой   сварке   изменяется   в   приделах   20−30   В   и   при
проектировании технологических процессов ручной сварки не регламентируется.
Полярность и род тока  во многом определяют количество теплоты, которое выделится
на изделие во время сварки, а также от толщины и марки электрода.
Вид   покрытия    оказывает   влияние:   на   скорость   плавления   электрода,   а   также   от
величины плотности сварочного тока.
К   дополнительным   параметрам   ручной   дуговой   сварки   относят:   величину   вылета
электрода, состав и толщину покрытий электрода, положение электрода и положение изделия
при сварке.
Сварка   под   углом   больше   90   градусов   выполняется   только   углом   назад,   но   при   этом
расплавленный металл вытесняется в противоположном направлении, то есть в хвостовую часть.
Такой режим сварки может значительно увеличить глубину проплавления.
Таблица 5. Ориентировочные режимы ручной дуговой сварки
Диаметр, мм
1,5
2
3.0
4.0
нижнее
2540
6070
70100
90140
Положение шва
вертикальное
4565
5570
80100
140170
потолочное
4565
5570
80100
140170
Полярность и род тока  зависит от толщины и марки электрода.
Плотность тока в зависимости от диаметра проволоки указана в таблице 6.
Таблица 6. Допускаемая плотность тока (А/мм2) в
зависимости от диаметра электрода при ручной дуговой сварке
Вид покрытия
Диаметр стержня электрода, мм
Кислое, рутиловое
Основное
3
1420
1318,5
4
11,516
1014,5
5
1013,5
912,5
6
9,512,5
8,512,0
Выбор   режима   сварки   в   углекислом   газе,   а   также   в   смеси   газов   производится   в
зависимости   от   толщины   и   свойств   свариваемого   металла,   типа   сварного   соединения   и
положения сварного шва в пространстве на основании обобщённых опытных данных.
Выбор сварочного оборудования.
14 В   соответствии   с   установленным   технологическим   процессом   производят   выбор
сварочного оборудования. Основными условиями выбора служат:
   техническая   характеристика   сварочного   оборудования,   отвечающая   принятой
технологии;
 наименьшие габариты и вес;
 наибольший КПД и наименьшее потребление электроэнергии;
 минимальная стоимость.
Основным условием при выборе сварочного оборудования является тип производства.
Так,   при   единичном   и   мелкосерийном   производстве   из   экономических   соображений
необходимо более дешевое сварочное оборудование  сварочные трансформаторы, выпрямители
или   сварочные   полуавтоматы,   отдавая   предпочтение   оборудованию,   работающему   в   среде
защитных газов с источником питания  выпрямителями.
Для подбора рациональных типов оборудования следует пользоваться новейшими данными
справочной и информационной литературы, каталогами и проспектами по сварочной технике, в
которых приведены технические характеристики источников питания, сварочных полуавтоматов
и автоматов.
При определении расхода электроэнергии её расход вести по мощности источника питания
и добавлять к ней 0,3...0,5 кВт на цепь управления автомата, полуавтомата.
Выбор и проектирование сборочносварочных приспособлений (оснастки) производится в
соответствии с  предварительно избранными  способами сборкисварки  узлов.  При разработке
данного   вопроса   необходимо   учитывать   то,   что   выбор   сборочносварочных   приспособлений
должен обеспечить следующее:
   уменьшение   трудоёмкости   работ,   повышение   производительности   труда,   хранение
длительности производственного цикла;
 облегчение условий труда;
 повышение точности работ, улучшение качества продукции, сохранение заданной формы
свариваемых изделий путём соответствующего закрепления их для уменьшения деформаций при
сварке.
Приспособления должны удовлетворять следующим требованиям:
   обеспечивать   доступность   к   местам   установки   деталей   к   рукояткам   зажимных   и
фиксирующих устройств, к местам прихватов и сварки;
 обеспечивать рациональный порядок сборки;
 должны быть достаточно прочными и жёсткими, чтобы обеспечить точное закрепление
деталей в требуемом положении и препятствовать их деформации при сварке;
   обеспечивать   такие   положения   изделий,   при   которых   было   бы   наименьшее   число
поворотов, как при наложении прихваток, так и при сварке;
 обеспечивать свободный доступ при проверке изделия;
 обеспечивать безопасное выполнение сборочносварочных работ.
