Определение трудоемкости работ и длительности производственного цикла

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТРУДОЕМКОСТИ РАБОТ И ДЛИТЕЛЬНОСТИ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ЦИКЛА Заключительным этапом проектирования производственного процесса является определение трудоемкости его операций, а также расчетной длительности каждой из них и всего производственного цикла изготовления заданного изделия в целом. Эти данные получают в результате технического нормирования трудоемкости операций и времени, затрачиваемого на их выполнение. Основы технического нормирования известны из общего курса «Экономика промышленности, организация и планирование пред­приятий». При проектировании производственных процессов следует учитывать различия в нормировании ручных и механизиро­ванных операций. При нормировании ручных работ продолжительность каждой операции определяют с учетом числа рабочих, выполняющих одновременно и совместно данную производственную операцию. Применяемые в этом случае единичные нормы представляют собой практически проверенные данные о необходимом количестве труда для выполнения какой-либо единицы работы (сварка 1 пог. м шва либо одного стыка и т. п.) в заданных (или выбранных проектантом) производственных условиях и при соблюдении рациональных технологических режимов данной работы. В результате нормирования ручных сборочно-сварочных и заготовительных работ получают следующие две величины, характеризующие время и труд, необходимые для выполнения каждой запроектированной операции: 1) tч — продолжительность работ, измеряемая в секундах, минутах или часах, и 2) τч — трудоемкость работ, получаемая путем умножения единичной нормы на количество единиц работы, включенных в данную операцию; значения этой величины выражают в единицах трудоемкости — в человеко-секундах, в человеко-минутах или в человеко-часах. Трудоемкость каких-либо ручных работ τч, подсчитанная по нормам для некоторых определенных производственных условий данного технологического процесса, характеризует необходимое количество труда для их выполнения и является величиной постоянной в течение всего времени, пока не изменятся производственные условия или не будет изменен технологический процесс. В то же время продолжительность тех же работ tч представляет собой переменную величину, зависящую от числа рабочих пч, принимающих участие в этих работах: (30): Естественно, что трудоемкость и продолжительность ручных, работ будут численно равны между собой в тех случаях, когда число рабочих, выполняющих данную операцию, будет равно единице. Во всех остальных случаях числовое значение продолжительности работ значительно меньше числового значения трудоемкости тех же работ. Число рабочих на одном рабочем месте (на сборочно-сварочном стенде, стеллаже и т. п.), выполняющих работу совместно и одновременно, обозначают термином «плотность работ» и выражают в «чел./место». Таким образом, трудоемкость ручных работ τч в человеко-секундах, человеко-минутах или человеко-часах путем деления ее на плотность работ σ может быть выражена в других единицах трудоемкости — в место-секундах, в место-минутах или в место-часах: (31) Для определения продолжительности работ, производимых на каком-либо станке, руководствуются сведениями о производительности этого станка при оптимальных режимах его работы, Исходя из этих данных, подсчитывают единичную норму времени на обработку единицы материала либо на обработку одной детали. Что же касается рабочих, обслуживающих в процессе работы данный станок, то число их обычно не влияет на его производительность и поэтому должно учитываться особо, по соображениям рациональной загрузки их операциями, необходимыми для обслуживания станка. Таким образом, при нормировании технологического процесса станочных работ получают следующие величины, характеризующие время и труд, необходимые для выполнения каждой, операции: 1) tc — продолжительность работ, измеряемая в секундах, минутах или часах, и 2) τс — трудоемкость работ, получаемая путем умножения единичной нормы на количество единиц работы, включаемых в данную станочную операцию; эту величину измеряют в единицах трудоемкости — в станко-секундах, станко-минутах или станко-часах. Очевидно, что для каждого отдельного станка продолжительность выполнения станочных операций в секундах, минутах или часах всегда численно равна трудоемкости тех же операций, выраженной в станко-секундах, станко-минутах или станко-часах. Более подробные данные по техническому нормированию технологических процессов при проектировании сборочно-сварочных цехов (отделений, участков) приведены в соответствующих нормативных и справочных материалах и источниках. После определения трудоемкости всех операций по изготовлению заданных изделий могут быть выполнены последующие расчеты. Так, посредством суммирования трудоемкости всех последовательных рабочих операций проектируемого технологического процесса может быть получена суммарная трудоемкость работ по изготовлению одного изделия. При этом трудоемкости ручных и станочных работ следует подсчитывать раздельно. Кроме того, путем суммирования трудоемкостей соответствующих операций и умножения их на количество заданных изделий могут быть получены значения трудоемкости работ на всю годовую производственную программу для каждого предусмотренного технологическим процессом типоразмера станка или сборочно-сварочного рабочего места и для