Розрахунок та виготовлення торцевої стінки піввагона

Крім чисто технологічного аспекту проектування технології складання та зварювання даного виробу, необхідно враховувати техніко-економічний аспект: вартість та дефіцитність матеріалів, що застосовуються для зварювання, норм їх використання, вартість та продуктивність обладнання, засобів механізації та автоматизації, економічні аспекти впровадження нової технології, а також вимоги охорони навколишнього середовища та техніки безпеки.

Послідовність проведення операцій та переходів під час виконання технології називається технологічним процесом.

Технологія виготовлення торцевої стінки піввагона складається з технологічного процесу складання та зварювання каркаса та технологічного процесу складання та зварювання плоских листових елементів, що з'єднуються в жорстку просторову конструкцію, яка здатна приймати вібраційні та динамічні навантаження.

2.1 Розробка технології складання та зварювання рами каркаса піввагона та торцевої стінки в цілому

Складанню та зварюванню торцевої стінки передує складання та зварювання рами каркаса, до якої приварюється тонколистова обшивка. Обшивка з'єднується з каркасом із сторони нижньої обв'язки та бокових стійок піввагону. Матеріал обшивки - сталь ВСт3сп, товщина 3,0мм.

Каркас піввагона являє собою рамну конструкцію. Рама - це об'ємна просторова конструкція, яка призначена для з'єднання окремих деталей та механізмів в єдиний агрегат. Одна з головних вимог, що пред'являють до рами, - це жорсткість конструкції. У зв'язку з цим балочні заготівки, що входять до складу зварної рами, з'єднують між собою безпосередньо або за допомогою допоміжних елементів жорсткості.

Раму каркаса піввагона складають та зварюють із балочних заготівок. Конструкція каркасу має довжину 2930 мм. і ширину 2310 мм. Каркас складається з верхньої та нижньої обв'язки та двох стояків, між якими знаходяться проміжні балки.

Характеристика деталей конструкції. Для виготовлення каркасу торцевої стіни піввагона використовують такий прокатний профіль:

1. Для нижньої обв'язки : 1 кутник розміром 150х100х12, довжиною 2810мм.

2. Для верхньої обв'язки: 2 швелери №14 довжиною 2930 мм ( ОСТ 10017-79) .

Бокові стійки: 2 швелери №14 довжиною 2190 мм.

Проміжні балки: 4 швелери №14 довжиною 2810.

В конструкції використаний також нерівнобокий сталевий профіль (150х100х12) по ОСТ 10015-79.

Конструкція рами каркаса піввагона являє собою систему жорстко з'єднаних балок. Загальному складанню рами передує складання та зварювання цих балок. Прямолінійність балки забезпечують компенсацією деформацій вигину від зварювання повздовжних швів шляхом створення попереднього зворотного прогину, який забезпечують складальні пристрої, та фіксацією встановленням прихваток. Поперечні балки також складають до загального складання всієї рами.

Складання рами каркаса піввагона проводять в перевернутому стані. В пристрій послідовно встановлюють всі балки. Загальне складання каркаса, який вже складений на прихватках, виконують в кантователі.

Механізація серійного виробництва рамних конструкцій забезпечується використанням спеціальної складально - зварювальної оснастки.

Місця стиків рами каркаса вибирають з урахуванням вимог симетрії зварювальних деформацій та відносної простоти форми кожного елемента. Необхідна точність розмірів готової рами каркаса піввагона забезпечується подальшою механічною обробкою. Конструктивне оформлення та технологія складання та зварювання рами каркаса піввагона повинні забезпечувати мінімальну концентрацію напружень в умовах многократної дії динамічних навантажень.

Технологічний процес виготовлення конструкції рами каркаса піввагона складається з підготовчих, складально-зварювальних операцій та контрольних операцій.

Підготовчі операції. Під час виготовлення даної конструкції до підготовчих операцій відносять правку, різку та очистку.

Правка необхідна для виправлення прокату до його обробки і проводиться шляхом пластинчатого вигину або розтягуванням матеріалу.

Для правки листового прокату використовують правку шляхом проходу металу між двома рядами роликів, які обертаються. Під час проходження між вальцями кожна ділянка листа отримує багаторазовий вигін в протилежні сторони і таким чином виправляється.

Очищення застосовують для видалення з поверхні металу засобів консервації, забруднень, іржі, окалини, задирок, грата і шлаку, що утрудняють процес зварювання та викликають дефекти зварних швів і перешкоджають нанесенню захисних покриттів.

Для очищення прокату, деталей і зварних вузлів застосовують механічні і хімічні методи. До механічних методів відносяться способи очищення: дробеструминний метод, дробометний, на очисних верстатах, у галтовочних барабанах, за допомогою ручних пневматичних і електричних машин.

До хімічних методів відноситься знежирення і травлення, виконувані ванним чи струминним способами.

Дробеструминний та дробометний способи застосовують для очищення листового і профільного прокату і зварених вузлів від окалини, іржі і забруднень у разі товщині металу 3 мм і більш. Під час дробеструминного і дробометного способах очищення дріб викидається з великою швидкістю на поверхню, що очищається, і, вдаряючись об метал, видаляє наявні на ньому забруднення, іржу й окалину. Дробеструминне очищення здійснюється дробеструминними апаратами, що викидають дріб на поверхню, яка очищується, через сопло за допомогою стиснутого повітря.

У дробометних апаратах дріб викидається лопатками ротора в результаті відцентрової сили. Дробеструминне і дробеметне очищення роблять у камерах, у яких встановлені очисні апарати, устаткування для розміщення і транспортування виробів, що очищаються, пристрою для збору, сепарації (очищення), повернення дробу і для витяжки забрудненого повітря. Найбільш продуктивним є дробеметне очищення, яке і використовується під час очищення елементів конструкції рами каркаса піввагона. Процес очищення профільного металу проводиться в вертикальному положенні.

Різка. Конструкція рами каркасу здебільшого складається з одного виду профілю, тому раціональним є використання профільних ножиць.

Кутові прес-ножиці складаються із двох прямих лез, які під дією двигуна підіймаються та опускаються, що в свою чергу приводить до розрізу металу, який знаходиться між ними. Різання на ножицях основана на упруго-пластчной деформації та сколюванні металу під тиском ножиць.

Для різання профілів використовують комбіновані прес-ножиці НГ5222.

Комбіновані прес-ножиці заміняють ножиці для відрізки смуги, сортові ножиці і прес для пробивання отворів. На ножицях можна виконувати:

відрізку смуги;

пробивання пазів трикутної і прямокутної форми;

пробивання отворів круглої, трикутної, квадратної і будь-якої іншої форми; пробивання отворів з визначеним кроком;

відрізку прокату без розмітки до 1000 мм по упорі;

відрізку куточка, кола, квадрата, швелера, двотавра.

Технічні характеристики таких ножиць приведені в таблиці 2.8.

