Назначение экскаваторов в строительстве. Сварочно-монтажные работы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Ведение

1. Принципы работы одноковшового и многоковшового (роторного) экскаватора

2. Сварочно-монтажные работы

Заключение

Список используемой литературы

Введение

Активное строительство железнодорожных полотен в 30-х годах XIX века и нехватка рабочих сподвигли американца Отиса в 1832--1836 гг. изобрести первый одноковшовый экскаватор. Позднее появились многоковшовые экскаваторы или абзетцеры, которые имели огромные размеры и передвигались по рельсам, выкапывая желобы породы. С ними работало множество специальных машин, среди которых заметен путепередвигатель, передвигавший многочисленные рельсы экскаватора. В Советском Союзе было построено три абзетцера, два из которых немецкого производства, работавших с начала 1960 годов до распада СССР, на добыче фосфоритов в Лопатинском руднике. На данный момент все три добывающий фосфориты в ограниченных количествах машины не функционируют и проданы на утилизацию, в руднике работает лишь один маленький абзетцер,

Сварка -- процесс получения неразъёмного соединения посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или общем нагреве, или пластическом деформировании, или совместном действии того и другого. Обычно применяется для соединения металлов, их сплавов или термопластов, а также в медицине.

Для производства сварки используются различные источники энергии: электрическая дуга, газовое пламя, лазерное излучение, электронный луч, трение, ультразвук. Развитие технологий позволяет в настоящее время осуществлять сварку не только на промышленных предприятиях, но и на открытом воздухе, под водой и даже в космосе. Производство сварочных работ сопряжено с опасностью возгораний, поражений электрическим током, отравлений вредными газами, облучением ультрафиолетовыми лучами и поражением глаз.

1. Принципы работы одноковшового и многоковшового (роторного) экскаватора

экскаватор сварка труба металл

Многоковшовый экскаватор -- землеройная машина с рабочим органом в виде ковшовой цепи или ковшового колеса, которому сообщаются движения и усилия, достаточные для отделения от массива, захвата и переноса грунта.

Главная особенность этих машин заключается в непрерывности рабочего процесса. Он осуществляется при совмещении двух или трех одновременных и непрерывных рабочих движений (вращательного или поступательного движения рабочего органа относительно машины и поступательного движения самой машины)

Основное назначение этих экскаваторов в строительстве -- отрывка траншей и щелей под трубопроводы и линии связи, производство гидротехнических и мелиоративных земляных работ.

Преимущества многоковшовых экскаваторов по сравнению с одноковшовыми заключаются в их более высокой удельной производительности и меньшей стоимости производства работ. В нашей стране ими выполняют до 20% общего объема земляных работ. Однако многоковшовые уступают одноковшовым экскаваторам при работе в тяжелых грунтах, особенно при разработке грунтов с каменными включениями.

Роторный экскаватор -- самоходная выемочно-погрузочная машина непрерывного действия на гусеничном или шагающе-рельсовом ходовом оборудовании с выдвижной или невыдвижной стрелой, выбирающая горную породу ковшами, укреплёнными на роторном колесе.

Характеристики роторных экскаваторов

диаметр роторных колёс -- до 18 м

вместимость ковша -- до 12500 л

производительность -- более 10000 м³/ч

высота разработки -- до 50 м

глубина копания -- до 25 м

Применение роторных экскаваторов

вскрышные и добычные работы верхним или нижним черпанием

удаления породы в отвал

селективная выемка маломощных пластов и разносортных пропластков полезного ископаемого

рытьё каналов и траншей

погрузка горной породы

транспортировка вскрышных пород и полезных ископаемых

складирование материалов

Рабочие инструменты роторных экскаваторов

ротор с приводом

стрела ротора с конвейером

кабина управления

надстройка

отвальная стрела с конвейером

поворотная платформа с приводом поворота экскаватора

опорно-поворотное устройства

ходового оборудования

Классификация роторных экскаваторов

вскрышные роторные экскаваторы

добычные роторные экскаваторы

Роторный траншейный экскаватор -- землеройная машина с рабочим органом в виде ковшового колеса (ротора), вращающегося в плоскости, совпадающей с направлением рабочего перемещения всей машины или незначительно отклоняющейся от нее. Грунт, отделяемый от массива и захватываемый ковшами, поднимается в зону разгрузки, которая находится в верхней части ротора, перемещается в сторону от траншеи и укладывается в отвал ленточным конвейером или метателем.

По сравнению с цепными роторными траншейными экскаваторами отличаются более высоким КПД (нет цепей, работающих в абразивной среде) и, следовательно, меньшей энергоемкостью разработки грунта. При равной с цепным экскаватором массе роторный экскаватор производительнее, поскольку допускает более высокую скорость резания, обусловленную равномерностью вращения ротора, жестким креплением ковшей и лучшими условиями их опорожнения. Однако роторным рабочим органом можно отрывать траншеи не уже 0,15...0,2 м, тогда как цепным ширина траншеи (щели) может быть доведена до 0,05 м.