каждой профессии и специальности производственных рабочих в отдельности. Числовые значения указанных величин трудоемкости работ на годовую программу, представляют собой исходные данные для расчетов по определению необходимого количества оборудования рабочих мест и числа рабочих для проектируемого цеха. Полученные в результате технического нормирования всех операций проектируемого производственного процесса (технологических, контрольных и подъемно-транспортных) числовые значения их продолжительности дают возможность определить общую продолжительность изготовления заданного изделия, т. е. длительность его производственного цикла. Эта величина служит показателем уровня организации производственного процесса, а следовательно, показателем качества его разработки. Чем меньше производственный цикл изготовления изделия, тем больше пропускная способность (производительность) цеха, отделения, участка, тем быстрее оборачиваемость оборотных средств предприятия-изготовителя данных изделий, тем меньше необходимая для выполнения программы сумма оборотных средств производства. Поэтому определение длительности производственного цикла для каждого типа заданных для изготовления в проектируемом цехе изделий имеет весьма существенное значение и является обязательным заключительным этапом разработки производственного процесса. В случаях изготовления простых изделий, не поддающихся расчленению на отдельные технологические узлы, длительность производственного цикла Тц.п. каждого из них, очевидно, равна сумме продолжительностей всех операций запроектированного производственного процесса (tm — технологических, tK — контрольных и tп— подъемно-транспортных): Для изделий достаточно сложных, расчленяемых на отдельные технологические узлы, изготовление которых может осуществляться одновременно на разных рабочих местах, длительность Тц.с производственного цикла всегда меньше указанной выше суммы продолжительностей всех операций запроектированного производственного процесса: В подобных случаях величину производственного цикла определяют путем построения графика последовательно-параллельного выполнения всех операций (фиг. 17). На таком графике по оси ординат откладывают точки, соответствующие предусмотренным в запроектированном производственном процессе рабочим местам (станкам, сборочным стеллажам, испытательным стендам и пр.), а по оси абсцисс — продолжительность операций, т. е. время. При построении графика следует стремиться к получению минимально возможного значения длительности производственного цикла Тцс, что достигается путем максимального разбиения заданного изделия на отдельные технологические узлы и одновременного их изготовления. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВАРИАНТОВ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА Разработка производственного процесса изготовления заданных изделий, как всякая техническая задача, обычно допускает различные варианты решения возникающих в ней вопросов. Наиболее часто такие варианты относятся к разным технологическим способам изготовления продукции, к различной степени механизации производственного процесса, к разным типам оборудования и оснастки рабочих мест и т. п. При этом использование каждого варианта в отдельности удовлетворяет требованиям к качеству заданной продукции в соответствии с техническими условиями на ее приемку. Выбор наиболее целесообразного варианта из числа возможных в практике проектирования осуществляют на основе технико-экономического их сравнения. В результате такого сравнения выбирают лучший вариант, являющийся применительно к заданной программе выпуска изделий наиболее рациональным в техническом и наиболее рентабельным в экономическом отношении. Методика сравнительной технико-экономической оценки проектируемых вариантов технологии производства сводится к следующему. Применительно к сварочному производству технические достоинства и недостатки сравниваемых вариантов подлежат оценке по присущим каждому из них значениям указанных ниже основных характеристик и показателей. 1) Прогрессивность технологии производства, определяемая высокой производительностью применяемых сварочных процессов, отсутствием существенных препятствий для комплексной их механизации и автоматизации, возможностью достижения высокого качества заданной продукции и снижения ее трудоемкости при обеспечении безопасности и безвредности выполняемых работ. 2) Длительность производственного цикла изготовления заданной продукции (лучшему варианту присуща наименьшая длительность производственного цикла). 3) Габариты и масса необходимого технологического оборудования (лучшему варианту присущи наименьшие габариты и масса оборудования). 4) Площадь и кубатура здания цеха, необходимые для размещения производственного процесса (лучший вариант отличается наиболее компактным размещением производственного процесса). 5) Потребное количество рабочего и обслуживающего персонала для изготовления заданной продукции (лучший вариант требует наименьшего количества указанного персонала). 