Проектирование сферического резервуара

Автор: Пользователь скрыл имя, 02 Декабря 2011 в 11:38, курсовая работа

Описание работы

Целью данной работы является проектирование шарообразного резервуара, выполнение проектировочных и проверочных расчётов сварных соединений, расчёт необходимой толщины стенок резервуара, объёма и площади поверхности сферы, длины сварочных швов, расчёт прочности сварных швов.

На основе проведенных расчётов даётся оценка о работоспособности конструкции резервуара.

Содержание

Техническое задание

Аннотация

Введение

1 Общая характеристика сферического резервуара

2 Технология сборки и сварки сферического резервуара

3 Выбор и характеристики сварочного материала

4 Описание способа сварки

5 Характеристика стыковых многослойных швов

6 Расчет радиуса и площади поверхности сферы

7 Расчет толщины стенки резервуара

8 Расчет длины кольцевых и меридианных швов

9 Проверочный расчет кольцевых и меридианных швов

10 Расчет опор

11 Расчет развертки сферического элемента

12 Конструкция стыка с размерами

13 Определение параметров режима сварки

14 Условное обозначение сварных швов

15.Дефекты образующиеся при сварке

Заключение

Список использованных источников

Работа содержит 1 файл

записка.docx

— 371.25 Кб (Скачать)

     Положение резервуара на кантователе при сварке полюсного шва показано на рисунке 4. Одна из приводных станций манипулятора выключается, другая работает со скоростью 34 м/ч. При этом скорость сварки полюсного шва составляет около 17 м/ч. 

     3 Выбор и характеристики  сварочного материала 

     Марка стали 15ХСНД

     Назначение:

  • Для изготовления специальных фасонных профилей судостроения (полосо-бульбовая несимметричная и симметричная зетовая сталь и др.).
  • Для сварных конструкций и аппаратов химической промышленности

     - Для изготовления шпуптовых свай корытного профиля 1ЛК-1, ШК-2, зетового ШД-3 и ШД-5 и плоскою П1П-1 и ШП-2 

     Таблица - Химический состав стали, % (ГОСТ 4543-71)

Марка стали  С Si Мn Сг  Ni Сu+
10ХСНД 

15ХСНД 

15ГФ 

<0,12

0.12—0,18 0,12-0.18

0.80-1,10 0.40—0.70 0,17-0.37 0,50-0.80 0.40—0.70 0.90—1,20 0,60-090

0,6-0,9

0,3

050-0,8

0,3-0,6

0,3

0,4-,-0,65

0,2-0,4

0,3

 

     Сэ =C+Mn/6+Cr/5+V/5+Mo/4+Ni/15+Cu/13+P/2

     Сэ=0,15+0,15/6+1/5+0/5+0/5+0,6/15+1/13+0,035/2=0,15+0,025+0,2+0,04+0,08+0,02=0,51

     Сэ>0,45Þсталь плохо сваривается, необходим предварительный подогрев и последующая термическая обработка 

 

      Примечание. Угол загиба для всех марок  стали в холодном состоянии 180°. 

     Таблица Прокат стали 15ХСНД

 
Марка
 
Толщина
Механические  свойства при растяжении для проката  всех категорий поставки Ударная вязкость KCU (а1), Дж/см2 (кгс·м/см2), для проката категорий, при температуре, °С Испытание на изгиб в холодном состоянии  до параллельности
стали     
 
проката, мм    
 
Временное

сопротивление sв,

Н/мм2 (кгс/мм2

Предел

текучести sт,

Н/мм2 (кгс/мм2)

Относительное

удлинение d5, % 

1 2 3 1 и 2 3 сторон  для проката
 
–40
 
–60
 
–70
+20 –20 категорий
после механического старения 1 2, 3
не  менее    
15ХСНД 8-32 490-685

(50-70)

345 (35) 21 29

(3,0)

29

(3,0)

29

(3,0)

29

(3,0)

29

(3,0)

d d
 

 

      Таблица

Марка стали Размеры, мм Область применения
толщина, S ширина, L длина, B
15ХСНД  
 
 
 
4-35 
150-600 3000-12000 для сварных  металлоконструкций
 
     

