Методические рекомендации по Организации труда и нормированию сварочных работ и расхода сварочных материалов

Организация труда и нормирование сварки Разработал: преподаватель-методист Краматорского центра ПТООнищенко Сергей Яковлевич Организация труда. Под научной организацией труда (НОТ) на предприятии следует понимать совокупность: технических организационных, и санитарно - гигиенических мероприятий, обеспечивающих наиболее целесообразное использование рабочего времени, производственных навыков и творческих способностей каждого члена коллектива, устранение ручного труда и неблагоприятных воздействий окружающей среды на организм работающего. Основные задачи организации труда - повышение производительности труда на основе передовой науки и техники; - совершенствование технологии производства; - улучшение условий труда и его облегчение за счет механизации и автоматизации работ; - улучшение условий техники безопасности; - повышение квалификации и культурно-технического уровня рабочих; - укрепление трудовой дисциплины. Нормирование сварки Норма времени— это допустимое количество времени, которое может затрачивать рабочий на качественное выполнение какой-либо определенной единицы детали. Нормой выработки называется количество деталей, которое должно быть произведено за единицу времени. Назначение нормирования При помощи норм регулируется уровень оплаты труда, материально поощряется повышение производительности труда и осуществляется правильная оплата. Нормы помогают совершенствовать организацию труда и сокращать простои. Общие сведения о нормировании сварочных работ Общая длительность изготовления сварной конструкции складывается из длительности основных операций (заготовительных, обрабатывающих, сборочных, сварочных, отделочных) вспомогательных (контрольных, транспортных) и дополнительного времени (операции обслуживания, пролеживания деталей между операциями и т.д.). Штучное время - подготовительного времени –tп;- основного времени – tо;- вспомогательного времени – tв;- дополнительного времени – tд;- заключительного времени – tз. Tшт = tп + tо + tв + tд +tз; Составляющие нормы времени Подготовительное время выделяется на получение задания рабочим, на подготовку и наладку оборудования и приспособлений Составляющие нормы времени Основное технологическое время – это время выполнения непосредственно основной операции (время горения дуги при сварке, время резки) Составляющие нормы времени Вспомогательное время включает время на смену электродов, очистку кромок и швов, их осмотр, клеймение, переходы на другую позицию и пр. Составляющие нормы времени Дополнительное время предусматривается на обслуживание рабочего места, на отдых и естественные надобности. Составляющие нормы времени Заключительное время расходуется на приведение в порядок рабочего места после окончания работы и сдачу работы. Укрупнённое штучное время Сумма основного и вспомогательного времени называется оперативным временем:Сумма подготовительного и заключительного времени называется подготовительно-заключительным временем: Tшт = tопер. + tд+ tп.з. tопер.= tв + tо tп.з. = tп + tз. Укрупнённое штучное время Коэффициент Куч зависит от условий сварки и организации труда. Чем выше Куч , тем выше организация труда. при ручной сварке: Куч =0,25 – 0,40; при механизированной: Куч = 0,40 – 0,60; при автоматической: Куч = 0,60 – 0,80 Тшт. = tо / Куч Основное время где :7,85 – удельная плотность наплавленного металла,г/см3; Fн - площадь сечения шва,см2; L – длина шва, см; αн – коэффициент наплавки, г/(А.ч); Iсв –сварочный ток, А. to =7,85 Fн.L/(αн. Iсв) Таблица поправочных коэффициентов Условия выполнения сварки и резки :-Положение сварных швов в пространстве:нижнеевертикальноегоризонтальноепотолочное-Сварные швы:продольные с поворотом изделиякольцевые с поворотом изделиякольцевые без поворота изделия-Сварка и резка:в стационарных условиях на сварочной площадкена монтаже (строительном участке)на подвесных устройствах (люльках)с подмостей и лестницв неудобном согнутом положении и при выполнении работ лёжа Куч :1,01,251,301,60 1,01,11,2 1,01,11,51,21,25 Нормирование ручной дуговой сварки to =60 . γ Fн.L/(αн. Iсв)где γ – удельная плотность наплавленного металла,г/см3;Fн - площадь сечения шва,см2;L – длина шва, см;αн – коэффициент наплавки, г/(А.