При серийном производстве приспособления следует выбирать из расчёта возможностей
перестройки производства на новый вид продукции, т.е. универсальные.
Тип   приспособления   необходимо   выбирать   в   зависимости   от   программы,   конструкции
изделия, технологии и степени точности изготовления заготовок, технологии сборкисварки.
Рабочий   и   мерительный   инструмент   выбирается   конкретно   для   каждой   сборочно
сварочной   операции,   исходя   из   требований   чертежа   и   технических   условий   на  изготовление
сварной конструкции.
В   опытном   единичном   и   мелкосерийном   производстве   экономически   целесообразно
использовать универсальные сборочноразборные приспособления (УСПС), которые позволяют
компоновать   на   базовых   плитах   или   кольцах   из   стандартных   деталей   и   узлов   сборочные
приспособления.
При проектировании специальной оснастки необходимо:
 выбрать схему базирования;
15  охарактеризовать усилия, действующие в приспособлении;
 охарактеризовать зажимные элементы и основание приспособления;
 выполнить   технический   рисунок   приспособления   с   необходимыми   разрезами   и
сечениями.
3 Конструкторская часть
Сварочными приспособлениями называются дополнительные, технологические устройства
к   оборудованию,   используемые   для   выполнения   операций   сборки   под   сварку,   сварки,
термической резки, пайки, наплавки, устранения или уменьшения деформаций и напряжений, а
также   для   контроля.   В   комплексномеханизированном   сварочном   производстве   широко
применяются   загрузочные,   разгрузочные,   подъемнотранспортные   и   комбинированные
приспособления.
Сборочносварочные приспособления классифицируют по нескольким признакам:
• по назначению: универсальные, специальные (по типу производства);
• по характеру выполняемых операций: сборочные, сборочносварочные, сварочные;
• по размерам и сложности: главные, крупные, средние, мелкие;
• по способу монтажа и характеру работы: переносные, стационарные, передвижные (напольные,
подвесные), поворотные;
• по отношению к сварочной машине: отдельно от сварочной машины; на сварочной машине;
встроены в сварочную машину.
В   общем   случае   сборочносварочное   приспособление   состоит   из   основания   (рамы   или
корпуса),   фиксирующих   (установочных)   элементов,   прижимов,   поворотных   устройств,
вспомогательных деталей и устройств.
3.1 Выбор и обоснование схемы базирования заготовок (изделия)
Базированием называют определение положения деталей в изделии относительно друг
друга   или   изделия   относительно   приспособления,   рабочего   инструмента,   технологического
сварочного оборудования (сварочной дуги, пламени горелки, электродов контактной машины).
При проектировании сборочносварочных приспособлений чаще всего приходится иметь
дело с установочными базами.
Установочной   базой   следует   считать   каждую   поверхность   детали,   которой   она
соприкасается с установочными поверхностями приспособления. Благодаря контакту с этими
поверхностями   деталь   (узел)   получает   строго   определенное   положение   относительно
приспособления или сварочного оборудования.
Любое твердое тело имеет шесть степеней свободы: перемещение в направлении трех
координатных осей х, у и z (см. рис. 2, а) и вращение (поворот) относительно этих же осей х ,
y и z .
Для базирования любой детали требуется выполнять правило шести точек: чтобы придать
детали   вполне   определенное   положение   в   приспособлении,   необходимо   и   достаточно   иметь
шесть опорных точек, лишающих деталь всех шести степеней свободы.
16 Рисунок 2. Схема базирования
Опорные точки материализуются различными конструкциями установочных элементов.