Таблиця 2.8. - технічні характеристики комбінованих прес-ножиць марки НГ5222

Специфікації	НГ5223
1. Максимальні розміри прокату що розрізається , мм Товщина та ширина смуги Діаметр кола Сторона квадрата Рівнобокий кутник	16*150 45 40 125*125*12
2. Можливий отвір який пробиваємо, мм Діаметр Товщина матеріалу	30 16
Номінальне навантаження пресу, кН	400
Габаритні розміри, мм	190*160*1950
Вага, кг	2270

Загальний вигляд таких ножиць показано на рис. 2.1.

Рис. 2.1 - комбіновані прес ножиці НГ5223

Після підготовчих операції виконуються складально-зварювальні операції.

Послідовність операцій під час виготовлення конструкції торцевої стінки піввагону приведена в таблиці.

№	Операція	Опис операції	Обладнання, режим
Перше робоче місце - виготовлення балок
005	Транспортна	Подати складальні одиниці на дільницю очищення	Кран- балка
010	Слюсарна	Очистити складальні одиниці від іржі, мастила та інших забруднень	Кутова шліфмашина, молоток, зубило, щітка
015	Транспортна	Перемістити складальні одиниці на дільницю складанняя балок	Кран- балка
020	Складальна	Встановити складальні одиниці в складальний пристрій. Зафіксувати складальні одиниці в складальному пристрої за допомогою притискача. Надати необхідне зусилля зворотного вигину за допомогою гідравлічного притискувача. прихватии швелери, починаючи з середини, утворюючи балки.	Складальний стенд, пневматичний притискувач, зварювальний автомат.
025	Зачищувальна	Зачистити зварні шви від крапель металу	Кутова шліфмашина
030	Контрольна	Виконати ВК зварних зєднань	Набір ВК
035	Транспортна	Перемістити деталі на друге робоче місце для складання каркаса торцевої стінки піввагона	теліжечний конвеєр
Друге робоче місце - виготовлення рами каркаса торцевої стінки піввагона
940	Транспортна	Подати балки на дільницю очищення	теліжечний конвеєр
045	Слюсарна	Очистити балки в місцях зварювання від іржі, мастила та інших забруднень	Кутова шліфмашина, молоток, зубило, щітка
050	Транспортна	Перемістити деталі на дільницю складання	теліжечний конвеєр
055	Складально-зварювальна. Кантувальна	Встановити деталі на складальному стенді. Притиснути деталі одна до одної за допомогою струбцини. Виконати прихвалення деталей одна до одної. Зняти прижимні струбцини. Виконати зварювання деталей одна до одної кутовими та стиковими швами, утворюючи раму каркаса торцевої стінки піввагона. Зняти каркас з складального стенду. Перевернути деталь. Проварити стикові та кутові шви, що залишились.	Складальний стенд, струбцини, зварювальна колона, напівавтомат, теліжечний конвеєр
060	Слюсарна	Зачистити зони зварювання від бризок.	Кутова шліфмашина, молоток, зубило, щітка
065	Контрольна	Виконати ВК зварних з'єднань	Набір ВК
070	Транспортна	Перемістити деталі на трете робоче місце для складання торцевої стінки піввагона	теліжечний конвеєр
Трете робоче місце - виготовлення торцевої стінки піввагона
075	Транспортна	Подати деталі на трете робоче місце для складання торцевої стінки піввагона	теліжечний конвеєр
080	Слюсарна	Очистити деталі в місцях зварювання від іржі, мастила та інших забруднень	Кутова шліфмашина, молоток, зубило, щітка
085	Складально-зварювальна	Покласти листи на маніпулятор. Покласти каркас на листи та притиснути струбцінами. Приварити листи до каркасу по контуру. Перевернути деталь за допомогою кран-балки. Приварити листи до каркасу з протилежного боку.
090	Зачищувальна	Зачистити виріб від крапель металу	Кутова шліфмашина
095	Контрольна	Виконати ВК зварних з'єднань та розмірів виробу	Набір ВК, лінійка, кутник.
100	Транспортна	Перемістити готову торцеву стінку в цех готової продукції.	Кран-балка.

На першому робочому місці виконується складання та зварювання балок для виготовлення рами каркаса.

Балка, що зібрана із двох швелерів №14 довжиною 2930 мм, або із кутників, зварюється повздовжними швами з утворенням балки коробчатого перерізу. Під час складання швелерів для виготовлення балки слід забезпечити симетрію та взаємний притул їх один до одного з подальшим закріпленням прихваченням. Для цієї цілі використовують складальні кондуктори та стенди з відповідним розміщенням баз та прижимів по всій довжині балки. Перед складанням балки виконується попередній прогин для запобігання розвитку залишкових напружень та деформацій випучування.

Прихвачення виконують з середини балки, після встановлення прихваток знімають прижими та балку переміщують на зварювальний пристрій, де виконується закріплення та поворот балки в зручне для зварювання положення.

Прямолінійність балки забезпечують компенсацією деформацій вигину від зварювання повздовжних швів шляхом створення попереднього зворотного прогину, який забезпечують складальні пристрої, та фіксацією встановленням прихваток. Для цього гідродомкрати, які підводять до кінців балки, нажимають на низ балки та вигинають її.

На другому робочому місці виконується складання та зварювання деталей рами каркаса. Каркас торцевої стінки складають та зварюють на механізованій дільниці. На її першу позіцію оператор подає набір балочних елементів, які входять до складу каркаса.

Кондуктор - кантователь для складання та зварювання рами каркаса піввагона складається із поворотної рами, яка являє собою складальний кондуктор із пневмоприжимами, упорами та фіксаторами. Поворот кондуктора здійснюється двома гідродомкратами, які шарнірно закріплені на основі. Осі повороту виконані вивідними та приводяться в дію чотирма гідроциліндрами.

Після складання та прихваток виконується зварювання. Під час зварювання кондуктор із закріпленою на ньому рамою каркасу повертається кантователем в зручне для зварювання положення, а повз стенда переміщуються теліжки для зварників. Далі рама проходить ще ряд складальних та зварювальних операцій, які виконуються на різних робочих місцях. Для транспортування подібних крупно габаритних виробів використовують теліжечний конвеєр. Передбачену геометрію конструкції рами каркаса забезпечує система упорів, фіксаторів та пневмоприжимів. Складальні шви виконують два складальника, які обслуговують цю лінію. Переміщення зібраного каркаса з однієї позиції на іншу виконує теліжка із трьох з'єднаних жорстко між собою теліжек, що обладнані пневмопід'ємниками.

На інших двох позиціях проводять зварювання каркаса півавтоматами в середовищі СО2 +О2: на другій позіції - в нижньому положенні, на третій - за допомогою двохстоячного кантователя.