6) Удельная производительность технологии изготовления заданной продукции, определяемая показателями ее выпуска (годового) на одного рабочего и на 1 м2 площади, занятой производственным процессом. Результатов сопоставления между собой сравниваемых вариантов технологии производства заданной продукции по перечисленным выше техническим характеристикам и показателям еще не достаточно для определения оптимального варианта. Последний может быть выявлен только путем экономического анализа наиболее прогрессивных и конкурирующих между собой в техническом отношении вариантов. Поэтому техническую оценку сравниваемых вариантов технологии производства всегда дополняют их экономической оценкой. Сравнительную экономическую оценку вариантов технологии производства устанавливают по формуле (34) или (35) где К2 и К1— капитальные вложения по сравниваемым вариантам ; С1 и С2 — себестоимость годовой продукции по тем же вариантам ; Ток — срок окупаемости дополнительных капитальных вложений; Е — коэффициент сравнительной эффективности. При этом в качестве нормативных значений величин Ток и Е для различных отраслей машиностроения в настоящее время приняты соответственно Тн = 3÷5 лет и Ен = 0,33÷0,2. При подсчете капитальных вложений по сравниваемым вариантам необходимо вводить в расчет затраты только по тем элементам капиталовложении, по которым сравниваемые варианты различаются между собой. Пример. Представлены для рассмотрения два варианта проекта сооружения нового сборочно-сварочного цеха в составе завода общего машиностроения. По первому варианту предусмотрено поточное производство изделий с применением механизированных сборочных устройств и автоматов для выполнения сварочных операций. Соответствующими сметными расчетами установлены для этого варианта следующие значения необходимых капитальных вложений и суммы цеховой себестоимости годового выпуска заданных изделий: K1 = 4,5 млн. руб. и С1 = 3,5 млн. руб. в год. По второму варианту проекта для выполнения той же программы выпуска изделий предусмотрено использование автоматических сборочно-сварочных линий, что повысило сумму необходимых капитальных вложений до К2 = 5,5 млн. руб., но обеспечило снижение проектной цеховой себестоимости годового выпуска продукции до С2 == 3,0 млн. руб. в год. Определяемый по формуле (34) срок окупаемости дополнительных капитальных вложений по второму варианту (с применением автоматических линий) в сравнении с первым вариантом составит или коэффициент сравнительной эффективности по формуле (35) составит Сопоставление полученных значений Ток и Е с нормативными их значениями, принятыми для машиностроительных предприятий показывает, что второй вариант проекта экономически эффективнее первого и отличается вполне удовлетворительным сроком окупаемости дополнительных капитальных вложений. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОЕКТИРУЕМОГО СОСТАВА ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПРОИЗВОДСТВА РАЦИОНАЛЬНЫЙ ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ И ОСНАСТКИ И РАСЧЕТ ПОТРЕБНОГО ИХ КОЛИЧЕСТВА Оборудование и оснастка для выполнения производственного процесса, предусмотренного в проекте цеха (отделения, участка), является одним из основных элементов проектируемого производства (см. п. 2). Поэтому при разработке проекта необходимо установить рациональный качественный и количественный состав требуемого оборудования и оснастки. В соответствии с предварительно установленными технологическими способами изготовления деталей, сборки и сварки узлов и в целом заданных изделий при окончательной разработке технологии производства уточняют первоначально намеченные типы оборудования и оснастки для выполнения всех видов работ в проектируемом цехе. Основными критериями для окончательного выбора рациональных типов оборудования и оснастки должны служить следующие признаки последних. 1. Техническая характеристика, наиболее отвечающая всем требованиям принятой в разрабатываемом проекте цеха технологии операций, выполняемых на данном оборудовании или посредством данной оснастки. 2. Наибольшая эксплуатационная надежность и относительная простота обслуживания. 3. Наибольший к. п. д. и наименьшее потребление энергии при эксплуатации. 4. Наименьшие габариты, обусловливающие минимальную необходимую площадь для размещения. 5. Наименьший возможный вес, что обычно характеризует относительно прямо пропорциональную ему стоимость оборудования. 6. Минимальная стоимость. 7. Наименьший возможный срок окупаемости суммы первоначальных затрат на приобретение и монтаж в цехе данного оборудования либо оснастки (см. п. 16). ОБОРУДОВАНИЕ Классификация оборудования По технологическому назначению: сборочное, для дуговой сварки (наплавки, металлизации), для контактной сварки; для газовой сварки и резки; для пайки и склейки; для новых и специальных видов сварки (лазером, электронным лучом и др.); механическое сварочное (для поворота сварных узлов, для подъема сварщиков и др.); контрольное; не сварочное оборудование для комплексного процесса производства. По участию в процессе производства: производственное и вспомогательное. По принципу агрегатирования операций: одноинструментное, многоинструментное, однофункциональное, многофункциональное, роторное, механизированные и автоматические линии. По участию в производственном потоке: отдельно стоящее; встраиваемое в автоматические линии. По степени распространенности: серийное (универсальное, стандартное); специализированное (нестандартизированное); уникальное По мобильности (т.