На рис. 2, б точки 1 ... 5 выделены условно на опорных пластинах, закрепленных на плоскостях
хоу и X0Z, опора со сферической головкой на плоскости yoz контактируется с деталью в точке
6. В связи с тем, что при сварке электрическая дуга (пламя горелки) не вызывает какихлибо
значительных   сдвигающих   усилий,   крепить   детали   (изделия)   во   многих   приспособлениях,
особенно   в   неповоротных,   не   обязательно.   Силовое   замыкание   с   помощью   прижимов,   как
правило, предусматривают для предупреждения смещения деталей в результате температурного
расширения металла, от случайных нагрузок и от собственной массы. При установке деталей
недопустимо использовать более шести опорных точек. Лишние опорные точки препятствуют
правильной установке детали; при закреплении ее положение нарушается. Поверхность детали с
тремя опорными точками называется главной базирующей (ГБ); боковая поверхность с двумя
точками — направляющей; торцевая поверхность с одной точкой — упорной.
Характерной   особенностью   сборочных   единиц,   изготавливаемых   методами   сварки,
является необходимость сборки нескольких деталей (иногда нескольких десятков деталей) в
последовательности технологического процесса. При сборке таких изделий ранее установленные
детали, соприкасающиеся с установочными поверхностями приспособления, становятся базами
для   монтажа   последующих   деталей,   поэтому   требования   надежности   закрепления   первых
повышаются.   Из   всего   многообразия   заготовок   и   деталей,   собираемых   в   сварные   изделия,
наибольшее   распространение   имеют   призматические   заготовки,   у   которых   в   качестве
установочных   баз   используют   три   взаимно   перпендикулярные   плоскости.   При   наложении   на
такую заготовку шести координатных связей она будет лишена всех степеней свободы (см. рис.
2, точки 1...6).
Часто точного положения заготовки во всех трех координатных плоскостях не требуется,
ограничиваются упрощенным базированием по двум или одной плоскости (см. рис. 3). На рис. 3,
а заготовка лишена пяти степеней свободы, на рис. 3, б — трех (остальных степеней свободы
заготовка может быть лишена за счет сил зажима Q).
Чем меньше степеней свободы требуется связать при базировании детали, тем проще
конструкция   приспособления   и   ниже   его   стоимость.   Однако   при   упрощенном   базировании
снижается точность сборки изделий.
Рисунок 3. Схема
базирования по одной и
двум плоскостям
Базирование деталей, входящих в сборочную единицу, осуществляется с применением
многообразных соединений, которые можно выделить в типовые. При этом за основу следует
17 брать   форму   и   шероховатость   поверхностей   базирования,   а   также   точность   обеспечения
установочных размеров.
В сварочных приспособлениях часто базирование заготовок, например листовых, ведется
по плоскости. В этом случае заготовку достаточно опереть на три точки в плоскости хоу (см.
рис. 3, б). Однако для устойчивого положения ее центр тяжести (ЦТ) должен находиться внутри
треугольника, вершинами которого являются эти точки. Фиксирование заготовок типа «втулка»
по   цилиндрическим   поверхностям   производится   с   помощью   пальцев.   Деталь   1   надевается
отверстием на цилиндрическую оправкупалец 2 (см. рис. 4). В этом случае деталь лишается
четырех степеней свободы (остается вращение и перемещение относительно оси оz).
Для   деталей   с   внутренней   цилиндрической   или   конической   поверхностью   в   качестве
установочных элементов могут применяться конусные оправки или установочные конусы (см.
рис. 5).
Деталь типа «вал» может устанавливаться в отверстие сплошной втулки (рис. 6, а), с
помощью двух полуотверстий  (рис. 6, б), а  также на призму (рис.  6, в). Часто в сборочно
сварочных приспособлениях детали устанавливаются с использованием группы установочных
баз. В этих случаях ни один новый установочный элемент не должен лишать деталь тех степеней
свободы, которых она уже лишена ранее другими элементами.
При   разработке   метода   установки   деталей   группой   установочных   баз   рекомендуется
сначала из группы баз выбрать главную, принять метод ее установки и определить, какие степени
свободы останутся после установки главной базы. Затем выбирают метод установки первой и,
если   необходимо,   второй   дополнительной   базы.   На   рисунке   7,   а—в   приведены   примеры
установки детали типа «втулка» группой установочных баз. В случаях, изображенных на рисунке
7, а и 7, в, отверстие является главной базой, установка которой лишает деталь четырех степеней
свободы, или дополнительной базой (см. рис. 7, б), когда главной базой является плоскость,
перпендикулярная оси отверстия.