Повністю зварений каркас переноситься на третє робоче місце для приварювання обшивки до каркаса. Раму каркаса укладають на обшивку, після чого виконують складання та прихвачення. Потім з теліжкового транспортера зібрана торцева стінка захоплюється системой зажимів, які працюють від пневмомережі. Конструкція зажимів виключає його самостійне відкриття. В вихідному положенні ричаги кантователя розміщені вертикально. Під час подачі зібраної стінки піввагона на кантователь останній повертається, захоплює її та укладає на приймальний стеллаж центральної лінії з поворотом на 1800. Після передачі виробу на зварювання ричаги кантователя повертаються в вихідне положення. Виконується автоматичне зварювання обшивки до рами каркаса зварювальним автоматом в СО2+О2, у цьому разі зменшується розбризкування, та очищування поверхні від бризг не вимагається. На першій позиції виконуються продольні шви, якими приварюють обшивку до нижньої та верхньої обв'язок; на другій позиції - поперечні шви, які з'єднують обшивку з проміжними стійками.

2.2 Конструювання зварних з'єднань під час зварювання торцевої стінки піввагона

Основна задача, яка виникає перед технологом під час вибора режима зварювання, зводиться до визначення такого співвідношення елементів режима, за умови якого забезпечується необхідна якість зварного з'єднання за умови максимальної продуктивності та мінімальної вартості процесу.

2.2.1 Розробка технології складання та зварювання балок каркасу піввагона (перше робоче місце)

Балки - це конструктивні елементи, які працюють в основному на поперечний вигіб. Жорстко з'єднані між собою, балки утворюють рамну конструкцію. В конструкції рами каркасу стінки піввагона використані коробчаті балки, які працюють в основному в умовах прикладення навантаження в вертикальній та горизонтальній площині, а також під дією крутящого моменту.

Під час виготовлення балок для рами каркасу використаний такий прокатний профіль:

1. Для нижньої обв'язки : 1 кутник розміром 150х100х12, довжиною 2810мм.

2. Для верхньої обв'язки: 2 швелери №14 довжиною 2930 мм.

Бокові стійки: 2 швелери №14 довжиною 2190 мм.

Проміжні балки: 4 швелери №14 довжиною 2810мм.

В конструкції використаний також нерівнобокий сталевий профіль (150х100х12) по ОСТ 10015-79.

Таблиця. Характеристика швелера №14 відповідно ОСТ10017-79. В цій таблиці: h - висота швелера; b - ширина полки; d - товщина стінки; t - середня товщина полки

№ швелера	Вага 1 пог. м, кг	Розміри в мм	Площа перетину, см2
		h	b	d	t	R	r
Швелер №14	16,7	140	60	8	9,5	9,5	4,75	21.31

Балка, що зібрана із двох швелерів №14 довжиною 2930 мм, зварюється повздовжними швами з утворенням балки коробчатого перерізу з двома стінками.

Розрахунок стикового шва під час виготовлення балки каркасу

Під час виготовлення балки бокової стійки рами каркаса на складальний стіл укладають два швелери №14 довжиною 2190 мм. Балку утворюють два швелери, які зварюють повздовжним швом на першому робочому місці.

Зварювальний режим - це сукупність характеристик зварювального процесу, що забезпечують отримання зварного шву необхідної форми, розмірів та якості.

До зварювального режиму у разі зварювання напівавтоматом в середовищі захисного газу відносять:

глибину провару h

діаметр електродного дроту d.д

катет шву Кш

зварювальний струм Iзв

зварювальна напруга Uзв

виліт електродного дроту Lел.др.

швидкість подачі зварювального дроту Vпод.пр

швидкість зварювання Vзв.

витрати захисного газу qз.г.

Проводимо розрахунок режиму зварювання під час виготовлення балки. Швелер має товщина стінки - 8мм, радіус закруглення - 9,5 град. За таких параметрів швелера з деяким приближенням може бути прийняте стандартне стикове з'єднання С17 по ГОСТ 14771-76, зварний шов - стиковий.

s = s1=8мм; b=1±1мм; e ?12мм; с=2+1мм;

g=1,5± 0,5мм; g1=1,5± 1,0мм; б=20град.

Рис. Конструктивні елементи підготовки крайок зварюваних деталей та шва зварного з'єднання. Зварне з'єднання С17, ГОСТ 14771-76; зварний шов - стиковий.

Для зварювання використані зварювальні матеріали: зварювальний дріт Св-08Г2С, технічна вуглекислота.

Розрахунок режиму зварювання та зварного шва

Розрахункова глибина проплавлення, мм:

hр= S - 0,5 b=8 - 0,5*2=8 - 1=7мм

Діаметр електродного дроту, мм:

dд===1,650,35=1,6мм

3. Сила струму, А: I=140х1,61,5 35=300А

4. Напруга зварювання, В: U= 15+0,05х300=30В

Швидкість подачі дроту, м/год

: V

6. Швидкість зварювання, м/год:

7. Витрата СО2, л/хв: Q=0,03Iзв+3,5=12,5л/хв

8. Коефіцієнт провару:

=0,92;

Погонна енергія

-

;

9. Дійсна глибина проплавлення [см]:

h=0.0165 =0.0165=0,56см=5,6мм

Коефіцієнт розплавлення (г/А* год):

12. Коефіцієнт наплавлення [г/А* год ]:

- де 0,1

- коефіцієнт втрат на чад і розбризкування.

13. Ширина шва [мм ]:

e ==2,35х5,6=13,2мм

14.Площа наплавленого металу [мм2]:

Fнк=

15. Опуклість [мм ]:

=

16. Коефіцієнт форми валіка:

В таблиці приведені дані по режиму зварювання балки.

Таблиця. Стандартні дані та результати розрахунків

Значення	Параметри режиму зварювання
	dд, мм	Iс, А	Uзв, В	Vпп, м/год	Vзв, м/год	кал/см		, г/Агод	, г/Агод	QСО2, л/хв
Стандартні	1,6	130-200	25-32	220-320	15-25	1800-3000	1,3-4,5	14-17	12-15	8-14
Розрахункові	1,6	300	30	277	21,5	2777	2,35	14,6	13,2	12,5

Можна прийняти розрахований режим зварювання для виконання провздовжних швів під час зварювання балки.

2.2.2 Зварювання стиків балок зі стійками (друге робоче місце)

Під час монтажу рами каркасу проводиться з'єднання балочних заготовок каркаса зі стійками на другому робочому місці.

Проводимо розрахунок режиму зварювання зварного шва, який з'єднує проміжну балку зі стійкою. Цей кутовий шов має довжину 140 мм за товщини металу 8 мм. Його слід виконувати механізованим зварюванням.

Під час механізованого зварювання в вуглекислому газі неможливо отримати шов с заданою глибиною провару 8 мм. Для товщини 8 мм ГОСТ 14771-76 рекомендує з'єднання Т3 під час зварювання з двох сторін, або з'єднання Т6 з розробкою крайок. Однак умови виготовлення конструкції не дозволяють використовувати шов Т3, тому що неможливо під час виготовлення коробчатої балки такого розміру заварити метал з двох сторін. Зварне з'єднання Т6 з розробкою кромок також неможливо використовувати, бо розробка крайок буде впливати на міцність конструкції.