Глубина отрываемых траншей определяется диаметром ротора. Увеличение глубины копания связано со значительным возрастанием диаметра и массы ротора и поэтому рациональный предел глубины копания для ЭТР не превышает 3 м. Передача энергии от дизеля тягача к основным исполнительным механизмам (роторному колесу, отвальному конвейеру, гусеничному движителю) и вспомогательному оборудованию (механизмам подъема рабочего органа и конвейера) осуществляется с помощью механической, гидравлической или электромеханической трансмиссии.

В трансмиссию тягача включен гидромеханический ходоуменьшитель для бесступенчатого регулирования рабочих скоростей движения машины при копании траншей. На тягаче установлена дополнительная рама 2 с размещенными на ней механизмами привода 7и подъема-опускания рабочего органа. Рама имеет две наклонные направляющие 14, по которым с помощью пары гидроцилиндров 3 и двух пластинчатых цепей 4 гидравлического подъемного механизма перемещаются ползуны 15 переднего конца рамы 8 рабочего органа при переводе его из транспортного положения в рабочее и наоборот. Подъем-опускание задней части рабочего органа (рис. 1, б) осуществляются парой гидроцилиндров 5, штоки которых шарнирно прикреплены к верхней части стоек 16, связанных с задним концом рамы 8 цепями 6.



Рисунок 1

При копании траншеи задняя часть рабочего органа находится в подвешенном состоянии Установка откидной части ленточного конвейера в наклонное рабочее положение и опускание ее при транспортировке машины производятся гидроцилиндром 19 через полиспаст 17 с траверсой 18. Изменением угла наклона откидной части конвейера достигается различная дальность отброса грунта в сторону от траншеи.

Привод ходового устройства экскаватора при движении на рабочих скоростях осуществляется от гидромеханического ходоуменьшителя, включающего насос 8 переменной производительности, гидромотор 12 и понижающий редуктор. Гидрообъемный привод ходоуменьшителя выполнен по схеме гидронасос - гидромотор. Вращение от гидромотора через понижающие передачи раздаточного редуктора 7 передается сначала на средний, а затем на нижний валы, коробки передач 2 тягача, далее через коническую передачу 20, бортовые фрикционы 3 и бортовые редукторы 4 на ведущие звездочки 21 гусеничного движителя.

Рисунок 2

Скорость рабочего хода в диапазоне 10...300 м/ч регулируется изменением производительности насоса 8. При передвижении машины на транспортных скоростях (1,5...6,2 км/ч) крутящий момент от дизеля 1 передается ведущим звездочкам 21 гусениц 5 через главную муфту сцепления, тракторную коробку передач 2, коническую пару 20, бортовые редукторы 4 и фрикционы 3. Привод ротора 74осуществляется от вала отбора мощности тягача через раздаточный редуктор 7, конический редуктор 10 с дифференциальным механизмом, цепные шарнирные передачи 11 и консольные одноступенчатые редукторы 12. От редуктора 12 движение передается полувалам привода ротора, на которых закреплены приводные шестерни 18, зацепляющиеся с зубчатым венцом 15 ротора.

В трансмиссию привода ротора включена предохранительная муфта 9 предельного момента.

Роторное колесо может вращаться с двумя скоростями (0,13 и 0,16 с-1) вперед и с одной скоростью назад. Пониженная частота вращения ротора необходима при разработке талых грунтов с крупными каменистыми включениями и мерзлых грунтов. Привод верхнего и нижнего барабанов отвального конвейера 13 обеспечивается индивидуальными гидромоторами 16, питающимися через гидрораспределитель от насоса 6. Для натяжения ленты конвейера барабаны снабжены винтовыми натяжными устройствами 17.

По ходовому оборудованию роторные траншейные экскаваторы делятся на пневмоколесные, гусеничные и колесно-гусеничные. Более распространены гусеничные машины, обладающие лучшей проходимостью.

По способу соединения рабочего органа с тягачом эти машины подразделяют на навесные и полуприцепные. Последние имеют дополнительную пневмоколесную тележку, позволяющую снизить нагрузку на тягач от рабочего органа.

Для отрывки узких траншей и прорезания щелей в мерзлых грунтах вместо ковшового ротора применяют фрезерный. Для рытья траншей и каналов с откосами экскаватор оснащают дополнительными шнеками-фрезами и профилирующими ножами. Для этих же целей применяют экскаваторы с двумя наклонными роторами преимущественно фрезерного типа.

Конструктивной разновидностью роторных траншейных экскаваторов являются машины с переставным ротором. Возможность перестановок ротора позволяет отрывать траншеи у стен зданий, заборов, столбов и в других стесненных условиях.

Конструкции

Рисунок 3

Роторный траншейный экскаватор состоит из рабочего органа, тележки, отвального конвейера, или метателя, двигателя, механизмов управления, передаточных и подъемных механизмов, платформы и поддерживающих металлоконструкций.

Ковши 5 рабочего органа присоединены к колесу 9, расположенному внутри рамы 13. Вращательное движение колесу сообщается при помощи внутреннего зубчатого венца 12 и шестерни 11. Для фиксации вертикального положения ковшового колеса служат ролики 10. Внутри ковшового колеса, под прямым углом к плоскости его вращения, находится отвальный конвейер, или метатель, 4, опирающийся на раму. На отвальный конвейер грунт попадает под действием силы тяжести.

