Исследование процессов и повышение эффективности автоматизированной плазменной резки на судостроительном предприятии тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.08.04, кандидат технических наук Буланов, Роман Дмитриевич

• Буланов, Роман Дмитриевич
• кандидат технических наук
• 2000

Заключение диссертации по теме «Технология судостроения, судоремонта и организация судостроительного производства», Буланов, Роман Дмитриевич

- 141 -ВЫВОДЫ

1. Плазменная резка листовых деталей корпусов судов занимает господствующее место среди тепловых, механических и гидравлических способов резки, благодаря высокой производительности, экономичности и универсальности процесса.

2. Несмотря на более чем 30-летний опыт применения цроцес-сов плазменной резки в отечественном и мировом судостроении, остается ряд нерешенных вопросов, связанных с её промышленным использованием:

- недостаточная для исключения пригоночных работ при сборке корпусных конструкций точность вырезки деталей;

- обеспечение экологической чистоты процесса и требований техники безопасности, особенно в части чистоты воздуха и уровня шума;

- повышение эффективности работы участков плазменной резки за счет минимизации времени простоя машин термической резки и автоматизации выполнения операций маркирования, разметки, комплектации деталей и подготовки их кромок под сварку.

3. Подавляющая часть листового металлопроката (в среднем 98 %), обрабатываемого в корпусообрабатывающих цехах специализирующихся на транспортном судостроении верфей, приходится на листы толщиной от 3 до 30 мм из углеродистых и низколегированных сталей, вопросам исследования плазменной резки которых и посвящена настоящая работа.

4. Выполнены экспериментальные исследования плазменной резки используемых в судостроении сталей, на основании статистической обработки результатов которых установлены эмпирические

- 142 расчетные зависимости скорости резки и срока службы электродов и сопел плазмотрона от основных параметров процесса: силы тока плазменной дуги, типа плазмообрабатываадего газа и толщины разрезаемого металла.

5. На основании экспериментальных исследований состояние воздушной среды на участке плазменной резки получены расчетные зависимости содержания вредных веществ в рабочей зоне от способа плазменной резки и толщины разрезаемого металла.

6. С использованием методов планирования эксперимента установлена зависимость среднего квадратического отклонения ширины реза от параметров процесса плазменной резки.

7. На основании выполненных экспериментальных, теоретических и технико-экономических исследований предложены режимы плазменной резки используемых в судокорпусостроении сталей, оптимальные с точки зрения экономичности процесса, точности и качества вырезки деталей, а также разработаны рекомендации по обеспечению экологической безопасности и требований охраны труда.

8. Разработаны альтернативные варианты схем комплексной автоматизации участков тепловой резки судостроительных предприятий, проанализировано влияние выбранной схемы на основные технико-экономические показатели участков (трудоемкость изготовления деталей, пропускную способность участков, затраты на модернизацию производства и комплексный показатель эффективности: усредненные затраты на изготовление деталей).

9. На основании установленных зависимостей затрат на изготовление деталей от пропускной способности различных вариантов участков тепловой резки, разработаны практические рекомендации

- 143 по их комплексной автоматизации в зависимости от типа судостроительного предприятия и его производственной программы.

10. Разработана программа математического моделирования функционирования автоматизированного участка тепловой резки листовых деталей, позволяющая определить его пропускную способ' ность и оптимизировать состав входящего в состав участка техно логического оборудования. Программа и полученные с её помощью зависимости среднего времени обработки листа и пропускной способности участка от средней толщины обрабатываемого металла и особенностей применяемого на нем оборудования использованы при разработке организационно-технологического проекта реконструкции участка плазменной резки ГП "Адмиралтейские верфи".

11. Годовой экономический эффект от внедрения разработанных технологий при реконструкции участка плазменной резки ГП "Адмиралтейские верфи" составил 1,1 млн.руб. (в ценах III квартала 1999 г.). Дальнейшее внедрение результатов исследований предполагается на втором этапе реконструкции корцусообрабаты-вакщего цеха.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Буланов, Роман Дмитриевич, 2000 год

1. Ширшов И.Г., Котиков В.Н. Плазменная резка. Л. : Машиностроение, 1987.

2. Желтобрюх Н.Д. Технология судостроения и ремонта судов -Учебник. Л.: "Судостроение", 1990.

3. Ширшов И.Г. и др. Современные средства технологического оснащения участков тепловой резки корпусообрабатывающих цехов. Л.: ЦНИИ "Румб", 1987.

4. Hans lotgpen Twenty five yeats of plasma - cutting stainless steel // Svetsaren H 3* 1996, p.39-43.

5. Васильев A.A., Гончаренко Г.A., Кириллов В.Ф., Троеножко А.Г. Современные технологии и оборудование для плазменной резки тонколистового проката // Вестник технологии судостроения № 4, 1998, с.30-32.

6. Григорьянц А.Г., Соколов A.A. Лазерная резка металлов. М.: Высш. шк., 1988.

7. Промышленное применение лазеров / Под ред. Г.Кебнера. М.: Машиностроение, 1988.

8. Ширшов И.Г. Использование портальных машин с твердотельными лазерами в составе ГАУ тепловой резки // Технология судостроения, 1989, № I.

9. ОСТ 5.9897-82. Корпуса судов из алюминиевых сплавов. Технология изготовления корпусных деталей. Общие технические требования, с.70-73.