Конструктивні умови дозволяють виконати зварний шов Т1 по ГОСТ 14771-76 за умови, що зварний шов буде виконуватись зі збільшенням зазору до 2-ох міліметрів та процес зварювання буде проходити на невеликій швидкості.

Умови використання конструкції дозволяють виконувати зварний шов Т1 по ГОСТ 14771-76 (рис. ).

Таврове з'єднання Т1 із сталі ВСт3сп. Спосіб зварювання - УП відповідно ГОСТ 14771-76

S=8 мм ; S1= 10мм; b = 0+1,5 мм, к=6,0 мм

Розрахунок починаємо з визначення глибини проплавлення, яку можна одержати під час зварювання з однієї сторони. Глибину провару h знаходимо за формулою:

h = К- 0,5b

де К - катет зварного шва, рекомендований додатком 1 по ГОСТ 14771-76 для металу з межею плинності до 450 МПа, к= 5-6 мм.

h = 6 - 0,5*2 = 5мм.

2. Діаметр електродного дроту, мм:

dд===1,650,35=1,6мм

У разі катета шва 6 мм під час зварювання вертикального шва вибираємо зварювальний дріт діаметром 1,2: d.д = 1,6ммВикористовуємо формули для розрахунку параметрів режиму зварювання за методикою / /.

3. Сила струму, А:

I=140х1,61,5 35=300А

4. Напруга зварювання, В:

U= 15+0,05х300=30В

Швидкість подачі дроту, м/год:

V

6. Швидкість зварювання, м/год:

7. Витрата СО2, л/хв:

Q=0,03Iзв+3,5=12,5л/хв

8. Коефіцієнт провару:

=0,92;

Погонна енергія

-

;

9. Дійсна глибина проплавлення [см]:

h=0.0165 =0.0165=0,56см=5,6мм

Коефіцієнт розплавлення (г/А* год):

12. Коефіцієнт наплавлення [г/А* год ]:

- де 0,1

- коефіцієнт втрат на чад і розбризкування.

13. Ширина шва [мм ]:

e ==2,35х5,6=13,2мм

14. Площа наплавленого металу [мм2 ]:

Fнк=

15. Опуклість [мм ]:

=

16. 13. Катет шва:

К = Н / 0,7=5,6/0,7=8,0мм

В таблиці приведені дані по режиму зварювання балки.

Таблиця. Стандартні дані та результати розрахунків

Значення	Параметри режиму зварювання
	dд, мм	Iс, А	Uзв, В	Vпп, м/год	Vзв, м/год	кал/см		, г/Агод	, г/Агод	QСО2, л/хв
Стандартні	1,6	130-200	25-32	220-320	15-25	1800-3000	1,3-4,5	14-17	12-15	8-14
Розрахункові	1,6	300	30	277	21,5	2777	2,35	14,6	13,2	12,5

Одержані дані по глибіні проплавлення під час механізованого зварювання кутового шва з однієї сторони показують, що розрахований режим може бути прийнятий для виконання зварювання.

2.2.3 Технологічний процес складання та зварювання плоских листових елементів під час виготовлення торцевої стіни піввагона (третє робоче місце)

Торцева стінка піввагона відноситься до елементів корпусних транспортних конструкцій, під час виготовлення яких використовуються плоскі листові елементи із подальшим об'єднанням їх в жорстку просторову конструкцію, яка може сприймати вібраційні та динамічні навантаження.

Торцева стінка піввагона має раму - каркас, який повністю закритий зовнішньою тонколистовою обшивкою. Складанню та зварюванню торцевої стінки передує складання та зварювання рами каркаса, до якої приварюється тонколистова обшивка. Обшивка з'єднується з каркасом із сторони нижньої обв'язки та бокових стійок піввагону.

Матеріал обшивки - сталь ВСт3сп, товщина 3,0мм. Обшивку складають та зварюють на спеціальних стендах, які обслуговуються маніпулятором та зварювальним автоматом який варить в середовиші захисних газів.

Під час виконання складальних операцій обшивку укладають на стенд по фіксаторам та за допомогою відповідної складальної скоби виконують розкладку, прижим та прихватку елементів жорсткості - рами каркасу. Для цього раму переносять з місця виготовлення рам за допомогою портального крану та вкладають на маніпулятор фіксуючи його положення за допомогою щупів та призм, із подальшим закріпленням кінцевими пневмофіксаторами. Притиснення рами каркаса до обшивки із забезпеченням попереднього вигину під зварювання забезпечується пневмоциліндрами з прижимами. Після постановки прихваток пневмоциліндри виключають та маніпулятор переміщують в необхідне положення.

Під час виконання повздовжних швів зварювальний апарат переміщується повз маніпулятор по рельсовим направляючим, а під час виконання поперечних швів зварювальний апарат або маніпулятор переміщуються відносно зварного шва.

Зварювання обшивки до каркасу виконується в СО2, для зварювання використовується зварювальний дріт марки СВ-08Г2С діаметром 1,2мм.

Розрахунок режиму зварювання листів обшивки товщиною 3,0мм приведений нижче. Розглядається напускове з'єднання Н1 відповідно ГОСТ 14771-76 (рис.)

S=3 мм ; S1= 8мм; b = 0+1,0 мм, к=5,0 мм

Рис. Напускове з'єднання Н1 по ГОСТ 14771-76

Розрахунок починаємо з визначення глибини проплавлення, яку можна одержати під час зварювання. Глибину провару h знаходимо за формулою:

h = К - 0,5* b

де К - катет зварного шва, рекомендований додатком 1 по ГОСТ 14771-76 для металу з межею плинності до 450 МПа, К= 5 мм.

h =К - 0,5* b= 5 мм.

У разі катета шва 5 мм під час зварювання кутового шва вибираємо зварювальний дріт діаметром 1,2: d.д = 1,2мм.Використовуємо формули для розрахунку параметрів режиму зварювання за методикою / /.

1. зварювальний струм Iзв

Iзв = 125· d.д1,5 ± 35 = 125· 1,21,5 ± 35 = 164 ±35 =130-200А; приймаємо Iзв =160 А

2. напруга зварювання [В ]:

U =15+0,05х160=23В

3. швидкість подачі дроту [м/год]:

V

4. швидкість зварювання Vзв. розраховуємо за формулою:

Vзв. = 21 - 0,175h = 21 - 0,175·5= 20,1м/год.