18 На   рис.   7,   г   отверстие   в   детали   —   дополнительная   база,   ось   которой   параллельна
плоскости главной базы (ГБ). В этом случае дополнительная база (отверстие) устанавливается на
срезанный палец. Если палец короткий (установочная длина  1,5 D), то деталь лишается одной
степени свободы — перемещения по оси у: если палец длинный (установочная длина > 1,5 D)—
двух степеней свободы, т. е. перемещения по оси у и вращения относительно оси z.
При   фиксировании   двумя   отверстиями   (см.   рис.   8)   деталь   одним   отверстием
устанавливается   на   цилиндрический   палец,   а   другим   на   срезанный.   Допуски   на   линейные
размеры приспособления, например на расстояние между осями пальцев, принимают в пределах
0,5 ... 0,75 допусков соответствующих размеров в детали, устанавливаемой на приспособление.
Боковое   смещение   цилиндрического   пальца   в   отверстии   детали  е  принимают   равным
половине максимального зазора S'max между цилиндрическим пальцем и отверстием детали:
e  S'max / 2     n
где   допуск на диаметр базы D, мм;
  гарантированный зазор, мм;
n  допуск на диаметр пальца Dп, мм.
Угловое смещение  или перекос детали определяются по формуле:
¿
∝=¿
tan¿ Smax' + Smax'') / 2,
  где,  Smax''     максимальный   зазор   между   отверстием   и   цилиндрической   ленточкой
срезанного пальца f, мм.
19 В   качестве   главной   базирующей   поверхности   желательно   выбирать   поверхность,
имеющую   наибольшие   габаритные   размеры,   а   в   качестве   направляющей      поверхность
наибольшей протяженности. Установочными базами деталей могут служить поверхности как
механически   обработанные   (отверстия,   плоскости),   так   и   необработанные,   не   имеющие
волнистости,   неопределенной   кривизны.   Предпочтение   отдают   менее   шероховатым,   более
чистым и точно расположенным поверхностям. Форма и масса деталей и сборочных единиц, из
которых   состоит   сварное   изделие,   в   значительной   степени   определяют   возможность   их
механизированной   или   ручной   установки   в   сборочное   приспособление.   В   связи   с   этим
конструктору   приспособления   необходимо   сделать   индивидуальный   анализ   особенностей
каждой детали с целью ее правильного базирования.
Специфика   сборки   под   сварку   заключается   в   необходимости   последовательного
ориентирования всех деталей собираемого изделия, их совмещения в соответствии с размерами
сборочного чертежа и временного закрепления перед сваркой с помощью зажимных устройств
или  прихваток. Для каждой конкретной детали собираемого изделия  форма ее  поверхности
определяет форму поверхности и тип установочных деталей приспособления. Таким образом,
конструкция установочных элементов приспособления будет зависеть от правильности выбора
базовых точек, линий и поверхностей на деталях, входящих в сборочную единицу.
Таблица 8. Условные обозначения опор и зажимов
3.2 Определение усилий действующих в приспособлении
При   сборке   решетчатых,   рамных   и   других   конструкций   требуется   спроектировать
прижимные элементы приспособлений для зажатия различного вида раскосов, связей, планок,
косынок, кронштейнов, накладок и т. п. Производить определение усилий зажатия таких деталей
расчетными методами, приведенными выше, весьма трудоемко, а часто и невозможно. Для таких
соединений усилия прижатия должны обеспечивать сохранение контакта, заданного зазора или
отсутствие зазоров между устанавливаемыми деталями и удержание деталей от возможного
сдвига их в процессе прихватки, последующей сборки или сварки. Учитывая производственный
20 опыт многих машиностроительных заводов и проектных организаций, для закрепления таких
деталей усилие каждого необходимого прижима выбирают в пределах (2 ... 6 кН).
Стенды и кондукторы для балочных конструкций.