ч);Iсв –сварочный ток, А. Gн = γ Fн.Lгде Gн - масса наплавленного металла в граммах.Площадь поперечного Fн зависит от типа шва, вида сварки, разделки кромок и может быть определена, как сумма площадей элементарных геометрических фигур, на которые разбивается сечение наплавленного шва. Нормирование многопроходной сварки Основное время определяется как сумма времени всех проходов.Вспомогательное время делится на время, связанное с выполнением сварных швов (время на смену электродов, осмотр и очистку кромок свариваемых деталей, очистку швов от шлака и брызг расплавленного металла, измерение и клеймение швов и т.д.), и на время, связанное со сварным изделием (время на установку, повороты, закрепление и снятие его, перемещение сварщика с инструментом и т.д.). Нормирование многопроходной сварки Время обслуживания рабочего места при ручной дуговой сварке составляет в среднем 3 – 5 % tопер, время на отдых и личные надобности принимается в среднем 5 – 15% tопер в зависимости от условий сварки. При сварке в удобном положении оно составляет 5 – 7 %, в неудобном – 9%, в напряжённом – 13% от tопер.Подготовительно – заключительное время tп.з. в серийном производстве принимается 2 – 4% tопер . В единичном производстве tп.з.значительно и колеблется в широких интервалах в зависимости от сложности свариваемого изделия и его положения. Нормирование газовой сварки Основное время при ацетилено-кислородной сварке определяется временем сварки и временем разогрева кромок и зависит от толщины свариваемого металла, вида соединения, подготовки свариваемых кромок, режима и способа сварки. Нормирование газовой сварки где tо.шва – основное время сварки вместе с разогревом кромок; tо.– основное время сварки 1 метра шва; tр – время разогрева свариваемых кромок; l - расчётная длина шва; nр- число разогревов. tо.шва = tоl + tоnp Вспомогательное время, связанное со свариваемым изделием, может быть определено по нормативам на вспомогательное время при ручной дуговой сварке. Время обслуживания рабочего места tобс при централизованной подаче газов от магистрали составляет 3 – 4% tопер. При питании сварочного поста от баллона затраты этого времени увеличиваются и зависят от расхода газа; они изменяются в пределах5 – 12% tопер.Время на отдых в единичном и мелкосерийном производстве составляет приблизительно 6 - 10tопер.,а время на естественные надобности – приблизительно 2% от этого же времени. Подготовительно-заключительное время затрачивается при кислородно-ацетиленовой сварке на оформление, получение производственного задания, инструктаж, ознакомление с работой, сдачу работы, подготовку баллонов к сварке, подключение и отключение газов и т.д.Подготовительно-заключительное время составляет от 0,5часа при простой работе до 0,75часа при сложной работе в смену. Нормирование механизированной автоматической сварки под флюсом Для сварки однопроходных швов при заданной скорости сварки основное время может быть рассчитано по формуле: tо = lоп /vсвгде lоп – протяжённость швов данного размера в узле, свариваемых за операцию, в метрах;vсв – скорость сварки шва данного размера, в м/ч. Для многопроходных швов основное время определяется где vсв1, vсв2, vсв3, . . ., vсв.n – cкорость сварки на соответствующем проходе сварки, м/ч,. tо = lоп (1/ vсв1+1/ vсв2+1/ vсв3+ . . . +1/ vсв n) Вспомогательное время затрачивается на зачистку свариваемых кромок от ржавчины, собирание флюса со шва и засыпку его в бункер, зачистку шва от шлака после каждого прохода, осмотр, измерение и клеймение шва Время обслуживания рабочего места затрачивается на регулирование режима сварки, включение и выключение оборудования и