е. способности к переналадке): переналаживаемое и не переналаживаемое. Рекомендации по выбору оборудования для производства штампованно-сварных кон­струкций и сварных деталей машин приве­дены в табл. Выбор оборудования Ступени механизации сварочного производства в зависимости от серийности выпуска штампованно-сварных, объемно-листовых, конструкций и сварных деталей машин Темп выпуска и (серийность) Штампованно-сварные и объемно- листовые, крупные сложные узлы (до 500—1000 кг) Сварные детали машин, небольшие простые узлы (до 25—50 кг) (До 3 тыс. шт. в год) Для нетранспортабельных узлов —стационарные непрерывно-поточные линии с переносным универсальным оборудованием и инструментом для ручной,, полуавтоматической и автоматической сварки Стандартное, универсальное оборудование, комплектуемое по технологическому принципу. Приспособления в виде шаблонов, струбцин, клиньев и т. п. До 5—10 шт/ч (до 20—40 тыс.шт. в год) Для транспортабельных узлов прямоточные линии с универсальным основным и вспомогательным механическим оборудованием, приспособленным для групповой технологии Кондукторы с ручными зажинами 10—20 шт/ч (40—70 тыс шт. в год) Переналаживаемые и не переналаживаемые механизированные поточные линии с универсальным межоперационным транспортом, стационарные точечные машины и подвесные клещи контактной сварки, дуговые шланговые полуавтоматы, ручной и механизированный сборочный и зачистной инструмент. Многоточечные машины с многократным циклом работы трансформаторов. Стационарные стандартные машины для контактной сварки со сменной оснасткой и приспособлениями. Кабины со столами и оборудованием для полуавтоматической дуговой сварки, ручные шаблоны, настольные, поворотные приспособления 20—50 шт/ч (60—160 тыс. шт/год) ' То же .и (по мере возрастания темпа) конвейеры распределительные; карусельные и эллиптические тележечные горизонтально-замкнутые. Линии с несквозной транспортировкой и универсальным сварочным оборудованием с программным управлением, с отдельно стоящими специальными много инструментальными сварочными машинами. Линии со сквозной транспортной схемой и шаговым транспортом, полуавтоматические— со спутниками и без спутников и с изготовлением подузлов на примыкающих или параллельных участках То же и специализированные много инструментальные станки-полуавтоматы с ручной загрузкой. Приспособления специальные с быстродействующими шарнирно-рычажными и пневматическими зажимами — поворотные и многоместные 50—700 шт/ч (150—2500 тыс. шт/год) Полуавтоматические и автоматические линии с последовательным и параллельным агрегатированием операций, комплексно-механизированные и автоматизированные узко специализированные и с полуавтоматической или механизированной переналадкой, с применением автооператоров и роботов для автоматизации сборки и сварки подузлов с узлами То же и с бункерными и магазинными загрузочными устройствами. Станки-автоматы, скомплектованные в короткие автоматические линии. Переналаживаемые — с программным управлением 500—1500 шт/ч (1,5-5,0 млн. шт/год) Автоматические линии с параллельным и смешанным агрегатированием, с активными накопителями межоперационных заделов (магазинами и бункерами) с участками по изготовлению подузлов с применением кибернетических систем управления и самонастройки режима и контроля качества автоматической сборки и сварки Узкоспециализированные многопозиционные автоматы со следящими, самонастраивающимися и другими кибернетическими системами управления Свыше 1500 шт/ч (св. 5 млн. шт/год) тo же, но с разделением на самостоятельные и взаимосвязанные работающие параллельно автоматические линии с изготовлением подузлов любого порядка, а также цехи-автоматы, контролируемые и управляемые ЭВМ Автоматические линии роторного типа Определение числа единиц оборудования и рабочих мест. Расчет числа единиц механического и сварочного станочного оборудования: для укрупненных расчетов где С — годовая станкоемкость в станко-часах (учитывается отдельно от трудоемкости при возможности многостаночного обслуживания); Фоб — действительный годовой фонд времени оборудования, ч для детального проектирования (1) где tшт — штучное время на данной операции, мин; τ — такт выпуска, мин. Расчет числа сборочно-сварочных рабочих мест для укрупненных расчетов: (2) где Т — годовая трудоемкость изделия в человеко-часах; Фм — действительный годовой фонд времени рабочих мест; для сборочных рабочих мест без оборудования он равен номинальному фонду времени при двухсменной работе 4140 ч; nср — средняя плотность бригад; для детального проектирования (3) где tшт — штучное время данной операции, выполняемой на данном рабочем месте, мин; np — плотность бригады на данной операции (см. табл. 3 и 4). Расчет числа позиций поточно-механизированных и автоматических линий. Расчет числа позиций (единиц оборудования или рабочих мест) в непрерывно-поточной линии отличается от расчета по формулам (1) и (3): (4) где τл — такт линии [формула (8) ] или продолжительность операции; tтр — не перекрываемое время работы транспортного устройства; tK — время кантовки изделия; nр см. выше, т. е. такт линии τл (продолжительность операции) уменьшают на величину времени транспортных операций, которое в tшт не включено. При отличии от целого числа допускается округлять расчетное число Zпоз из условий кратности tшт такту τл только в пределах плюс 10—15% или минус 5—10%. В остальных случаях для синхронизации работы на позициях линии необходимо изменить исходные данные для расчета: 1) путем укрупнения операции за счет объединения с ней другой операции — последующей или предыдущей — с большим штучным временем; 2) путем расчленения совокупности операций на группы переходов, допускающих их новые комбинации. Оборудование для дуговой сварки и наплавки Основное серийное (универсальное) оборудование. Классификация источников питания: 1) по роду тока (для переменного и для постоянного); 2) по числу постов, подключаемых к одному источнику (однопостовые и многопостовые); 3) по мобильности (передвижные, стационарные); 4) по характеру внешней (вольт-амперной) характеристики (с крутопадающей и с полого-падающей или жесткой характеристикой). Выбор типа источника питания. Сварка переменным током. Как источники питания сварочные трансформаторы для сварки на переменном токе получили наибольшее распространение, т.