Основные расчетные схемы зажимных устройств для балочных конструкций показаны на
рисунке 9.
Рисунок 9. Продольная деформация сварной балки и схемы ее нагружения в сборочно
сварочном кондукторе а — равномерно распределенной нагрузкой в виде ряда клавишных
прижимов; б — сосредоточенной силой посередине длины балки; в — двумя силами,
симметрично расположенными по длине балки
Усилия на прижимах должны быть достаточными, чтобы деформировать балку в обратном
направлении при сборке и удержать балку от деформации во время ее сварки и остывания.
Равномерно распределенную нагрузку g (см. рис. 9, а) можно определить по формуле:
g = 384×fEI / (5L4)  9,7 × Pус × e/ L2
где f, L, e — обозначения на рис. 9а;
Е, I  характеристики жесткости сечения:
Рус  усадочная сила (при сварке в тавр одним швом Рус = 1,7 Dk2 : то же, двумя швами —
Pус = 1,15  1,7 Dk2 ):
D  диаметр летали (при автоматической сварке , D = 30 000, при ручной D = 40 000);
k  катет углового шва, см.
Полная нагрузка Q на всю балку будет:
Q  gL  9,6Pус e / L
Расчет усилий прижатия более коротких балок (рис. 9б, в). Для балки по рис. 9, б
Q1 = 48 fEI / L3 =  6Pус e / L
Для балки по рис. 20в
Q2 = 24 fEI / [c(3L2 – 4c2)] =  3 PусeL2 / [c(3L2 – 4c2)]
Для   двутавровой   балки   изгиб   в   противоположном   направлении     определяют  по   выше
приведенным формулам с подстановкой в них нового эксцентриситета е и момента инерции
всего   сечения   двутавра.   Затем   суммируют   оба   изгиба   (тавра   и   двутавра)   и   таким   образом
находят   возникающие   в   кондукторе   результирующие   усилия.   Аналогичным   путем
рассчитываются   усилия   в   кондукторах   для   сварки   балок   коробчатых,   швеллерных   и   др.
Определение   удерживающего   усилия   кондуктора   для   сборки   и   сварки   двутавровых   балок.
Усадочная сила на обоих швах: Рус = 1,151,7 DK2 . Удельная нагрузка: g = 9,6 Pye/L2 .
21 Нагрузка на всю балку: Q = qL. Опорные реакции по концам: R = Q/2. Определение усилия
на прижимах тавровой балки (см. рис.10). Поперечную деформацию пояса балки в зажимном
устройстве можно рассматривать как изгиб двухконсольной пластинки, заделанной посередине
и нагруженной по концам силами Р.
Рисунок 10. Поперечная (угловая) деформация пояса балки (грибовидность)
Для такой балки критическое значение угловой деформации будет:
tgкр  = 2 / 3l /(E )
Так   как   действительная   величина   деформации   меньше   критической,   то   определение
необходимого усилия на прижимах производим исходя из условия прилегания краев пояса к
ложементу кондуктора:
P  3 tgEl / (4l2)
Расчет рычажных устройств.  Определим усилия на зажимах и усилие пневмопривода
(см. рис. 12), а также размеры цилиндра.
Рисунок 12. Расчетная схема зажимного устройства для сборки тавровых балок
Для такой балки критическое значение угловой деформации будет:
tgкр = 2 / 3lдоп /(E )
Так   как   действительная   величина   деформации   меньше   критической,   то   определение
необходимого усилия на прижимах производим исходя из условия прилегания краев пояса к
ложементу кондуктора:
P  3 tgE / (4l2)
Расчет рычажных устройств. Определим усилия на зажимах и усилие пневмопривода (см.
рис.   12),   а   также   размеры   цилиндра.   Усадочные   силы,   действующие   по   оси   швов:   после
автоматической сварки первого шва Pyc1 = 1,7 DK2 ; после сварки обоих швов Рус2 = 1,15  1,7
DK2.