Приймаємо 20м/год коефіцієнт провару:

 =0,92;

6. дійсна глибина проплавлення [см]:

h=0.0165

7. погонна енергія -

;

8. коефіцієнт розплавлення [г/А* год ]:

9. коефіцієнт наплавлення [г/А* год ]:

г/А* год

10. коефіцієнт втрат на оптимальних режимах

0,1

11. Виліт електродного дроту:

Lел.др. = 10 dел.др = 12 мм

12. Витрати захисного газу qз.г розраховуємо за формулою:

qз.г = 3,5 + 0,03*Iзв = 3,5 + 0,03 · 160 = 8,3 л\хв

13. Катет шва:

К = Н / 0,7=3,4/0,7=4,8мм

В таблиці приведені дані по режиму механізованого зварювання обшивки до рами каркасу торцевої стінки піввагону.

Таблиця. Стандартні дані та результати розрахунків

Значення	Параметри режиму зварювання
	dд, мм	Iс, А	Uзв, В	Vпп, м/год	Vзв, м/год	кал/см		, г/Агод	, г/Агод	QСО2, л/хв
Стандартні	1,2	130-200	25-32	220-320	15-25	900-1300	1,3-4,5	11-15	10-13	8-14
Розрахункові	1,2	160	23	248	20	1186	2,34	13,7	12,4	8,3

Одержані дані по глибіні проплавлення під час механізованого зварювання кутового шва з однієї сторони показують, що розрахований режим може бути прийнятий для виконання зварювання.

Техніка зварювання елементів конструкції торцевої стінки піввагона

1. На першому робочому місці проводять складання та зварювання балок із швелерів та профілю.

Балка, що зібрана із двох швелерів №14 довжиною 2190 мм, або із кутників, зварюється повздовжними швами з утворенням балки коробчатого перерізу. Під час складання швелерів для виготовлення балки слід забезпечити симетрію та взаємний притул їх один до одного з подальшим закріпленням прихваченням. Для цієї цілі використовують складальні кондуктори з відповідним розміщенням баз та прижимів по всій довжині балки.

Прямолінійність балки забезпечують компенсацією деформацій вигину від зварювання повздовжних швів шляхом створення попереднього зворотного прогину, який забезпечують складальні пристрої, та фіксацією встановленням прихваток. Для цього гідродомкрати, які підводять до кінців балки, нажимають на балку та вигинають її.

Виготовлення коробчастої балки, що складена із двох швелерів, здійснюється за допомогою стенда, який обладнаний пересувними порталами.

Суттєвим недоліком таких стендів є те, що в них неможливо застосувати автоматичне зварювання притиснутих заготовок балки без постановки прихвачень.

Під час виконання робіт по складанню (стикуванню, закріпленню) використовуються пневмо- чи гідродократи, а також складальний інструмент з гвинтовими затискними елементами.

Прихвачення виконують з середини балки, після встановлення прихваток знімають прижими та балку переміщують на зварювальний пристрій, де виконується закріплення та поворот балки в зручне для зварювання положення.

Перед виконанням зварювання прикріплюються під стик скляні підкладки за допомогою клейкої фольги. Під час автоматичного зварювання в середовищі вуглекислого газу кінець шва довжиною 30-40мм повинен виводитись на спеціальні технологічні планки, що приварені до швелерів, які зварюються. Товщина планок взята не менша за товщину зварюваного металу.

Зварювання виконується з одночасним видаленням зварювальних прижимів, котрі видаляються по мірі підходження до них автомата. Закінчується зварювання на вивідній технологічній планці, котра відрізається після того, як стик заварено та знято автомат. Після зварювання видалити скляну підкладку та очистити шов від крапель металу.

2. На другому робочому місці виконується складання та зварювання деталей рами каркаса. Кутовий шов, який з'єднує проміжну балку зі стійкою, має довжину 140 мм за товщини металу 8 мм. Його слід виконувати механізованим зварюванням.

Під час механізованого зварювання в вуглекислому газі неможливо отримати шов с заданою глибиною провару 8 мм. Для товщини 8 мм ГОСТ 14771-76 рекомендує з'єднання Т3 під час зварювання з двох сторін, або з'єднання Т6 з розробкою крайок.

Однак умови виготовлення конструкції не дозволяють використовувати шов Т3, тому що неможливо під час виготовлення коробчатої балки такого розміру заварити метал з двох сторін. Зварне з'єднання Т6 з розробкою кромок також неможливо використовувати, бо розробка крайок буде впливати на міцність конструкції.

Конструктивні умови дозволяють виконати зварний шов Т1 по ГОСТ 14771-76 за умови, що зварний шов буде виконуватись зі збільшенням зазору до 2-ох мм та процес зварювання буде проходити на невеликій швидкості.

Після складання та прихваток виконується зварювання. Під час зварювання кондуктор із закріпленою на ньому рамою каркасу повертається кантователем в зручне для зварювання положення, а повз стенда переміщуються теліжки для зварників. Далі рама проходить ще ряд складальних та зварювальних операцій, які виконуються на різних робочих місцях. Передбачену геометрію конструкції рами каркаса забезпечує система упорів, фіксаторів та пневмоприжимів. Складальні шви виконують два зварника, які обслуговують цю дільницю.

На інших двох позиціях проводять зварювання каркаса півавтоматами в середовищі СО2 +О2: на другій позіції - в нижньому положенні, на третій - за допомогою двохстоячного кантователя.

3. Повністю зварений каркас переноситься на третє робоче місце для приварювання обшивки до каркаса. Раму каркаса укладають на обшивку, після чого виконують складання та прихвачення. Виконується автоматичне зварювання обшивки до рами каркаса зварювальним автоматом в СО2+О2, у цьому разі зменшується розбризкування, та очищування поверхні від бризг не вимагається, для зварювання використовується зварювальний дріт марки СВ-08Г2С діаметром 1,2мм. Для зварювання листів обшивки товщиною 3,0мм прийняте напускове з'єднання Н1 відповідно ГОСТ 14771-76.

На першій позиції виконуються продольні шви, якими приварюють обшивку до нижньої та верхньої обв'язок; на другій позиції - поперечні шви, які з'єднують обшивку з проміжними стійками.

Притиснення рами каркаса до обшивки із забезпеченням попереднього вигину під зварювання забезпечується пневмоциліндрами з прижимами. Після постановки прихвачень пневмоциліндри виключають та складальний портал переміщують в нове положення.

Під час виконання повздовжних швів зварювальний апарат переміщується повз стенда по рельсовим направляючим, а під час виконання поперечних швів зварювальний апарат переміщуються відносно порталу.

2.4 Вибір зварювального обладнання та оснащення для виготовлення торцевої стінки

Складання та зварювання рами каркаса піввагона відбувається на складальному стенді, для розміщення зварювального обладнання раціонально буде використання стаціонарної колони.

Стаціонарна колона використовується для розташування на ній зварювального напівавтомату та електродного дроту, які розташовані над складальним стендом, на якому розміщується виріб.

Таке розміщення дозволяє зварнику легше переміщатись навколо виробу, за рахунок чого підвищується маневреність процесу зварювання і умови праці робітника.

Для роботи застосована колонна для зварювального напівавтомату модель П-302. Ця колонна має такі технічні характеристики:

Найбільший радіус зони обслуговування 5000мм.