к. являются наиболее экономичными. и самыми дешевые. Их применяют для немеханизированной дуговой (кроме сварки электродами с основными покрытиями) и сварки под флюсом узлов из стали на токах свыше 300 А, а также для сварки алюминиевых сплавов в среде аргона. Для этих видов сварки используют трансформаторы с крутопадающей внешней характеристикой. Сварочные трансформаторы с пологопадающей (или жесткой) внешней характеристикой используют для электрошлаковой сварки и для сварки в защитных газах, а также для автоматической сварки под флюсом. Для сварки переменным током повышенной частоты (400—500 Гц и более) находят применение электромашинные преобразователи, при помощи которых производят дуговую сварку алюминиевых сплавов неплавящимся (вольфрамовым) электродом. Сварка постоянным током. Наиболее широко применяют электромашинные преобразователи и полупроводниковые (селеновые, германиевые и кремниевые) выпрямители. Эти источники с крутопадающей характеристикой используются для ручной дуговой сварки и сварки под флюсом узлов из стали, а также алюминиевых сплавов неплавящимся электродом (в последнем случае выпрямители используют в комплекте с импульсными приставками для снижения расхода неплавящихся электродов).Для автоматической и полуавтоматиче­ской сварки (главным образом для широко распространенной сварки в углекислом газе тонкой проволокой) применяют преобразователи и выпрямители с пологопадающей или жесткой внешней характеристикой. Классификация сварочных аппаратов: 1) по способу сварки: в среде углекислого газа; под флюсом; в среде инертных газов; электрошлаковой; атомно-водородной; сжатой дугой и т. п.; 2) по способу стабилизации горения дуги: с саморегулированием (с постоянной подачей электродной проволоки); с автоматическим регулированием (с изменяемой автоматически скоростью подачи электродной проволоки); 3) по степени автоматизации всех основных операций сварки: автоматы; полуавтоматы; установки и аппараты для дуговой сварки в инертных газах, для атомно-водородной сварки и сварки сжатой дугой. Вспомогательные операции сварочные аппараты не выполняют; 4) по типам свариваемых швов: универсальные (для широкого диапазона швов); специализированные (для узкого диапазона швов); 5) по способу формирования металла шва: для свободного формирования шва (обычно, в нижнем положении); для принудительного формирования швов различного пространственного положения; 6) по типу электродов: для электродной проволоки; для пластинчатых и ленточных электродов; 7) по количеству электродов: одноэлектродные (одноинструментальные — с одним мундштуком,) многоэлектродные (многоинструментальные); 8) по мобильности: шланговые аппараты (полуавтоматы); подвесные сварочные головки (закрепляемые неподвижно); самоходные сварочные головки; сварочные тракторы — рельсовые и безрельсовые; пистолеты для приварки шпилек и электрозаклепочники; 9) по режиму работы: легкие (до 500 А), средние (до 1000 А), тяжелые (до 2000 А и более); 10) по способу корректировки электрода по шву: с ручной корректировкой; со следящей системой автоматической корректировки. Основное механическое сварочное оборудование Его применяют в основном в серийном и реже в крупносерийном производстве (встраивают в поточные линии). К нему относятся: 1) Оборудование для поворачивания, крупных и тяжелых свариваемых изделий: манипу­ляторы, позиционеры, вращатели, кантователи, роликовые стенды. 2) Механическое оборудование для крепления и перемещения дуговых сварочных автоматов и подъема сварщиков: поворотные и неповоротные колонны, самоходные тележки (велосипедного типа и глагольные), портальные тележки и балки, площадки для подъема сварщиков. Это оборудование предназначено для установки на нем подвесных и самоходных сварочных головок, обслуживаемых с подъемных площадок, и может работать в комплексе с тем или иным видом оборудования для поворачивания свариваемых изделий. 3) Механическое оборудование для сборки свариваемых конструкций (плоских, цилиндрических, криволинейных объемно-листовых, балочно-рамных). Обычно — это главные кондукторы, стапели и сборочные стенды для общей сборки сварной конструкции в целом или крупной ее части. Они могут быть специализированными для серийного производства или универсальными для единичного производства. Основное не стандартизированное (специальное) оборудование для дуговой сварки (станки и установки) бывает: Однофункциональное — для выполнения только одной определенной операции, многофункциональное — для агрегатирования в станке (установке) нескольких операций, станки роторного типа. Однопозиционные (однофункциональные) станки. В них концентрируют одновременную сварку нескольких швов несколькими сварочными головками, подключенными к отдельным источникам питания. Простейшим примером однопозиционного станка служит устройство для сварки в среде углекислого газа одновременно двух кольцевых швов на корпусе компрессора домашнего холодильника в углекислом газе. Станок состоит из специального вращателя и подъемного столика, смонтированных на общем каркасе. Сварочные головки — серийного образца. Газозащитная аппаратура и электрическая схема специально сконструированы для выполнения лишь одной функции — автоматической сварки кольцевых швов определенного диаметра. Многопозиционные агрегатные станки или многофункциональные автоматы.