механизмов, раскладку и уборку инструмента, установку и смену кассеты с электродной проволокой, заправку флюса в начале и уборку его после окончания работы, промывку и продувку шланга при механизированной сварке, уборку рабочего места Время обслуживания рабочего места Это время составляет при автоматической сварке под флюсом в зависимости от сложности и положения сварки:на стационарных установках – 5% tопер,-при сварке переносными автоматами 6 – 9% от tопер - при механизированной сварке – 7 – 18% tопер Время на отдых и личные надобности Составляет: для автоматической сварки 4 - 12% tопердля механизированной 6 – 27% tопер. Подготовительно-заключительное время в зависимости от типа производства, конструктивной и технологической сложности изготавливаемых сварных конструкций может быть принято 2 -4% от tопер. Нормирование контактной сварки Определение нормы времени и нормы выработки При контактной сварке под нормой времени понимают время, необходимое для выполнения единицы работы. За единицу работы обычно принимают одно свариваемое изделие.Нормой выработки в этом случае будет количество изделий, свариваемых в час или за смену. Основное время — время работы контактной машины при изготовлении изделия. Основное время зависит от степени механизации контактной машины и ее мощности. Основное время обычно имеет меньшее значение при работе на механизированных контактных машинах. Вспомогательное время — время, затрачиваемое на установку заготовок, их центровку, зажатие (при стыковой сварке), перемещение (главным образом при точечной сварке) и др. Вспомогательное время зависит от конструкции зажимных устройств, требуемой точности при сварке и наличия приспособлений, фиксирующих заготовки Подготовительно-заключительное время — это время, затрачиваемое на получение задания, инструкций и сдачу работы. Подготовительно-заключительное время при контактной сварке имеет сравнительно небольшое значение.Подготовительно-заключительное время, время обслуживания рабочего места и время отдыха составляют 10—20% от суммы основного и дополнительного времени. Диаметр заготовки в мм Время непрерывного оплавления и осадки при сварке на автоматах в мин. Время подогрева, оплавления и осадки при сварке на машинах с неавтоматическим управлением в мин. 6 0,067 0,067 10 0,183 0,133 16 0,117 0,7 22 0,166 0,35 28 0,267 5,45 35 0,416 0,7 50 0,583 — 70 0,75 — 100 1,0 — Таблица Основное время при стыковой сварке оплавлением Оснастка зажимов Вес сваренной детали в кг до 1 1—3 3—5 5—7,5 С упорами и фиксаторами 0,2—0,25 0,25—0,35 0,35—0,45 0,45—0,55 Без упоров, но с фиксаторами 0,3—0,35 0,35—0,45 0,45—0,55 0,55—0,65 Таблица Вспомогательное время в минутах при стыковой сварке на машинах с рычажными зажимами. Точечная сварка. Основное время при точечной сварке определяется по формуле:tо = n t1где n — число точек в детали;t1 — основное (машинное) время на сварку одной точки. №п/п Краткая характеристика детали Вес детали в кг до 1 1—3 3—5 1 Собранная деталь, готовая для сварки 0,18 0,21 0,25 2 Простая деталь, собираемая из двух взаимно сопрягающихся заготовок без приспособления 0,22 0,30 0,35 3 Деталь, собираемая из двух заготовок по шаблону 0,27 0,32 0,37 4 Деталь, собираемая из двух заготовок по шаблону с креплением быстродействующим зажимом 0,34 0,40 0,40 Таблица Вспомогательное время в минутах при точечной сварке Шовная сварка. Основное время при шовной сварке определяется по формуле:где l —длина шва на детали в м; v — скорость сварки в м/мин.Вспомогательное время при шовной сварке определяется по данным таблицы Вес детали в кг До 3 3—5 5—10 10—15 Значение вспомогательного времени 0,30 0,38 0,50 0,60 Таблица. Вспомогательное время в минутахпри шовной сварке НОРМИРОВАНИЕ СВАРОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НОРМИРОВАНИЕ РАСХОДА ЭЛЕКТРОДОВ ПРИ РУЧНОЙ ДУГОВОЙ СВАРКЕ РАСХОД ЭЛЕКТРОДОВ ПРИ РУЧНОЙ ДУГОВОЙ СВАРКЕ Расход электродов Gэ на погонную длину 1 метр шва определяется выражением Gэ = k.Gнгде Gн -масса наплавленного металла в граммах;k – коэффициент расхода электродов, учитывающий потери электрода на угар, разбрызгивание, огарки. Этот коэффициент в зависимости от марки электрода, типа электрододержателя , технологии и условий сварки ориентировочно равен 1,35 – 1,8. Масса наплавленного металла на один погонный метр шва определяется как Gн = Fн γгде Fн – поперечная площадь наплавленного металла шва, см3;γ – удельная масса наплавленного металла, г/см.