10. Никитин В.Е., Стариков И.Д., Ковалев В.А., Чашникова Л.М. Состояние вопроса и проблемы гидрорезания материалов, применяемых в судостроении. Л.: ЦНИИ "Румб", 1988.- 145

11. Проспекты фирм Messer Griesheim (Германия), ESAB (Швеция), Kjellberg (Германия), Lincoln Electric (США), Charmilles Technologies (Швейцария), Техмаш (Украина),

12. АП "Кристалл" (Украина), Тешгамаш (Россия).12. Проспекты ЦНИИТС.

13. Гусельников Ю.М., Гончаренко Г.А., Лушинский H.H., Васильев А.А Андреева О.Я. Новое поколение машин тепловой резки листового проката с ЧЛУ // Судостроение Ш 2, 1998.

14. Ситников А.Н. Развитие и применение современных автоматизированных систем типа САД/САМ в судостроении // Вестник технологии судостроения. 1995, I I, с.6-10.

15. Головченко B.C., Долгоруков В.В., Желтобрюх Н.Д. и др. Исследование газонасщения кромок деталей при плазменной резке и его влияние на качество сварных соединений корпусных сталей // Технология судостроения. 1973, № 4, с.26-32.

16. Головченко B.C., Доброленекий В.П., Мисюров И.П. Тепловая резка металлов в судостроении. Л.: "Судостроение", 1975.

17. Васильев К.В. Плазменно-дуговая резка. М. : "Машиностроение", 1974.

18. Быховский Д.Г. Плазменная резка. Л., "Машиностроение", 1972.

19. Трояножко А.Г. Критерии подобия в плазменной резке П Вестник технологии судостроения. № I, 1998, с.12-14.

20. Жуков М.Ф. Теория термической электродуговой плазмы. Новосибирск, 1987.

21. Kjellberg fahrt mit Innovationen und vollem Programm nach Essen // NC Fertigung«1997. N- 146

22. Ian Kirkpatriek. Profile catting options // $

23. Metal FaSti cat on . Jarwattf / Fe6f-i/a^ . №99

24. Трояножко А.Г. Исследование ресурсных характеристик профилированных катодов плазмотронов для резки. // Вестник технологии судостроения, № 2, 1996, с.30-32.1. ЪоКсстол. АрИ/ ШЗ.

25. ОСТ 5.9526-87. Резка тепловая металлов. Типовые технологи ческие процессы.

26. ГОСТ 12Л.005-88. ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.

27. Patent Ht. В89М9: Piasmot&enneh кит Sth/jeic/ел meto scheh Wehkstb tfe wtzh Wasxeh

28. Поточная линия обработки листового проката. Патент РФ на изобретение J§ 2105654.

29. ГОСТ 12Л.003-83. ССБТ. Шум. Общие требования безопасности.

30. ГОСТ 14792-80. Детали и заготовки, вырезаемые кислородной и плазменно-дуговой резкой.

31. Головченко B.C., Березин Г.Г., Желтобрюх Н.Д. Современные методы повышения качества и точности контурной обработки деталей корпуса судна // Технология судостроения, 1977, $ 7,с.105-113.

32. Горбач В.Д. Повышение точности изготовления плоскостных корпусных конструкций // Судостроение, 1996, Л 2-3.- 147

33. Александров В.Л., Адлерштейн Л.Ц., Макаров В.В., Соколов В.Ф., Титов H.H. Точность в судовом корпусостроении. Санкт-Петербург, "Судостроение", 1994.

34. Yasuhisa Оки moio ß Shin-Ich \ Mcrfsuzaki, Approach to Accurate Phco/ucticn о-Г Huff Sibuciuhes // Jou hna I oi Ship hoduction л Ы \Ъ, Но Лиц Ш

35. Михайлов В.И., Федосов K.M. Планирование экспериментов в судостроении. Л.: "Судостроение", 1978.

36. Веселков В.В., Шавров И.А., Васильев A.A., Серпов Б.И. Автоматизация технологических процессов корпусообрабатыващего производства. ЦНИИ "Румб", 1991, с.40-55.

37. Васильев A.A. Электрокаплеструйные маркировочные машины нового поколения // Вестник технологии судостроения. 1995, № I, с.28-30.39. 2>оЛ) Рfasma Cutting // & Méthf FuShicaiion , Jahuattf/Feéhuay, Ш,

38. Головченко B.C., Шабаршин В.П. Эффективность процессов тепловой резки металлов // Технология судостроения. 1982, № 7, с.9-13.

39. IBS Соntouh Eeve № nß // Weiofinß к Joining Europe, Ocioêeh, /998

40. Куклин О.С., Попов В.И., Васильев A.A. Поточные линии плазменной резки листового металлопроката на поверхности водыи в воде. // Вестник технологии судостроения, Jê 2, 1996, с.46-47.

41. Буланов Р.Д., Васильев A.A. Варианты комплексной автоматизации тепловой резки листовых деталей. ДР-3727 от II.10.99 г.

42. Способ округления кромок. Патент РФ на изобретение Ш 2103090

43. Головченко B.C., Желтобрюх Н.Д. Приближенная методика расчета потребности стационарных машин для тепловой вырезки деталей корпуса судна // Технология судостроения. 1980, Jfc 2 с.27-31.

44. Буланов Р.Д. Комплексная автоматизация участка плазменной резки государственного предприятия "Адмиралтейские верфи". ДР-3728 от II.10.99 г.