     Выбор сварочных материалов

     Сварочная проволока СВ08ГС

     Таблица Механические свойства проволоки
Диаметр, мм Временное сопротивление разрыву, Н/кв.мм Относительное удлинение,%,термически необработанная
Термически  необработанная Термически  обработанная Не менее:
Группа I Группа II Без покрытия С покрытием Без покрытия С покрытием
0.8 - 1.0 690-1270 690-1180 - - 15 12
1.0 - 1.2 590-1270 690-1180 - - 15 12
1.2 - 2.5 590-1180 690-980 - - 15 12
2.5 - 3.2 540-1080 640-930 - - 20 18
3.2 - 3.6 440-930 640-930 - - 20 18
3.6 - 4.5 440-930 590-880 290-490 340-540 20 18
4.5 - 6.0 390-830 490-780 - - 20 18
     Таблица[ ] Химический состав , % , сварочной проволоки
Марка проволоки Химический  состав, %, не более:
Al Mn C Si Cr Ni S P
  СВ08Г2С 0,01 1.80-2.10 0.05-0.11 0.70-0.95 0.20 0.25 0.025 0.03
 
 
 

     4. Описание способа сварки 

     Сварка  под флюсом в большинстве случаев  используется как автоматический процесс. Полуавтоматическая сварка под флюсом применяется в значительно меньшем  объеме, чем автоматическая. Процесс  ведется преимущественно в нижнем положении. Объем работ, выполняемых  при помощи сварки под флюсом, из года в год увеличивается. Интенсивное  развитие автоматической сварки под  флюсом обусловлено высокой производительностью  этого способа, стабильным качеством  сварки, малым расходом электродного металла и электроэнергии и хорошими условиями труда.

     При сварке под флюсом производительность процесса по машинному времени повышается в 6—12 раз, что даже при коэффициенте использования сварочной установки 0,5 в 3—6 раз превосходит производительность ручной сварки покрытыми электродами. При сварке на специальных, так называемых форсированных режимах, применяемых  при изготовлении труб большого диаметра и широкополых двутавровых балок, производительность повышается в 15—20 раз. За счет повышения коэффициента использования сварочной установки  можно добиться значительного дальнейшего  роста производительности сварки под  флюсом. Повышение производительности при автоматической сварке под флюсом достигается за счет использования  больших токов и повышения  плотности тока в электроде.

     Резкое  повышение абсолютной величины тока и плотности тока в электроде  без увеличения потерь на угар и  разбрызгивание и без ухудшения  формировании шва возможно благодаря  наличию плотного слоя флюса вокруг зоны сварки; это предотвращает выдувание  жидкого металла шва из сварочной  ванны и сводит потери на угар и  разбрызгивание до 1—3%. 

     Таблица 11 - Сила и плотность тока в электроде при сварке покрытыми электродами и под флюсом

Диаметр электродного стержня или проволоки, мм Сварка  покрытыми электродами вручную Автоматическая  сварка под флюсом
Сила  тока, А Плотность тока, А/мм2 Сила тока, А Плотность тока, А/мм2
5

4

3

2

190-350

125-200

80-130

50-65

10-18

10-16

11-18

16-20

700-1000

500-800

350-600

200-400

35-50

40-63

50-85

63-125

 

     Увеличение  силы тока позволяет сваривать металл значительной толщины без разделки кромок с одной или двух сторон (производительность сварки для этого  случая определяется в основном глубиной проплавления основного металла) и  увеличивать количество наплавляемого в единицу времени металла. Коэффициент наплавки при сварке под флюсом составляет 14—18 г/А·ч против 8—12 г/А·ч при сварке покрытыми электродами. Повышение силы тока, увеличение глубины провара и коэффициента многослойных швов. Отсутствие брызг — также серьезное преимущество сварки под флюсом, так как отпадает надобность в трудоемкой операции очистки от них поверхности свариваемых деталей.

     При сварке под флюсом обеспечивается высокое  и стабильное качество сварки. Это  достигается за счет надежной защиты металла шва от воздействия кислорода  и азота воздуха, однородности металла  шва по химическому составу, улучшения  формы шва и сохранения постоянства  его размеров. В результате обеспечивается меньшая вероятность образования  непроваров, подрезов и других дефектов формирования шва и отсутствие перерывов  в процессе сварки, вызванных необходимостью смены электродов. За счет уменьшения доли электродного металла в металле  шва в среднем с 70% при сварке покрытыми электродами до 35% при  сварке под флюсом и уменьшения потерь на угар, разбрызгивание и огарки снижается  расход электродного металла и электроэнергии. Отпадает необходимость в защите глаз и лица рабочего и несколько  уменьшается количество выделяемых в процессе сварки вредных газов, что улучшает условия труда. Для приобретения квалификации автосварщика необходимо затратить значительно меньше времени и средств, чем для овладения специальностью сварщика, работающего вручную.

Информация о работе Проектирование сферического резервуара