Рама ковшового колеса задним по ходу экскаватора концом с помощью колес 7 и подъемного гидроцилиндра 6 опирается о дно траншеи. Передний конец рамы соединен с гидроцилиндром 2 подъемного механизма. К раме ковшового колеса прикреплен зачистной башмак 8. На тележке экскаватора 15 находится платформа 14, на которой уставлены двигатель Д, механизмы системы управления У, гидропривод /. передаточные механизмы /, //, /// и рама 3, поддерживающая механизмы и конструкции экскаватора.

Ковши применяют, как правило, саморазгружающиеся, отрытые спереди и сверху. Болтами через проушины в боковых стенках они жестко прикрепляются к колесу.

Конструкции корпуса и козырька ковша роторного экскаватора аналогичны конструкциям цепного многоковшового траншеекопателя. Выпуклое очертание корпуса способствует лучшему заполнению и опорожнению ковша и, кроме того, повышает устойчивость ротора в забое.

Замена большого числа зубьев на роторе после их износа требует значительных затрат времени. Поэтому конструкцией зубьев должна предусматриваться возможно малая трудоемкость их установки или снятия. Для сокращения затрат времени на эти операции целесообразно применять двухсторонние зубья. Для отрывки узких щелей зубья крепятся непосредственно к дисковому ротору -- фрезе.

Ширину траншеи можно изменять при смене ротора или установке зубьев-уширителей. Колесо ротора состоит из двух колец, соединенных ковшами и образующих с ними жесткую конструкцию. На торцах колец укреплен зубчатый венец для сообщения ротору вращения. При двухрядном расположении ковшей посредине между двумя кольцами, несущими зубчатые венцы, устанавливается третье кольцо. Внутренняя поверхность зубчатого венца обычно является также беговой дорожкой для поддерживающих и направляющих роликов.



Рисунок 4. Ковш роторного траншейного экскаватора: а - крепление ковша на обечайке; б -- режущая часть; 1 -- зуб; 2 -- козырек; 3 - обечайка; 4 -- цепное днище; 5 -- карман крепления зуба; 6 -- зуб-уширитель.

Ротор для отрывки узких траншей или прорезания щелей представляет собой сварной диск коробчатого сечения с зубодержателями. Благодаря последовательному боковому смещению зубодержателя и зубьев обеспечивается отрывка траншеи расчетной ширины. Зубчатые венцы ротора помещаются на обоих его торцах. Для очистки ротора от грунта и перемещения грунта на бермы траншеи служат специальные очистители и отвалообразователи.

Рама ротора -- пространственная металлическая конструкция для удержания ротора в необходимом рабочем или транспортном положении. Она служит также опорой для отвального конвейера, механизма привода ротора и электродвигателя этого механизма у многодвигательных машин.

Передним по ходу экскаватора концом рама ротора соединяется с подъемным механизмом. Задний конец рамы поддерживается колесной опорой 7, перекатывающейся по дну траншеи, или подвеской (в экскаваторах с навесным ротором).

Механизмы подъема имеют в большинстве случаев гидравлический привод. По конструктивному исполнению различают гидравлические, гидроканатные и гидроцепные разновидности механизмов. В гидроканатных и гидроцепных механизмах ротор опускается и поднимается гидравлическими цилиндрами, включенными в систему полиспастов.

Грунт может перемещаться по обе стороны от экскаватора, если предусмотрена возможность перестановки конвейера и перемены направления движения его ленты. Конвейер переставляется обычно вручную с помощью реек или цевочного зацепления, в крупных экскаваторах -- гидроцилиндром или специальным механическим приводом, управляемым с пульта машиниста.

Некоторые модели экскаватора оборудованы складными конвейерами, а самые крупные -- двумя конвейерами, что позволяет выдавать грунт одновременно по обе стороны от траншеи.

В экскаваторах с механической трансмиссией конвейеры имеют обычно привод на оба концевых барабана с натяжным устройством.



Рисунок 5. Схемы механизма подъема ротора: а -- с подвеской заднего конца рамы; б -- с раздельным подъемом переднего и заднего концов рамы ротора; 1 -- рама ротора; 2, 4 -- звездочки; 3 -- цепь; 5 -- гидроцилиндр.

Ленты конвейеров снабжены бортами. Для предотвращения сбега с барабана ленты применяются с направляющим ребром.

Продольный профиль конвейеров может быть прямолинейным, дугообразным и ломаным (V-образным). Наиболее распространены дугообразные конвейеры в которых благодаря действию центробежных сил грунт прижимается к ленте и быстро приобретает ее скорость.

Рисунок 6

Ходовое оборудование большинства моделей роторных траншейных экскаваторов гусеничное. Более рационален передний привод гусениц: двигатель и трансмиссия тележки располагаются впереди, а свободное место сзади тягача позволяет приблизить рабочий орган к центру тяжести всей машины. Рама экскаватора опирается на гусеничную тележку в трех точках: на две точки сзади и одну (балансир) -- спереди.

Зачистной башмак служит для выравнивания дна траншеи. Он помещается на конце наклонной или криволинейной балки, находящейся в вертикальной осевой плоскости перемещения экскаватора и прикрепленной к задней по ходу экскаватора части рамы ротора и задней опоре. Грунт, перенесенный ротором через его верхнюю часть, подгребается зачистным башмаком под ротор.

