ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 17.03.2024
Просмотров: 29
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Выпускная квалификационная работа
Тема: Сборка и сварка треугольной фермы.
Обучающийся:
Код профессии: 15.01.05
Профессия: Сварщик (электросварочные и газосварочные работы)
ВВЕДЕНИЕ
Чтобы защитить от осадков и летней жары, или построить большую беседку для отдыха – для всех этих конструкции потребуются фермы. Фермы - специальный каркас, включающие несколько постоянных элементов. Основу составляют два пояса (верхний и нижний), укрепляющие стойки с вертикальным расположением, и усиливающими раскосами, устанавливающие по диагонали. Все элементы соединены посредством сварки. Правильно свариваемые фермы как из трубы, так и из уголка, способны выдерживать большие нагрузки, и служить длительное время. Сечение выбирается исходя из длины пролёта между опорами и высотой фермы. Для небольшого навеса подойдут трубы небольшого диаметра, из них свариваются верхние и нижние пояса, а так же вертикальные стойки внутри конструкции. Раскосы перемычки можно выполнять из профилей меньшего диаметра-такие конструкции огнестойкие и не требуют специальной обработки противопожарными пропитками. Каркас способен выдерживать нагрузки собственного веса, а так же от ветра или давления снега.
Общим для решения конструкции является наличие в узлах соединений нескольких отдельных стержней того или иного сечения. По назначению фермы разделяются на строительные и мостовые.
Фермой называется система стержней (обычно прямолинейных), соединенных между собой в узлах и образующих геометрически неизменяемую конструкцию при шарнирных узлах. При угловой нагрузке жесткости узлов несущественно влияет на работу конструкций, в первом приближений их можно рассматривать как шарнирные. В этом случае все стержни ферм испытывают только осевые усилия (растяжением или сжатием), что позволяет более полно использовать материал, чем в сплошной балке. Фермы экономичнее балок по расходу стали, но более трудоемки в изготовлений. Эффективность ферм по сравнению со сплошностенчатыми балками расчёт с увеличением пролета и уменьшением нагрузки.
Фермы бывают плоскими (все стержни лежат в одной плоскости) и пространственными.
Пространственными фермы образуют жесткий пространственный брус, способный воспринимать нагрузку, действующую в любом направлений.
Основными элементами ферм являются пояса образующие контур фермы, и решетка состоящая из раскосов и стоек. Соединение элементов к другим или с помощью узловых фасонов. Для снижения узловых моментов элементы ферм центрируются по осям центров тяжести.
Применяемые в подъемно-транспортных машинах фермы по принципу образования являются пространственными. Поскольку расчет пространственных систем по сравнению с расчетом плоских отличается значительно большей сложностью, практически пространственные системы, применяемые в подъемно-транспортных машинах и образованные из плоских систем, рассчитывают не точными, а приближенными способами.
Выбор способа дуговой сварки определяется формой изделия, стремлением высокой производительности процесса, возможность его выполнения заводских условиях. Так же на выбор способов сварки конструкций влияет типы сварных швов и соединений, толщина и свойства материала. Способ должен обеспечить получения качественного соединения с полным проплавлением металла стыка. Этот способ сварки обеспечивает высокую производительность и хорошее качество сварных соединений, а также при сборке конструкции можно использовать для постановки прихваток.
1.ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
1.2.Основные требования, предъявляемые к сварной конструкции
Рисунок 1. Пространственная ферма
Фермы предназначены для перекрытия небольших пролетов относительно с небольшой нагрузкой, а также в строительстве больше пролётных конструкциях, типа мостов, стропильных систем промышленных зданиях,спортивных сооружениях, а также при возведение небольших легких строительных и декоративных – павильонов ,сценических конструкций , тентов и подиумов, фюзеляж самолета ,корпус корабля, несущий кузов автомобиля (кроме открытых кузовов, работающих как простая балка).
Для изготовления пространственной фермы используют сталь марки (09Г2С) и электроды марки УОНИ 13/45:
4, по ГОСТ 9467 – 75 .Для изготовления мне потребовалось 20 метров прокат профильной трубы 50 х 25 с использованием припуска Фермой называют решетчатую конструкцию, образуемую из отдельных прямолинейных стержней, связанных в узлах в геометрически неизменяемую систему. Ферма в целом работает преимущественно на изгиб, а ее элементы (если нагрузка приложена в узлах, оси элементов пересекаются в центре узлов) на осевые усилия (растяжение или сжатие). Жесткость узлов в легких фермах несущественно влияет на работу конструкции, поэтому в большинстве случаев их можно рассматривать как шарнирные.
Фермы бывают плоскими (все стержни лежат в одной плоскости) и пространственными. Плоские фермы могут воспринимать нагрузку, приложенную в их плоскости, и нуждаются в закреплении из своей плоскости связями или другими элементами. Ферма включает в себя три основных конструктивных элемента — верхний и нижний пояса и решетку, состоящую, как правило, из раскосов и стоек Основными элементами фермы являются пояса, образующие ее контур, и решетка, состоящая из раскосов и стоек. Пояса фермы работают в основном на продольные усилия и полностью воспринимают изгибающий момент. Решетка объединяет пояса в одно целое, обеспечивает неизменяемость системы и воспринимает поперечную силу. Максимальное усилие в элементах пояса при шарнирном опирании однопролетной фермы действует в середине ее пролета, в раскосах – у опоры. Соединение элементов в узлах фермы осуществляют путем непосредственного примыкания одних элементов к другим или с помощью узловых фасонок.