В них агрегатируют несколько операций, выполняемых на разных позициях одновременно. Вспомогательное и комплектующее оборудование (узлы). К этим видам оборудования относятся покупные устройства и узлы, встраиваемые в нестандартизированное оборудование или применяемые непосредственно как самостоятельные единицы в поточном производстве или на рабочих местах мелкосерийных участков сварочных цехов. Сюда относятся следующие устройства: 1) для формирования сварочных швов (флюсовые подушки, металлические подкладки, флюсоудерживающие приспособления); 2) флюсоаппараты (всасывающей, нагнетательной и смешанной системы, элеваторы для флюса); 3) для подачи защитных газов (подогреватели газа, редукционные и отсекательные клапаны, осушители газа, ротаметры— расходомеры, газа); 4) для зачистки кромок и швов (вибрационные коркоотделители и гратосниматели); а также прочие: плиты, устройства для правки, местные переносные газоотсосы, электрододержатеди, токоподводы, тележки для проводов, указатели швов в труднодоступных местах, станки для зачистки и перемотки электродной проволоки в кассеты. Для использования такого оборудования в условиях массового производства оно зачастую нуждается в конструкторской переработке, что делает его нестандартизированным. Оборудование для контактной сварки Основное серийное (универсальное) оборудование. Точечные машины классифицируют по следующим признакам: 1) по числу одновременно свариваемых точек: одноточечные; многоточечные (см. в нестандартизированном оборудовании),рельефные пресса; 2) по характеру движения электрода: с радиальным ходом, с вертикальным ходом; 3) по схеме токоподвода: с односторонним токоподводом (см. нестандартизированное обо­рудование), с двусторонним токоподводом; 4) по способу нагрева точки: одноимпульсные, пульсирующим модулированным током промышленной и низкой частоты, с термообработкой; 5) по роду питания: однофазные, трехфазные, выпрямленным импульсом запасенной энергии. Основное настандартизированное оборудование. Крупные сборочные стенды, главные кондукторы и стапели. Сборочно-сварочные стенды предназначены для сборки и сварки (прихватки) крупных пространственно сложных изделий в стационарном положении; выполнены в виде портала или двух-четырехстоечных каркасов с элементами фиксации и крепления базовой части изделия (базового подузла на нижней плите или на подъемном столе (приспособлении), а на поворотных консолях или подузлах каркаса или портала закреплены шаблоны или приспособления для точного ориентирования и крепления боковые и верхних частей изделия в пространстве относительно базовой его части. Обычно наверху стенда размещают истоники питания и аппаратуру управления подвесного сварочного инструмента (клещей пистолетов или шланговых полуавтоматов) Главные кондукторы предназначены Для окончательного формирования геометрической основы крупного пространственно-сложного изделия (например, каркаса или кузова в целом легкового автомобиля, автобуса вагона). Как правило, главный кондуктор выполняют с открытым верхом для установи сверху подузлов изделия (например, пола в сборе, боковин, передней и задней частей и крыши кузова легкового автомобиля). В массовом производстве главный кондуктор может быть оснащен встроенным основным сварочным оборудованием (сварочными клещами, пистолетами и трансформаторами), которое работает автоматически после окончания подсборки узлов. Стапели применяют для обеспечения возможности вести сборку каркасов и обшивки судов, фюзеляжей летательных аппаратов, не цилиндрических резервуаров и т. п. изделий многометровой высоты и длины. Многоэлектродные (многоточечные) машины классифицируют по следующим признакам: 1) по участию в поточном производстве: отдельно стоящие (не связанные с другими рабочими местами единым транспортным устройством); машины в линиях (предназначенные для автоматических или полуавтоматических линий); 2) по количеству сварочных трансформаторов: с одним или несколькими трансформаторами многократно включаемыми в каждом цикле машины (в т. ч. гидроматики, пневматики электроматики); многотрансформаторные; 3) по типу привода сжатия электродов: с гидравлическим, с пневматическим, с пневмо-гидравлическим и с пружинным приводом; 4) по типу рабочего пространства: с горизонтальным, наклонным, вертикальным и с трехмерным рабочим пространством; 5) по устройствам для подачи изделия в рабочее пространство: с подъемным столом, с передвижным приспособлением (тележкой, тележкой и подъемным столом), не механизированной подачей (загрузкой), с механической рукой (автооператором), с наклонявши столом (приспособлением); 6) по числу позиций: однопозиционные, многопозиционные (проходные, карусельные, барабанные); 7) по конструкции сварочных блоков (трансформатор со сварочными пистолетами или клещами): с жестко закрепленными блоками, с жестко закрепленными трансформаторами в качающимися или поступательно перемещаемыми суппортами со сварочными инструментами, с