2. Сварочно-монтажные работы

Отрезка труб и подготовка к сварке. Трубы под отрезку размечают согласно чертежу с помощью стальной рулетки, линейки, угольника или по изготовленному шаблону. Риски на поверхности труб наносят чертилкой. Отрезают трубы в соответствии с разметкой и проверяют перпендикулярность торца по отношению к образующейся наружной поверхности трубных деталей наложением угольника или приспособления на базовую поверхность длиной не менее 100 мм. Под сварку трубы отрезают с помощью трубоотрезных станков, переносных труборезов, газовой резкой.

Газовая резка является наиболее распространенным способом разделения металлов. Малоуглеродистая сталь, нагретая до температуры, близкой к температуре плавления, способна гореть в струе кислорода. При кислородной резке для нагревания металла применяется такое же пламя, как и при газовой сварке. Кислородом режут углеродистые, конструкционные и низколегированные стали.

Вместе с тем в настоящее время созданы и выпускаются промышленностью высокопроизводительные ручные машины и средства малой механизации, которые позволяют значительно увеличить производительность труда при выполнении трудоемких ручных работ. Так, например, применение высокоскоростных шлифовальных машин с абразивными армированными кругами повышает производительность труда на операциях резки и зачистки в 3-3,5 раза.

В настоящее время выпускаются различные типы высокоскоростных электрических и пневматических шлифовальных машин, оснащенных абразивными армированными кругами. Абразивный круг представляет собой, по сути, многорезцовый инструмент, так как каждое абразивное зерно круга производит работу резания подобно резцу. Процесс абразивного резания отличается высокой производительностью благодаря высокой скорости резания, большому количеству режущих зерен и их значительной твердости. Абразивные зерна удерживаются в круге связкой до тех пор, пока они обладают режущей способностью и отделяются от круга по мере затупления. Кроме того, в процессе резания под действием давления на инструмент происходит скалывание зерен и образование на них новых острых граней. Совокупность этих двух процессов обеспечивает самозатачиваемость круга и его непрерывную, до полного срабатывания, работоспособность.

Абразивные армированные круги могут быть использованы для выполнения следующих основных операций: резки труб и профильного металла из углеродистых и легированных сталей; вырезки окон в листовом металле; зачистки корня сварного шва; снятия и зачистки фасок под сварку у листового металла и труб; удаления дефектных сварных швов и т. д.

Соединяемые концы труб, деталей и элементов трубопроводов перед сборкой и сваркой должны быть очищены от загрязнений, ржавчины и окислов по кромкам и прилегающим к ним наружной и внутренней поверхностям на ширину 10...15 мм.

Одним из наиболее простых и эффективных способов зачистки металла от коррозии, удаления окалины на различных профилях, трубах, зачистки сварных швов от шлака, снятия заусенцев и скругления острых кромок деталей и других операций, выполняемых при ремонте тепловых сетей, является зачистка специальными металлическими щетками с приводом от ручных машин. Основными типами щеток являются радиальные и торцовые, которые, в свою очередь, различаются по диаметру используемой проволоки, способу заделки и типу ворса, длине выступающей части ворса, ширине и плотности рабочей части ворса, наружному диаметру и диаметру посадочного отверстия. Указанные металлические щетки можно использовать на ручных шлифовальных машинах, имеющих угловую, торцевую и прямую компоновку, шлифовальных машинах с гибким валом, а также на специальных ручных машинах для привода металлических щеток.

Смещение кромок труб при их стыковке контролируют наложением контрольной линейки. Отклонения размеров элементов и узлов трубопроводов от проектных не должны превышать ±3 мм на каждый 1 м. При этом общее отклонение должно быть не более ±10 мм. Стыки трубопроводов диаметром 920 мм и более, свариваемые без остающегося подкладного кольца, должны быть выполнены с подваркой корня шва внутри трубы. При сборке и сварке стыков труб без подкладного кольца смещение кромок внутри трубы не должно превышать: для трубопроводов, на которые распространяются требования Ростехнадзора, в соответствии с этими требованиями; для других трубопроводов-20 % толщины стенки трубы, но не более 3 мм. В стыках труб, собираемых и свариваемых на остающемся подкладном кольце, зазор между кольцом и внутренней поверхностью трубы не должен превышать 1 мм.

Допускаемое отклонение от прямолинейности собираемых элементов и узлов, измеренное на расстоянии 200 мм в обе стороны от стыка, не должно превышать 0,5 мм. Измерения производят линейкой2в трех-четырех точках по окружности трубы.

Неперпендикулярность. Сподготовленных под сварку торцов элементов и узлов к оси, измеренная наложением угольника на базовую поверхность длиной не менее 100 мм, в зависимости от наружного диаметра трубопровода D_н, не должна превышать:

Наружный диаметр,

D_н, мм..................... До 133 159...219 273...325 377...630 более 630

Неперпендикулярность

торцов оси трубы

С, мм............................ 1 2 2,5 3 5

При сборке стыков трубопроводов диаметром от 100 мм и более из прямошовных электросварных труб или деталей их продольные швы могут быть смещены один относительно другого не менее чем на 100 мм, а диаметром менее 100 мм-на 1/3 длины окружности. В отдельных случаях при двусторонних продольных швах допускается их расположение по одной оси, если места пересечения продольных швов с поперечным будут проконтролированы неразрушающими методами дефектоскопии.