Найбільший виліт стріли 2800мм.

Висот верхнього кінця падаючого шланга 170-2670мм.

Найбільший кут нахилу колони 45 град.

Сумарний кут повороту стріли 45 град.

Швидкість підйому стріли 0,01м/с

Частота струму 50Гц.

Напруга 380 В.

Габаритні розміри 3060*530*2788 мм.

Вага 627 кг.

На колонні буде розміщуватись зварювальний напівавтомат ПДГ-401.

Напівавтомат призначений для механізованого зварювання електродним дротом, що плавиться, у середовищі захисних газів виробів з маловуглецевої і низьколегованої сталі.

Напівавтомат ПДГ-401 характеризують такі можливості та параметри:- Плавне регулювання швидкості подачі електродного дроту.

- Автоматичне керування газовим трактом, зварювальним джерелом і механізмом, що подає, за допомогою кнопки на пальнику.

- Зубцювате зачеплення роликів подачи і притискного.

- Тароване зусилля притискного пристрою.

- Зварювання довгих і коротких швів.

- Універсальний гальмовий пристрій, відповідає європейському стандарту.

- Підключення пальника через євро розподільник.

- Швидкорозьємні, безпечні токові рознімання.

Цей напівавтомат має такі технічні характеристики:

Напряжение питающей сети, В 27

Номинальный сварочный ток, А (ПВ %) 400(60)

Количество пар роликов, шт 1

Диаметр электродной проволоки, мм 0,8-1,6

Скорость подачи проволоки, м/час 60-960

Габаритные размеры, мм 600х270х400

Вага, кг 18

Напівавтомат комплектується випрямлячем ВДГ-401.

Випрямляч призначений для комплектації напівавтоматів дугового зварювання типу ПДГ-401. Випрямляч у комплекті з напівавтоматом призначений для механізованого зварювання електродним дротом, що плавиться, маловуглецевих і низьколегованих сталей у середовищі захисних газів на постійному струмі.

Випрямляч має:

- Тверду зовнішню характеристику.

- Плавноступенчате регулювання зварювальної напруги.

- Клас ізоляції Н за ДСТ 8865-70.

- Наявність розетки 36В для живлення підігрівника газу.

- Можливість дистанційного регулювання зварювальних параметрів за допомогою пульта.

- Швидкорозємні, безпечні токові рознімання.

- Може використовуватися для зварювання покритим електродом у разі наявності баластового реостата.

Зовнішній вигляд випрямляча показаний на рис. 2.5.

Випрямляч має такі технічні характеристики:

Напруга мережі живлення, В 3х380

Частота мережі живлення, Гц 50

Номінальний зварювальний струм, А (ПВ %) 400(60)

Межі регулювання зварювального струму, А 80-500

Кількість ступіней регулювання струму 3

Номінальна робоча напруга, В 42

Напруга неодруженого ходу, В не більш 75

Споживана потужність, кВа, не більш 28

Габаритні розміри, мм 735х605х950

Маса, кг 250

Примусове охолодження (вентилятор) Присутнє

Для автоматичного зварювання під час виготовлення балок та приварювання обшивки до рами каркаса призначаємо зварювальний автомат АДПГ - 500.

Зварювальний автомат АДПГ-500 призначений для дугового зварювання на постійному струмі низьковуглецевих сталей товщиною S 1мм у середовищі захисного газу у разі використання сталевого електродного дроту. У комплект зварювального автомата входять: зварювальний трактор, підігрівач і осушувач газу, блок керування, джерело живлення.

Підігрівач призначений для підігріву вуглекислого газу, що надходить з балона в редуктор. Живлення підігрівача виробляється змінним струмом напругою 36 В від понижуючого трансформатора, поміщеного в блоці керування.

Осушувач газу служить для поглинання вологи, що утримується в газі, і встановлюється на редукторі послідовно з підігрівником газу. Як матеріал - поглинача вологи використовується мідний купорос або селикагель.

Блок керування призначений для розміщення в ньому значної частини апаратури, що входить в електричну схему автомата.

Зварювальний трактор являє собою саморушну каретку, що складається з двох частин, на яких монтуються вузли трактора. На каретці встановлений привод, у який входить електродвигун і редуктор, з'єднаний шестірнями з передньою віссю трактора. Передня і задня вісі з'єднані між собою ланцюгом, і тому обидві є ведучими. На передній вісі трактора розташований механізм зчеплення, що складає з двох зубцюватих напівмуфт. Під час натискання на розташований на корпусі важілець механізм розчіплюється, і трактор можна переміщати вручну. На верхній половині каретки трактора укріплений механізм поперечного переміщення зварювальної голівки, за допомогою якого можна переміщати зварювальну голівку на 40 мм у ту або іншу сторону в напрямку, перпендикулярному до подовжньої вісі каретки. Труба разом з голівкою може повертатися вручну в горизонтальній площині на ±90° щодо вісі рейкових шляхів і стопориться за допомогою маховичка.

До вертикальної стійки поворотного механізму кріпляться кнопковий пульт, механізм вертикального переміщення й ізольована від корпуса касета з дротом механізм, Що Подає, складається з електродвигуна, редуктора, труби з проміжним валиком і голівки. Редуктор забезпечує двох ступіней швидкості подачі зварювального дроту: 2,5...6 м/хв і 6....12 м/хв. У межах кожної ступіні швидкість подачі зварювального дроту плавно регулюється переключенням автотрансформатора, розташованого в шафі керування, на необхідний режим. Щоб перейти з однієї ступіні швидкості подачі на іншу, варто відпустити стопорний гвинт, що кріпить редуктор, зняти електродвигун з редуктором, роз'єднавши напівмуфти валика механізму, що подає, загорнути другий стопорний гвинт, повернути на° 180 і закріпити заслінку, що закриває непрацюючу напівмуфту.

Після переключення механізму, що подає, з однієї ступіні швидкості подачі дроту на іншу необхідно переключити тумблер на шафі керування, інакше електродний дріт при включенні автомата не буде подаватися в зону зварювання.

У механізмі подачі зварювальної голівки установлені ведучий ролик, надягнутий на валик труби, і притискної ролик, між якими проходить електродний дріт. Зусилля притиснення дроту роликом регулюється гвинтом, що діє на спіральну пружину. Щоб заправити електродний дріт між роликами і подати її в шланг, кінець її з касети через спіраль пропускають до упора в механізм, що подає. Поворотом важеля нагору відводять притискної ролик і проштовхують дріт між роликами до виходу її з наконечника.

Зварювальна голівка має токоподвід, виконаний у виді трубки, усередину якого вставлений сталевий змінний стовбур з каналом для електродного дроту. У кінець токоподвода угвинчений змінний наконечник. Механізм, що подає, можна переміщати уздовж вісі труби відносно каретки на 100 мм до кільця і повертати разом з голівкою навколо вісі труби на 45 градусів в обидва боки для забезпечення можливості зварювання кутових швів.