Классифицируются фермы по назначению, статической схеме, очертанию поясов, системе решетки, способу соединения элементов в узлах и на опоре, величине усилия в элементах, напряженному состоянию. По назначению фермы подразделяются на стропильные, фермы мостов, подъемных кранов, опор линий электропередачи и другие.
1.2. Организация рабочего места при изготовлении конструкции
Площадка для сварки конструкции: должна быть с ровным полом, оборудована специальными защитными шторками, находиться под навесом или в цеху. На нестационарных рабочих местах изделие при сварке неподвижно, а сварщик перемещается от шва ко шву по изделию, или перемещается от изделия к изделию. В этом случае, как правило, свариваются крупногабаритные
и тяжелые изделия.
В зависимости от типа рабочего места сварщика зависит и его организация и оснащенность его оборудованием и инструментом. Рабочие места для изготовление пространственной фермы сварщиков комплектуются следующее:
- сварочным оборудованием, устройствами для сварки, инструментом; приспособлениями для крепления или размещения узлов или изделий при сварке; переносными устройствами для вентиляции зоны сварки; устройствами (переносными) для защиты зоны сварки от излучения дуги.
- нестандартный стол - служащий непосредственно для сварки изделия на нем сварщиком. На нем могут присоединяться все возможные подгоны зажимы.
Комплектация сварочного поста должна осуществляться ответственно. При оснащении сварочного поста берутся во внимание все нормы и требования, выдвигаемые к данному рабочему месту профессионального сварщика.
Основные элементы:
- комплект оборудования для производства сварки;
- нестационарный стол служащий непосредственно для сварки изделия на нем сварщиком;
- источник тока для сварки;
- стул для сварщиков;
- рубильник;
- вытяжная камера;
- ящик для специального инструмента;
- электрододержатель
Рисунок 2. Сварочный стол
1.3.Технологическая схема изготовления фермы
Подготовка металла фермы
Зачистка
Гибка и правка
Разметка и наметка 
Резка Сборка и сварка фермы
1.4.Выбор материала конструкции и оборудования
Прокат профильной трубы из углеродистой и низколегированной стали
(ГОСТ 09Г2С). Сталь 09Г2С – низколегированная конструкционная для сварных работ. 09Г2С – сталь, свариваемая без ограничений, при сварке не требует подогрева и последующей термообработки, не флокеночувствительна
и не склонна к отпускной хрупкости.
Выбор оборудования и инструментов
Сварка пространственной фермы выполняеться сна постоянном токе с использованием сварочного выпрямителя ВД – 306, который преобразует переменный ток промышленной
частоты в постоянный напряжением и величиной, необходимыми для сварки. Конструктивно состоит из трансформатора и выпрямительного блока.
Выпрямитель сварочный является источником питания постоянного тока с падающими внешними характеристиками. Питание выпрямителя производится от трехфазной сети переменного тока.
Выпрямитель представляет собой передвижную установку в однокорпусном исполнении, состоящей из следующих основных узлов: силового трехфазного трансформатора, магнитного шунта, блока выпрямителей, вентилятора, автоматического выключателя и кожуха.
Трехфазный силовой трансформатор с магнитопроводом стержневого типа. Катушки первичной w1 и вторичной обмотки w11 неподвижны и выполнены из изолированного алюминиевого провода.
Обмотки от сердечника магнитопровода изолированы стеклопластиком и пропитаны электротехническим лаком. Сердечник трансформатора собран из листов электротехнической стали марки 2212, толщиной 0,5 мм. Преобразование переменного напряжения в постоянное (сварочное) осуществляется с помощью полупроводникового бло-
ка выпрямителей V1. Вентиляция выпрямителя – воздушно принудительная.
Рисунок 3. Сварочный выпрямитель: ВД – 306
1.Выпрямительный блок 13.Скобы
2.Выдвежные ручки 14.Рукоятка регулирования тока
3.Предохранители 15.Переключатель диапазонов тока
4.Блок аппаратуры 16.Шины заземления обратного
5.Вентилятор провода
6.Ветровое реле 17.Токовые разъёмы
7.Силовой трансформатор 18.Болт заземления
8.Вторичная обмотка 19.Штепсельный разъём для
9.Первичная обмотка подключения к сети
10.Амперметр
11.Лампа
12.Кнопки выключателя
Сварочные провода служат для подвода тока от источника питания к электрододержателю и заготовке. Используют гибкие многожильные изолированные провода ПРГДО и ПРГД. Сечение проводов для подвода тока от сети к источнику тока и от источника тока к изделию и электрода держателю выбирают в зависимости от мощности источника тока, длины проводов, напряжения и силы сварочного тока. Температура нагрева проводов не должна превышать 70°С. Сварочные провода по которым ток от силовой сети подводится к сварочному аппарату (марки КРПТ) от сварочных аппаратов к местам работы, сварочный ток поступает по гибкому проводу марки ПРГ, АПР , или ПРГД с резиновой изоляцией.