Сварка штуцеров, бобышек и других деталей в сварные швы, а также в гнутые детали трубопроводов (в места изгиба) не допускается. В порядке исключения в месте изгиба трубы может быть вварен один штуцер (труба) внутренним диаметром не более 20 мм.

Для поперечных стыковых сварных соединений, не подлежащих ультразвуковому контролю или местной термической обработке, расстояние между осями соседних сварных швов на прямых участках трубопровода должно быть не менее 100 мм. Расстояние от оси сварного шва до начала закругления (при расположении сварных соединений вблизи гибов) должно составлять не менее 100 мм.

При установке крутоизогнутых и штампосварных отводов допускается располагать поперечные сварные соединения в начале закругления и сваривать между собой крутоизогнутые отводы без прямого участка.

Для трубопроводов пара и горячей воды при угловых (тавровых) сварных соединениях труб и штуцеров с элементами расстояние от наружной поверхности элемента до начала гиба или до оси поперечного сварного шва должно составлять: для труб (штуцеров) с наружным диаметром до 100 мм-не менее величины наружного диаметра, но не менее 50 мм; для труб с наружным диаметром от 100 мм и более-не менее 100 мм.

Для обеспечения соосности и уменьшения овальности стыкуемых концов труб и деталей при сборке применяют центрирующие устройства- центраторы. В зависимости от размещения относительно поверхности трубы различают центраторы наружные (охватывающие) и внутренние (распорные).

Наружные центраторы, широко используемые, по конструкции бывают балочные (с одним шарниром) и безмоментные (многозвенные, цепные).

Наружный балочный центратор состоит из двух пар шарнирно соединенных полуколец, сменных роликов и эксцентрикового замка.

При сборке центраторы раскрывают и устанавливают на обоих концах стыкуемых труб. Такие центраторы изготавливают на каждый диаметр труб в диапазоне 108...530 мм. Наружный безмоментный центратор ЦНУ представляет собой шарнирный пластинчатый многозвенник с нажимными роликами в шарнирах, который стягивается винтом3.Звенья имеют выступы, в которых укреплены втулки с роликами. Крайнее звено снабжено замком с запорно-натяжным устройством. Стыкуемые концы труб, очищенные от грязи и ржавчины, сближают между собой так, чтобы получить необходимый зазор между кромками. На будущий стык накладывают центратор, причем ролики его заходят на равные расстояния как на одну, так и на другую трубу. Затем центратор смыкают в замке, и с помощью рычага вращают винт, упирающийся в башмак, который, в свою очередь, опирается на трубу. При натяжении ролики центратора плотно прижимаются к обоим концам труб.

Центраторы изготавливают двух типов: ЦНУ-400-для труб диаметром 133...426 мм и ЦНУ-1220М-для труб диаметром 426...1220 мм. Универсальность центраторов при переходе с одного диаметра труб на другой достигается изменением числа звеньев.

Наружные центраторы из-за разностенности стыкуемых труб и деталей, а также из-за отклонения их диаметров (периметров) не всегда обеспечивают требуемую точность сборки. Внутренние центраторы, в отличие от наружных вводят внутрь труб под будущий стык. Применяют их для труб больших диаметров на строительстве и ремонте магистральных трубопроводов.

При отсутствии центрирующих устройств стыки труб необходимо прихватить в двух-трех местах, путем наложения коротких сварочных швов (прихваток). Прихватки должны выполняться сварщиками, имеющими квалификацию не ниже требуемой для выполнения данных сварных соединений. Ниже приведены характеристики прихваток в зависимости от диаметра труб:

Внутренний диаметр труб, мм …До 150 150--200 250--400 500--600

Минимальное число и длина прихваток, мм... 2Ч30 3Ч35 3Ч50 (3-4)Ч(60-70)

Высота прихваток, мм - 0,4--0,6 % толщины стенки труб

Применяемые для прихваток электроды или сварочная проволока должны быть тех же марок, что и для сварки основного шва.

Электродуговая ручная сварка труб. Ручная дуговая сварка поворотных и неповоротных стыков труб с толщиной стенок до 8 мм производится в один слой, а труб с толщиной стенок от 8 мм и выше -- в два-три слоя электродами разных диаметров.

Технология ручной электродуговой сварки поворотных стыков сводится к следующему. Первый слой накладывают на верхнюю полуокружность стыков секции. После этого секцию поворачивают на 180°, и сварка первого слоя продолжается на второй полуокружности стыка. Второй слой накладывают в полувертикальном положении путем постепенного поворачивания трубы. Второй слой шва, как и первый, делают с вогнутой поверхностью валика. Третий слой накладывают аналогично второму, но поворот трубы производят в обратном направлении. Третий, последний слой должен иметь выпуклую равномерную поверхность. Переход от наплавленного металла к основному должен быть равномерным по всей длине шва.