2.5 Контроль якості під час виготовлення конструкції торцевої стінки піввагона

1. Контроль якості включає в себе перевірку якості підготовки до зварювання; перевірку вузлів на відповідність кресленням, розмірам та формі; контроль якості зварних швів.

2. Перевірка якості підготовки під час зварювання включає в себе зовнішній огляд та виміри.

3. Контроль зовнішнім оглядом конструкції, що складається до зварювання, виконується з метою перевірки:

- правильності форми деталей та зварюваних крайок;

- якості обробки зварюваних крайок та поверхонь, прилеглих до них (відсутності на них тріщин та інших дефектів);

- чистоти зварюваних крайок та поверхонь, прилеглих до них (відсутність на них забруднень, іржі, фарби, масла та ін.);

- правильність форми, розташування та кількість прихваток, гребінок та інших деталей кріплення.

4. Зовнішній огляд деталей, що складаються під зварювання, потрібно виконувати по всій довжині зварюваних крайок та прилеглих до них поверхонь. Зовнішній огляд зварюваних конструкцій потрібно виконувати після закінчення складання до зварювання та повторно безпосередньо перед зварюванням.

5. Зовнішній огляд деталей, з'єднань, що складені до зварювання, виконується візуально.

6. Контроль якості складання до зварювання за допомогою вимірів виконується з метою перевірки:

- кута розробки кромок;

- глибини розробки кромок;

- розмірів притуплення кромок;

- положення величини розробки;

- величини зазору між деталями;

- правильності сумісності поверхонь деталей в стикових з'єднаннях;

- місце розташування та розміри прихваток, місце розташування деталей кріплення;

7. Всі виміри виконують після контролю зовнішнім оглядом, або одночасно з ним. Виміри на деталях виконуються до складання їх в конструкцію. Контроль вимірів виконується за допомогою вимірювального інструменту та шаблонів, які забезпечують потрібну точність вимірювання та допущених до використання метрологічною службою заводу.

8. Контроль зовнішнім оглядом і вимірюванням якості складання під зварювання повинен відображатися в журналі післяопераційного контролю.

9. Конструктивні елементи підготовлених кромок повинні відповідати вимогам державних стандартів на мехнізоване зварювання в середовищі СО2 і на автоматичне зварювання в СО2.

Зазор стикових зварних з'єднань b: у разі товщини деталей 5-6 мм - b = 0±2;

у разі товщини 6-10 мм - b= 1,5±1,0.

10. Контроль якості зварних швів зовнішнім оглядом і вимірюванням проводиться під час зварювання і під час остаточного приймання виробу.

11. Перед зовнішнім оглядом поверхня шва і прилеглі до нього поверхні повинні бути очищені від бризок металу, шлаку, кіптяви та інших забруднень.

12. Зовнішній огляд зварних з'єднань проводиться для:

- перевірки якості зачистки зварюваних поверхонь, закінчених швів і навколошовної зони від окалини, шлаку, бризок, кіптяви;

- виявлення тріщин в шві та навколошовній зоні, прожогів, незаварених кратерів, напливів, незаповненого оброблення, зсувів і звужень шва, плям коротких замикань на основному металі, свищів, пор, раковин, підрізів, неправильності форми шва, а також шлакових, металевих, оксидних та флюсових включень на поверхні шва.

13. Зовнішній огляд швів і навколошовної зони повинен проводитися по всій довжині швів, з двох сторін. Цей огляд проводиться візуально.

14. Вимірювання зварних швів і з'єднань проводиться для перевірки:

- ширини шва;

- форми і висоти посилення шва;

- катета шва;

- довжини і кроку переривистих швів;

- глибини і протяжності підрізів;

- зсуви вершин стикового шва;

- величини неспівпадання поверхонь деталей в стикових з'єднаннях.

15. Контроль якості вимірюванням проводиться за допомогою вимірювального інструменту і шаблонів, допущених до використовування метрологічною службою заводу.

16. Конструктивні елементи зварних швів і їх розміри повинні відповідати вимогам Державних Стандартів на механізоване та автоматичне зварювання в СО2 Параметри конструктивних елементів зварних швів наведено в таблиці 1.6.2.

Таблиця . Параметри конструктивних елементів зварних швів

Товщина металу, мм	Параметр шва	Значення, мм
5-6	Ширина шва	10±2
7-8		12±2
6-9	Катет шва	14
10-14		15

17. Не допускається в зварних швах наявність окремих пор більше 0,1% мінімальної товщини зварюваних деталей, що входять в зварне з'єднання; підрізів основного металу глибиною 0,5-1 мм завдовжки більше 15 мм і підрізів більше 1 мм будь-якої довжини.

18. Випробування на непроникність стикових швів проводиться гасовою пробою. Для цього одну сторону стикового шва покривають водним розчином крейди, після висихання якої іншу сторону змочують гасом, який має властивість підійматися по капілярних трубках ( трубкам малого перетину ), якими в зварних швах є наскрізні пори, тріщини. Якщо шов має вказані дефекти, то на поверхні покритої крейдою з'являються темні плями. Час витримки - 1 година.

19. Особливу увагу необхідно приділити кутовим швам, які з'єднують стійки каркасу з проміжними балками та обвязками, тому що ці шви є несучими та витримують найбільші навантаження.

20. Під час зовнішнього огляду застосовують оглядові лупи (марок ЛПК-470, ЛПК-471) і бінокулярні налобні лупи (БЛ-1, БЛ-2) зі збільшенням до 2х. Для пошуку й оцінки дефектів використовують складні кишенькові лупи (ЛП-1, ЛАЗ, ЛАП4) зі збільшенням 2,5-7х і 7-20х, а також телескопічні лупи (ЛПШ-479, ТЛА).

3. Складально-зварювальні пристрої для виготовлення конструкції торцевої стінки піввагона

3.1 Установка для зварювання балок

Виготовлення коробчатої балки, що складена із двох швелерів, здійснюється за допомогою складального стенда, який обладнаний пересувними порталами. На складальному стенді за допомогою гідравлічних домкратів балці надається необхідне зусилля зворотного вигину та встановлюються прихвачення.

Суттєвим недоліком таких стендів є те, що в них неможливо застосувати автоматичне зварювання притиснутих заготовок балки без постановки прихвачень.

Складену на прихватках балку знімають зі складального стенда та транспортують на установку для автоматичного зварювання.

Загальний вигляд установки для зварювання балок приведено на кресленні ЗВ-164.33.04.00.000.ВЗ. Установка містить основні виконавчі механізми, необхідні для здійснення процесу зварювання швелерів в коробчату балку відповідно до визначеної технології. Склад та призначення вузлів установки приведено в специфікації до установки.