22 Расчетные усилия, возникающие на зажимах кондуктора под действием усадочных сил,
будут: после сварки первого шва g1 = 9,6 Pyce/L2 ; после сварки обоих швов g2 = 29,6 Русе/L2 Это
значит,   что   зажимы,   расположенные   вдоль   стенки   балки   на   расстоянии   через   1   м,   должны
воспринимать усилие S1g1  каждый, а захваты (зажимы) пояса развивать усилие сцепления с
поясом тавра S2g2 каждый и располагаться через 1 м.
Усилие   бокового   прижима   Р2  рассчитывают   из   условия,   что   создаваемые   им   изгибные
напряжения  не превосходят т металла шва:
P2  bh2 []/ 6l
где h — высота шва в опасном сечении;
b  расчетная длина шва.
Минимальная необходимая величина P1 при коэффициенте запаса, равном 1,25 Р1 = 1,25(S1
—fP2).
Усилие пневмопривода Р находят из уравнения моментов относительно опоры О: Pl =
P1l+P2l2. Из этого выражения Р = (Р1l/+Р2l2)/l.
Определяют диаметр гидроцилиндра:
πgм
4Р:(¿η)
√¿
D=
Ход   поршня   находят   исходя   из   конструктивных   соображений.   На   каждом   рычажно
клещевом захвате (через 1 м) необходимо развивать силу сцепления с поясом тавра S2. Эти силы
должны уравновешивать изгибающее действие продольных усадочных сил в швах, для чего на
каждом из захватов нужно создать усилие зажатия:
Q2  0,5S2 / 
где  — коэффициент сцепления захватов с поясом тавровой балки: =0,2.
Усилие на штоке приводного цилиндра:
Q4 = Q3 × 2t (
 + α β) =
Q2b×2tg(α+β)
α−(α+β)/b×fr ;
Диаметр пневмоцилиндра привода: D=
πgвозд
4Р:(¿η).
√¿
3.3 Расчет зажимных элементов и основания приспособления
Эксцентриковые   прижимы.  Являются   быстродействующими   и   применяются   в
приспособлениях серийного и массового производства.
В   сборочносварочных   приспособлениях   преимущественно   используются   круглые
эксцентрики. Прижимное усилие Q, развиваемое таким зажимом (см. рис. 13), будет Q = (10...
12) Р; где Р — усилие, прикладываемое к рукоятке. Если Р=150 Н, то Q= 1500... 1800 Н.
Из условия самоторможения определяют основные размеры эксцентрика:
Qe < F(D/ 2 )   +  F(d/ 2 )
23 где  F  — сила трения в контакте кулачок — деталь:  F=fQ;  Fj  — сила трения на оси
вращения кулачка: Fj—fjQ.
Тогда  Q e <  fQ(D/2) + fiQi(d/2), или  e   < f(D/2)  +  f x(d/2)
Так как второе слагаемое очень мало, то им пренебрегают. При ф = 0,15 для пары сталь —
сталь е<0,075 D.
Рисунок 13. Расчетная схема эксцентрикового прижима
Винтовые прижимы.
Имеют   простую   конструкцию,   невысокую   стоимость,   надежны   в   работе,   обеспечивают
необходимые (иногда значительные) усилия.
По заданному усилию Q рассчитывают винт, гайку, корпус и элементы крепления прижима
к корпусу приспособления (см. рис. 14).
Рисунок 14. Расчетная схема винтового прижима
 Сила на рукоятке W будет (рис. 14):
W = Qrср / tg (  1) / l
где rср  средний радиус резьбы, мм;
l  длина рукоятки, мм;
  угол подъема резьбы;
1  угол трения в резьбовой паре.
   dВН
Количество витков резьбы в гайке: n  Q / [  dН
где dн и dвн — наружный и внутренний диаметр резьбы, см;
ро  удельное давление на поверхности ниток резьбы: для стального винта и чугунной гайки
)× p0  / 4]
2
2
ро =50 ... 60 МПа, для стальной гайки ро =90 ... 130 МПа.
Высота гайки: H = nS/m,
где S  шаг винта, см;
 n – число витков
 m  число заходов резьбы.
Наружный диаметр винта: dнар   √Q/0,5[ ]р ,
24

file_name: Метод курс пр МДК.01.02 Основн обор.docx