Наложение отдельных слоев шва неповоротных стыков производят следующим образом. Первый слой всего стыка проваривают обратноступенчатым швом, при этом замок первого слоя располагают в точке зенита трубы или вблизи нее. Второй слой шва заваривают снизу вверх, а замок смещают от точки зенита на 50-70 мм. Сварку ведут поочередно или одновременно с обеих сторон трубы. Аналогичным образом заваривают третий слой шва, причем замок смещают от зенита в противоположную сторону. Поверхность каждого слоя, кроме последнего, должна быть вогнутой и зачищенной от шлака. Необходимо также, чтобы замыкающие участки (замка) верхнего слоя не совпадали с замками нижнего слоя. По окончании сварки сварщик обязан наплавить около стыка присвоенное ему клеймо. Клеймо наплавляют или выбивают на расстоянии 30-50 мм у каждого сваренного стыка.

Автоматическая сварка под слоем флюса представляет собой процесс, при котором сварочная дуга горит, окруженная жидкой оболочкой расплавленного шлака, изолирующего расплавленный металл от влияния газов атмосферы. Под воздействием высокой температуры дуги происходит плавление как присадочного, так и основного металла трубы, в результате чего сварочная ванна представляет собой расплавленную массу металла и флюса. При включении электрического тока сварочной дуги в процессе охлаждения они разделяются на шлак, который всплывает и кристаллизуется, образуя стекловидную шлаковую корку, и на металл, который, кристаллизуясь, образует сварочный шов. Автоматическая сварка ведется при непрерывном вращении трубы, над которой неподвижно установлена сварочная головка.

Автоматическую сварку под флюсом выполняют: по первому слою, сваренному вручную, теми же электродами, которыми проводилась прихватка стыков; по первому слою шва, выполненному автоматической сваркой под слоем флюса, внутри трубы диаметром 720 мм и более; по первому слою шва, выполненному полуавтоматической или автоматической сваркой в среде углекислого газа.

Автоматическую сварку ведут в базовых или заводских условиях на автосварочных установках, оборудованных сварочными головками, которые предназначены для непрерывной подачи электродной проволоки и флюса в зону горения дуги, для направления электрода по разделке стыка и для подвода тока к электроду. Режим сварки на установках в зависимости от диаметра свариваемых труб и завариваемого слоя следующий: ток-450-950 А, напряжение 40-55 В. Автоматическая сварка под слоем флюса используется для соединения поворотных стыков труб в пары или секции, а также при сборке узлов камер, и других конструкций.

Сварка труб в среде углекислого газа. Этот вид сварки, получивший название газоэлектрической, является одним из наиболее совершенных способов сварки, при котором электрическая дуга горит в струе углекислого газа. Струя углекислого газа омывает расплавленную ванну металла и защищает ее от вредного воздействия кислорода и азота воздуха. Большим достоинством газоэлектрической сварки в среде углекислого газа являются, во-первых, возможность использования ее в разных пространственных положениях, чего не удается достичь при сварке под слоем флюса, и, во-вторых, возможность сварки стыков труб без подкладных колец, с полным проваром корня шва.

Очень часто сварку в среде углекислого газа используют для сварки первого слоя шва или целиком поворотных стыков труб. Сварку первого слоя поворотных стыков в среде углекислого газа производят газоэлектрическими полуавтоматами и автоматами. Последующие слои шва по заваренному первому слою можно производить автоматической сваркой под флюсом. Установки газоэлектрической сварки состоят из источника электрического тока, стационарного пункта электрогазового питания в комплекте с автоматами или полуавтоматами. Источниками электрического тока могут быть городская сеть или передвижные электростанции с напряжением 380 В.

Полуавтоматическую сварку стыков выполняют полуавтоматами, которые состоят из переносного механизма подачи электродной проволоки, держателя со шлангом и пульта управления. Шланговый держатель полуавтомата служит для подвода сварочного тока, электродной проволоки и углекислого газа в зону сварки. Держатель состоит из рукоятки, мундштука и сопла для подачи к дуге. В рукоятке держателя вмонтированы дистанционные выключатели сварочного тока и электродвигателя механизма подачи электродной проволоки. Газоэлектрическая полуавтоматическая сварка выполняется при режиме: сварочный ток 180-220 А, напряжение на дуге 24-26 В.

Автоматическую сварку поворотных стыков в среде углекислого газа производят автоматами, состоящими из сварочной головки, узла подачи проволоки с кассетой и пульта управления. Сварочная проволока диаметром 1,2-1,4 мм поступает в редуктор головки, который предназначен для подачи электродной проволоки с одновременным колебанием ее вместе с газовой камерой поперек шва. Углекислый газ поступает к сварочной ванне через газовую камеру. Сварочная головка размещается на опорном кронштейне автомата, где также находятся кассета с электродной проволокой и пульт управления. Режим сварки: напряжение на дуге 22-26 В, сварочный ток первого слоя 200-260 А, для второго и последующих слоев 180-200 А.

Газовая сварка .Газовой называется такая сварка, при которой нагревание и плавление соединяемых кромок металла производятся сварочным пламенем, получаемым при сжигании ацетилена в струе кислорода. Ацетилен, сгорая в струе чистого кислорода, дает пламя с температурой 3050-3150 °С.

Зазор между кромками свариваемых деталей заполняется металлом присадочной проволоки, расплавляемой одновременно с кромками. Газовую сварку можно применять для соединения труб разных диаметров с толщиной стенок до 4 мм. При толщине свыше 4 мм необходимо применять электродуговую сварку. Газовую сварку неповоротных стыков надо выполнять в один слой, снизу вверх с каждой стороны трубы при горизонтальном положении труб, а поворотных стыков также в один слой и в одном направлении. Качество сварного соединения в основном зависит от правильности подготовки деталей для сварки, от качества основного металла и сварочной проволоки.