Головним елементом установки є опора 1, та опорні колони 2, за допомогою яких вона кріпиться до підлоги. На опорі змонтовані такі елементи конструкції як напрямна, по якій переміщується зварювальний автомат 9, на опорі змонтована також система 5, на якій утримуються всі необхідні елементи комунікації, такі як кабелі і шланги. На опорі встановлюється, центрується та затискається спеціальними затискачами піноль токарного верстата 7 з затискним пристроєм 6.

На опорі закріплено обертач 11, який механічно пов'язаний із патроном механізму фіксації деталі. Для установки обрано горизонтальний двостояковий обертач моделі М212200.

Основні технічні дані та характеристику обертача наведено в таблиці .

Таблиця. Основні технічні дані та характеристики універсального обертача М212200

Найменування параметра	Значення
1. Момент на осі обертання, Нм	40
2. Максимальна вантажопідйомність, кг	2000
3. Частота обертання планшайби в процесі зварювання, об/хв.:	0,125 - 20

Зварювальна головка 9 містить елементи, необхідні для проведення процесу зварювання (механізм подачі дроту, супорт, коректори). Джерело живлення зварювальний випрямляч ВДУ-504 забезпечує створення напруги та струму дуги. Джерело працює у режимі жорстких зовнішніх характеристик.

3.2 Установка для зварювання каркаса

виготовлення зварювання торцева стінка піввагона

Складання та зварювання рами каркаса піввагона відбувається на складальному стенді, для розміщення зварювального обладнання використана стаціонарна колона.

Стаціонарна колона використовується для розташування на ній зварювального півавтомату та електродного дроту, які розташовані над складальним стендом, на якому розміщується виріб.

Таке розміщення дозволяє зварнику легше переміщатись навколо виробу, за рахунок чого підвищується маневреність процесу зварювання і умови праці робітника.

Для роботи застосована колона моделі П-302. Ця колона має такі технічні характеристики:

Найбільший радіус зони обслуговування 5000мм.

Найбільший виліт стріли 2800мм.

Висот верхнього кінця падаючого шланга 170-2670мм.

Найбільший кут нахилу колони 45 град.

Сумарний кут повороту стріли 45 град.

Швидкість підйому стріли 0,01м/с

Частота струму 50Гц.

Напруга 380 В.

Габаритні розміри 3060*530*2788 мм.

Вага 627 кг.

На колоні розміщується зварювальний півавтомат ПДГ-401.

Стаціонарна колона складається з таких вузлів: основа 1; дві стійки 2; опора 3; блок керування 4; механізм обертання 5; зварювальний півавтомат 6; джерело живлення 7; система подачі газу 8.

Основа 1 призначена для розміщення та закріплення на ній складових частин стаціонарної колони. За допомогою основи відбувається встановлення установки на фундаменті цеха. Стійки 2 призначені для закріплення на них опори та зварювального півавтомата.

Опора 3 являє собою зварювальний стенд. Опора призначена для підтримання виробу у горизонтальному положенні та запобігання викривлення його осі під час обертання. Блок керування 4 забезпечує керування елементами установки. Механізм обертання 5 виробу конструктивно розміщений в одному корпусі із блоком керування. Механізм забезпечує зварювальні переміщення виробу.

Установка для складання та зварювання рами каркаса піввагона складається із поворотної рами, яка являє собою обертач із пневмоприжимами, упорами та фіксаторами. Осі повороту виконані вивідними та приводяться в дію чотирма гідроциліндрами.

Загальний вигляд установки для зварювання каркаса приведено на кресленні ЗВ-164.33.05.00.000.ВЗ.

Механізм обертання 5 обрано універсальний, моделі М31050. Основні технічні дані та характеристику обертача наведено в таблиці .

Таблиця. Основні технічні дані та характеристики універсального обертача М31050

Найменування параметра	Значення
1. Момент на осі обертання, Нм	6300
2. Максимальна вантажопідйомність, кг	3500
3. Частота обертання планшайби в процесі зварювання, об/хв.:	0,18 - 1,8

3.3 Стенд та установка для складання та зварювання обшивки до каркасу

Обшивку до каркаса складають та зварюють на спеціальних стендах, які обслуговуються складальним порталом та зварювальним автоматом.

Під час виконання складальних операцій обшивку укладають на стенд (креслення ЗВ-164.33.06.00.000.СК) по фіксаторам 7 та за допомогою відповідної складальної скоби виконують розкладку, прижим та прихвачення елементів рами каркасу.

Для цього складальний портал 8, який несе раму каркасу на кронштейнах, переміщують повз стенда по рейковим направляючим 6, фіксуючи його положення за допомогою щупів та призм 3, із подальшим закріпленням кінцевими пневмофіксаторами 4.

Притиснення рами каркаса 1 до обшивки 2 із забезпеченням попереднього вигину під зварювання забезпечується пневмоциліндрами 5 з притискувачами. Після постановки прихваток пневмоциліндри виключають та складальний портал переміщують в нове положення.

Загальний вигляд установки для зварювання обшивки до каркасу приведено на кресленні ЗВ-164.33.07.00.000.ВЗ.

Установка складається з таких вузлів: основа; дві стійки; опора; блок керування; механізм обертання виробу; зварювальна головка; джерело живлення; система подачі газу.

Основа 1 призначена для розміщення та закріплення на ній складових частин установки. Стійки 2 призначені для закріплення на них опори 3 та зварювальної головки 6.

Опора являє собою непривідний роликовий стенд. Опора призначена для підтримання виробу у горизонтальному положенні та запобігання викривлення його осі під час обертання. Блок керування забезпечує керування елементами установки.

Механізм обертання виробу конструктивно розміщений в одному корпусі із блоком керування. Механізм забезпечує зварювальні переміщення виробу.

Зварювальна головка містить елементи, необхідні для проведення процесу зварювання (механізм подачі дроту, супорт, коректори).

Джерело живлення зварювальний випрямляч ВДУ-504, забезпечує створення напруги та струму дуги. Джерело працює у режимі жорстких зовнішніх характеристик.

Механізм обертання установки для приварювання обшивки до каркасу універсальний, моделі М11070А. Основні технічні дані та характеристику обертача наведено в таблиці .

Таблиця. Основні технічні дані та характеристики універсального обертача М11070А

Найменування параметра	Значення
1. Кут обертання планшайби, град.	360
2. Максимальна вантажопідйомність, кг	3500
3. Частота обертання планшайби в процесі зварювання, об/хв.:	0,18 - 1,8
4. Нахил планшайби, град.	135
5. Маса обертача, кг	1610

3.4 Притискні механізми складально-зварювальної оснастки

Притискні механізми призначені для надійного закріплення установлених в пристрої заготовок, деталей, складальних одиниць відповідно з вимогами технологічної документації в процесі всього періоду складання та зварювання. Під час складання та зварювання елементів конструкції стінки піввагона застосовані пневмопритискачі, які забезпечують достатнє складальне зусилля та швидке закріплення та вивільнення вузлів та виробів, які складаються.