блоками на поворотных или поступательно перемещаемых суппортах, траверсах и т. п. механизмах; 8) по возможности переналадки: не переналаживаемые (однопредметные), переналаживаемые (многопредметные), со сменными штампами»;по конструкции станины (основной признак): четырех- или двухстоечные прессы, С-образные (консольного типа) — одинарные и спаренные, с открытым верхом («открытый стол»), специальной конструкции. Сварочные прессы выполняют двухстоечными или чаще четырехстоечными (четырехколонными). Четырехстоечные сварочные прессы (рис. 2, табл. 10). Наличие четырех колонн позволяет легко встраивать в машины такого типа сквозные транспортные устройства (в любом из двух взаимно перпендикулярных направ­лений) и образовывать из нескольких машин полуавтоматические и автоматические линии. Отдельно стоящие непроходные многопозиционные машины с выдвижным столом {тележкой) позволяют операторам (одному или нескольким) вне рабочей зоны загрузить на приспособление части свариваемого узла, закрепить их и затем по общему сигналу подать на рабочую позицию. После сварки тележка выкатывается обратно на позицию загрузки-выгрузки. При этом в самой машине может быть две (и более) рабочих позиции, на каждой из которых тележка для сварки делает остановку, индексируя изделие относительно электродов. Проходные многопозиционные машины (рис. 3). Для обеспечения автоматического съема изделия приспособление должно быть снабжено убирающимся вниз подъемником для создания зазора между изделием и приспособлением, куда заходят снимающие планки Карусельные многопозиционные машины с поворотным столом. В них агрегатируют позиции сборки, сварки и выгрузки. Машины с подвижными сварочными блоками. Применение подвижных сварочных блоков (блоков из сварочных трансформаторов и сварочных рабочих инструментов — клещей или пистолетов) в многоэлектродных машинах дает следующие преимущества. При относительно небольшом выпуске простых сварных узлов (15—20 шт/ч) за счет многократного включения сварочных трансформаторов и автоматического перемещения рабочих инструментов по сварным швам достигают: уменьшения трудоемкости изделия от применения многостаночного обслуживания машины и рядом расположенных рабочих мест; уменьшения установленной мощности сварочных машин и питающей подстанции; изменения характера труда рабочего за счет автоматизации процесса точечной сварки. При относительно большом выпуске пространственно сложных сварных узлов (50— 70 шт/ч) достигают: возможности сваривать в одной машине легко- и труднодоступные места и исключения дополнительной кантовки изделия на других позициях линии; сварки в одной машине двух (нескольких) групп тесно расположенных точек одним подвижным сварочным блоком; экономии производственной площади { счет уменьшения числа машин в линии. Специализированные многороликовые машины строят по двум схемам подключенаИ1 роликов к сварочному трансформатору: п;В принципу односторонней сварки и по ПРШ,И| ципу двусторонней встречной сварки. К, В первом случае от одного трансформатореЩ двумя роликами сваривают одновременно Mf два шва в изделии, лежащем на гладкой^К медной шине. Во втором случае свариваю! И одновременно два шва на изделии из относи- щк тельно толстого листа, прокатываемого между И? роликами (без медной шины). Для этого применяют или перемещение изделия относительно неподвижных осей В роликов или перемещают каретку с транс- форматором и роликами относительно не- подвижного изделия. На рис. 8 показан первый принцип, осуществленный в машине для сварки внутреннего шкафа домашнего холодильника. Шесть I прямолинейных швов (рис. 9, б) сваривают I попарно в три перехода (1,11, /// на рис. 8). 1 Соединения прихвачены заранее точками В (см. рис 9, а). Принцип подачи сварочной каретки с транс- I форматором и роликами по неподвижному I изделию использован в машине МШПХ-200 I Ленинградского завода <влектрик». Конструкция шкафа и зажимного пневма- I тического приспособления машины позволяет I обойтись без предварительной прихватки I крышек к обечайке внутреннего шкафа хо- I лодильника. Эта машина выполнена трех- 1 позиционной — одна (средняя) позиция сва­рочная, две других (крайние) — сборочные. | Между ними попеременно, как челнок, ходит «поезд» из двух приспособлений на тележках. Два сварочных ролика последовательно сва­ривают три пары швов по П-образной траек­тории. Увеличение числа сварочных кареток до трех во второй модели повысило произво­дительность машины с 30 до 60 шт/ч, так как шесть швов сваривают одновременно шесть роликов (ЗИЛ, СВМ-101). В третьей модели (ЗИЛ, СВМ-103) челноч­ный принцип работы двух тележек с при­способлениями изменен на горизонтальную прямоугольную траекторию обращения трех тележек-спутников. Рабочий ведет сборку только на одной сборочной позиции вместе двух. Выгрузка сваренного изделия автоматизи­рована: механическая рука снимает сварен­ный шкаф и по наклонному рольгангу пе­редает его на следующую позицию поточной линии. Машина в этом виде имеет произво­дительность до 130 шкафов в час. Сравни­тельная характеристика трех многоролико­вых машин показана в табл. 12. Принцип работы машин другого типа с двухсторонней встречной схемой четырех роликов от двух сварочных трансформаторов показан на рис. 10. Специализированные сты­ковые машины находят наибольшееВ производстве велосипедов и мотоциклов стыковые машины применяют для сварки узлов рамы. Так, при сварке рамы велоси­педа применяют спаренную стыковую ма­шину для одновременной приварки к голов­ному узлу верхней и нижней труб рамы. Эта машина имеет два независимых свароч­ных трансформатора и два электропривода оплавления и осадки.