Контроль качества сварки стальных труб. Монтажные и ремонтные организации, осуществляющие сварку трубопроводов и их элементов, обязаны применять такие виды и объемы контроля, которые гарантировали бы высокое качество и эксплуатационную надежность сварных соединений. Все сварные соединения подлежат клеймению, позволяющему установить фамилию сварщика.

Контроль качества сварных соединений трубопроводов производится следующими методами:

- внешним осмотром и измерением;

- ультразвуковой дефектоскопией;

- просвечиванием проникающим излучением (рентгено- или гаммаграфирование);

- механическими испытаниями;

- металлографическим исследованием;

- гидравлическим испытанием;

- другими методами (стилоскопирование, замеры твердости, травление, цветная дефектоскопия и т.п.).

Результаты контроля сварных соединений должны быть зафиксированы в соответствующих документах.

Внешнему осмотру и измерению подлежат все сварные соединения, очищенные от шлака, брызг окалины и других загрязнений на ширину не менее 20 мм (в обе стороны шва). Внешним осмотром выявляются излом, смещение кромок соединяемых элементов, отступление от технических условий формы шва, наличие трещин, наплывов, подрезов, прожогов, пористости и т.д. Осмотр и измерения производятся в соответствии с требованиями стандарта и ТУ.

Ультразвуковая дефектоскопия и просвечивание производятся с целью выявления в сварных соединениях внутренних дефектов (трещины, непровары, поры, шлаковые включения и др.). Ультразвуковой контроль сварных соединений должен осуществляться в соответствии со стандартом и инструкциями, согласованными с Ростехнадзором.

Контроль сварных соединений просвечиванием должен производиться в соответствии со стандартом и инструкциями по рентгено- и гаммаграфированию.

Все сварные соединения труб контролируются ультразвуком с двух сторон, а сварные соединения труб с литыми и другими фасонными деталями-с одной стороны (со стороны трубы).

Ультразвуковому контролю или просвечиванию у изделий из стали перлитного и мартенсито-ферритного классов подлежат:

- все продольные сварные соединения трубопроводов, их деталей и элементов всех категорий по всей длине соединения;

- выполненные электродуговой и газовой сваркой поперечные стыковые соединения трубопроводов четвертой категории в объеме не менее 3% (но не менее двух стыков) от общего числа однотипных стыков трубопровода, выполненных каждым сварщиком, по всей длине соединения.

Эти требования распространяются на трубопроводы с наружным диаметром не более 465 мм, для трубопроводов большего диаметра объемы контроля устанавливаются специальными техническими условиями.

У изделий из стали аустенитного класса, а также в местах сопряжения элементов из стали аустенитного класса с элементами из стали перлитного или мартенсито-ферритного классов обязательному контролю подлежат все стыковые сварные соединения трубопроводов по всей длине соединения.

При выявлении в сварных соединениях недопустимых дефектов на трубопроводах четвертой категории производится дополнительный контроль сварных соединений в утроенном объеме к установленным нормам, а в случае выявления недопустимых дефектов при дополнительном контроле должны быть проверены все стыки, выполненные данным сварщиком. Ультразвуковой контроль и просвечивание по согласованию с Ростехнадзором могут быть заменены другими эффективными методами неразрушающей дефектоскопии.

Механическим испытаниям подвергаются стыковые сварные соединения для проверки их прочности и пластических свойств. Основные виды механических испытаний - испытание на растяжение, испытание на изгиб или сплющивание, а также испытание на ударную вязкость.

Испытание на растяжение не является обязательным для сварных соединений, подвергаемых 100 %-ному контролю ультразвуком или просвечиванием.

Испытание на ударную вязкость не является обязательным для трубопроводов второй, третьей и четвертой категорий, а также для сварных соединений с толщиной стенки труб и деталей менее 12 мм.

Металлографический метод исследования стыковых, тавровых и угловых сварных соединений необходим для выявления внутренних дефектов (трещины, непровары, поры, шлаковые и неметаллические включения и т.д.). Металлографические исследования не являются обязательными для сварных стыковых соединений, выполненных электродуговой сваркой на трубопроводах третьей и четвертой категорий.

Качество сварных соединений считается неудовлетворительным, если в них при любом виде контроля обнаружены внутренние или наружные дефекты, выходящие за пределы норм, установленных «Правилами устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды», техническими условиями на изготовление трубопроводов и производственными инструкциями по сварке.

В сварных соединениях трубопроводов не допускаются следующие дефекты: трещины всех видов и направлений; непровары (несплавления), расположенные на поверхности и по сечению сварного соединения (между отдельными валиками и слоями шва и между основным металлом и металлом шва); непровары в вершине (корне) угловых и тавровых сварных соединений, выполненных без разделки кромок; поры, расположенные в виде сплошной сетки; наплывы (натеки); незаверенные кратеры; свищи; незаваренные прожоги в металле шва; прожоги и подплавления основного металла (при стыковой контактной сварке труб); смещение кромок выше корня; подрезы основного металла.