распространение в производстве велосипедов, мотоциклов, автомобилей, тракторов, про­мышленных и домашних холодильников и других машин.По этому же принципу работает машина для сварки одновременно четырех стыков рамки пластмассового магнитного уплотне­ния двери домашнего холодильника.На сварке заготовок ободьев колес легко­вого автомобиля фирмой «Кизерлинг» (ФРГ) в автоматическую линию встроена стыковая машина для сварки оплавлением. Кольцо, свернутое из стальной полосы 172X2,5,механической рукой подается сначала в механизм поиска разрыва в кольце, а затем эта же рука уже сориентированное кольцо автоматически подает в зажимы губок ма­шины. Вторая рука снимает сваренное кольцои подает его в станок для снятия грата (вы­плесков). Производительность 360 сварок в час. Вспомогательное оборудование для контактной сварки. Комплектующие узлы подвесных машин. Для подвешивания механизированного свароч­ного оборудования и маневренного его ис­пользования применяют: подвесные катучие балки и тележки, на которые подвешивают контактные подвесные машины (последние укомплектованы про­тивовесами и устройствами для подвешива­ния сварочных клещей) — предусматривают в металлоконструкциях; пружинные балансиры (применяют для подвешивания сварочных клещей), которые необходимо комплектовать роликовыми под­весками для легкого перемещения по от­дельному монорельсу. Приборы для контроля ре­жима сварки: приборы для измере­ния сварочного тока, динамометры для изме­рения усилия на электродах, приборы для контроля правильности заданного цикла сварки. Все эти приборы предусматривают в цехо­вых или центральных лабораториях сварки. Стенды для узлового ремонта и про­верки токоведущих кабелей, шлангов вы­сокого давления и клещей. Их предусматри­вают для службы наладки сварочных машин. Станки для централизо­ванной заточки электродов. В цехах с применением большого числа многоточечных машин нужно предусматри­вать металлорежущие станки (токарные, фре­зерные, строгальные и шлифовальные) для заточки снятых с машин электродов с дефор­мированной рабочей поверхностью, но пол­ностью не изношенных. Оборудование для газовой сварки и разделительной резки, для пайки, склейки и специальных видов сварки Производственное оборудование. Газовые посты — это комплект устройств, состоящий из кислородного и ацетиленового баллонов -с вентилями и редукторами, гибких шлангов н газовых горелок или резаков. Бензо- и керосинорезы вместо баллона с ацетиленом имеют бачки с горючим, осна­щенные ручным насосом для создания избы­точного атмосферного давления или присоеди­няемые к сети сжатого воздуха. Машины для кислородной или плазменной резки класси­фицируют по следующим признакам: по мобильности: стационарные и перенос­ные, устанавливаемые на легкие тележки (МРТ); по виду рабочих движений стационарные машины делятся на: линейные (МРЛ) — для получения полос, прямоугольно-коорди­натные (МРК) — для получения прямоуголь­ных карт и плит, полярно-координатные — для фигурлой вырезки (шарнирные МРШ и параллелограммные МРП); по числу резаков: однорезаковые и много- резаковые; * по степени автоматизации: с ручной корректировкой резака по линии реза, с авто­матическим следящим устройством, с про­граммным управлением; по способу выполнения программы: с рабо­той по шаблону, копируемому механически или магнитной головкой, с работой по спе­циальному чертежу набора деталей (считы­ваемому фотоследящей головкой и устрой-ством, пересчитывающим масштаб чертежа), с работой по записи на магнитной или перфо­рированной ленте (считываемой через де­шифратор счетно-решающего устройства); по конструкции: одно- или двухконсольные и портальные. Оборудование для пайки клас­сифицируют по следующим видам: печи по виду пайки: с применением флюсов, с контролируемой атмосферой, вакуумные (с контейнерной пайкой или футерованные); по конструкции: камерные, с роликовым подом, с ленточным конвейером, шахтные, колпачковые, элеваторные. Оборудование для пайки и лужения в жид­ких средах (ванны): для погружения в рас­плавы солей, для погружения в расплавлен­ные флюсы. Оборудование для пайки с электрическим нагревом: для пайки с индукционным нагре­вом, для пайки с контактным иагревом, для пайки с нагревом электрической дугой. Оборудование для пайки ультразвуковыми паяльниками. Оборудование для пайки с радиационным нагревом (кварцевыми лампами). Оборудование для спе- циальных видов сварки. Уста­новки т. в. ч.: прессы для склейки металли­ческих деталей со стеклом, керамикой и т. п., прессы для сварки термопластов (например, обивки сидений). Электронно-лучевые установки: с высоким вакуумом — для сварки трудно свариваемых тугоплавких металлов и сплавов, с низким вакуумом — для сварки деталей двигателей внутреннего сгорания, с непрерывной откач­кой воздуха из открытой сварочной камеры. Диффузионные установки — для сварки точных инструментов. Лазерные установки — для микросварки, а также для получения особо точных сварных узлов (в том числе кузовов легковых авто­мобилей) и для резки. Дополнительное оборудование: перепускные (распределительные) рампы для газовых по­стов; установки для получения контролируе­мых атмосфер к оборудованию для пайки; вакуумные установки и приборы; генера­торы т. в. ч. и другое.