Техника безопасности при сварочных работах. Напряжение, при котором выполняется сварка, может быть опасным для человека. Чтобы избежать поражения электрическим током при сварочных работах, необходимо соблюдать следующие правила техники безопасности:

- корпуса сварочных машин, аппаратов и рубильников должны быть надежно заземлены;

- сварочный кабель, электрододержатель и ручка рубильника должны быть изолированы;

- нельзя работать в дождливую погоду в открытых местах, а также в сырой одежде и обуви.

Для защиты глаз и лица от световых и тепловых лучей сварочной дуги надо закрывать лицо специальным щитком или шлемом с темными стеклами (светофильтрами), уменьшающими вредное воздействие тепловых и световых лучей. Светофильтры выбираются по специальным таблицам. Для предохранения темного стекла в щитке от попадания брызг металла и случайных ударов с наружной стороны необходимо вставлять обычное бесцветное стекло и менять его по мере потери прозрачности. Длина проводов между питающей сетью и передвижным сварочным агрегатом для ручной дуговой сварки не должна превышать 15 м. Провода должны быть в резиновом шланге. Внутри замкнутых резервуаров и других листовых металлоконструкций работы по электросварке можно выполнять только в диэлектрических галошах и на резиновом коврике или на подстилке из изолирующих материалов. Баллоны с кислородом и ацетиленом должны быть снабжены поддонами и колпаками, предохраняющими вентиль от возможных ударов. Баллоны полагается хранить только в вертикальном положении в гнездах специальных стоек.

Порожние баллоны должны находиться в отдельном помещении. Особая осторожность требуется при эксплуатации переносных ацетиленовых аппаратов. Запрещается:

- устанавливать их в проходах, подъездах, на лестничных площадках, в подвалах, а также в местах сосредоточения людей;

- вести работы от одного генератора несколькими горелками или резаками;

- эксплуатировать газогенераторы сверх установленной паспортной производительности и отключать автоматические регуляторы.

При газовой сварке надо следить за тем, чтобы масло не попало в воду газогенератора, на вентиль головки баллонов, шланги или инструмент, которым пользуется газосварщик, во избежание вспышки масла и взрыва. Все ацетиленовые аппараты должны быть оборудованы водяными затворами. Уровень жидкости в водяном затворе необходимо проверять не реже двух раз в смену и обязательно перед началом работы, а также после каждого обратного удара.

Запрещается разводить открытый огонь, курить и зажигать спички на расстоянии ближе 10 м от газогенератора.

Баллоны с кислородом и ацетиленом необходимо защищать от воздействия солнечных лучей и устанавливать их в стороне от электрических проводов и нагретых предметов.

Запрещается применять газовые редукторы без манометров или с манометрами, срок проверки которых истек. На ремонтных объектах баллоны с газом полагается перемещать на тележках или носилках, причем баллоны должны быть хорошо закреплены. Нельзя заряженные баллоны оставлять без надзора на бровке траншеи. Они должны храниться в специально оборудованных местах.

Заключение

Многоковшовый экскаватор -- это самоходная землеройная машина непрерывного действия, которая при помощи нескольких непрерывно перемещающихся ковшей отделяет грунт от массива и передает его на транспортерное устройство для выгрузки в отвал или в транспортные средства.

Если же необходимо будет работать на «плохих» грунтах, то лучше использовать экскаватор гусеничный, который везде пройдет, в противном случае подойдет колесный. Гусеничный экскаватор обладает большей грузоподъемностью, но меньшей скоростью по сравнению с колесным. Навесное оборудование позволит использовать экскаватор в различных ситуациях.

Машины с механическими лопатами бывают универсальными, вскрышными и карьерными. Есть экскаваторы, предназначенные для очистки железнодорожных путей от снега, для планировки откосов и выемок земляного полотна. Можно воспользоваться траншейным, цепным или роторным экскаватором. Их используют для прокопа траншей под магистральные трубопроводы, для насыпки траншей, и проведения дорожно-строительных работ.

На сегодняшний день есть довольно много заводов-производителей экскаваторов. Рынок развивается, а продукция усовершенствуется. В условиях конкуренции между производителями борьба за качество, надежность, долговечность и удобство обслуживания идет только на пользу потребителю.

И делаем вывод из этой контрольной работы, что ручная сварка удобна при выполнении коротких и криволинейных швов в любых пространственных положениях - нижнем, вертикальном, горизонтальном, потолочном, при наложении швов в труднодоступных местах, а также при монтажных работах и сборке конструкций сложной формы. Ручная сварка обеспечивает хорошее качество сварных швов, но обладает более низкой производительностью, например, по сравнению с автоматической дуговой сваркой под флюсом.

Список используемой литературы

1. В.А. Неелов "Строительно-монтажные работы"

2. В.М. Рыбаков "Сварка и резка металлов"

3. «Горные машины и комплексы» -- В.А. Бритарев, В.Ф. Замышляев

4. Интернет сайт «Строй-Техника.ру»

5. И.И. Чичерин "Общестроительные работы

6. «Механическое оборудование карьеров» -- Р.Ю. Подэрни.

7. «Строительные машины и оборудование» -- А. П. Станковский и И.П. Барсов"

Размещено на Allbest.ru