Общий расход электродов при сварке изделия определяется выражением Gэ.изд = Gэ l гдеl – общая длина свариваемых швов. Расход покрытых электродов в штуках Количество покрытых электродов в штуках будет равно частному от деления массы наплавленного металла на коэффициент выхода наплавленного металла с одного электрода: nшт = Gн / kв Для различных марок покрытых электродов имеется соответствующий выход наплавленного металла kв марка электрода диаметр электрода выход наплавленного металла,в граммах ОЗС-3 3 30,9 ОЗС-3 4 70,7 ОЗС-3 5 111,1 ОЗС-3 6 160 АНО-6 3 15,4 АНО-6 4 35,2 АНО-6 5 55,3 АНО-6 6 79,6 Выход наплавленного металла при выполнении швов в нижнем положении на переменном токепри максимальном значении сварочного тока согласно паспорта электродов -для шланговой полуавтоматической сварки в углекислом газе - 1,08; -для аргонодуговой сварки – 1,1; -для ацетилено – кислородной сварки - 1,04 – 1,15. Коэффициент расхода порошковой проволоки составляет 1,2 – 1,3 в зависимости от вида поперечного сечения стали, состава порошка и т.д.. Коэффициент расхода сварочной проволоки составляет: РАСХОД ЭЛЕКТРОДНОЙ ПРОВОЛОКИ И ФЛЮСА ПРИ АВТОМАТИЧЕСКОЙ И МЕХАНИЗИРОВАННОЙ СВАРКЕ Расходной электродной проволоки на 1 погонный метр шва определяется выражением Gэл = kп.Gнгде Gн - масса наплавленного металла на 1 погонный метр шва; kп - коэффициент, учитывающий неизбежные потери электродной проволоки при наладке оборудования, неиспользованные концы проволоки в бухте, обрубку концов проволоки при зарядке кассет и т.д.при автоматической сварке kп≈ 1,03 (3% потерь); при механизированной сварке kп≈ 1,10 (до 10% потерь).Расход флюса определяют опытным путём, ориентировочно его расход может быть принят 1,2 – 1,4 от массы расходуемой электродной проволоки. РАСХОД ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ПРИ ДУГОВОЙ СВАРКЕ Расход электроэнергии на погонную длину 1 метра шва при ручной дуговой сварке определяется выражением : Аэ.п.м. = АэGнгде Gн - масса наплавленного металла на погонную длину 1 метр шва, кг; Аэ - удельный расход электроэнергии, кВт. ч/кг, т.е. количество энергии, расходуемой на 1 кг массы наплавленного металла. Удельный расход электроэнергии при ручной дуговой сварке - при сварке на переменном токе для однопостового сварочного трансформатора 3,5 – 4,0 кВт. ч/кг ;- при сварке на постоянном токе для выпрямителя 4,0 – 4,5 кВт. ч/кг;- при сварке на постоянном токе для однопостового агрегата 6 – 7 кВт. ч/кг;- для многопостовой сварочной машины 8 – 10 кВт. ч/кг. Расход электроэнергии при автоматической и механизированной сварке Расход электроэнергии на погонную длину 1 метра шва : Аэ.п.м. = qэ /(ηvсв)где η - коэффициент полезного действия установки, принимаемой в зависимости от её типа;vсв – скорость сварки, м / ч;qэ = 0,001 IUд – мощность сварочной дуги, кВт;I,Uд – соответственно сварочный ток и напряжение дуги РАСХОД КИСЛОРОДА И АЦЕТИЛЕНА ПРИ СВАРКЕ, РЕЗКЕ И ПОДОГРЕВЕ Расход кислорода и ацетилена при сварке, резке и подогреве определяется путём фиксации фактического потребления их непосредственно на постах по показаниям расходомеров газа. Номер наконечника Толщина металла, мм Рабочее давление кислорода, кПа Расход газов, л / чкислорода Расход газов, л /чацетилена 0 0,2-0,7 50 - 400 22 - 70 20 - 65 1 0,5-1,0 100 - 400 55 - 135 50 - 125 2 1,0-2,5 150 - 400 130 - 260 120 - 210 3 2,5-4,0 200 - 400 260 - 440 230 - 400 4 4 -7 200 - 400 430 - 750 400 - 700 5 7 -11 200 - 400 740 - 1200 670 - 1100 6 10 -18 200 - 400 1150 - 1950 1050 - 1750 7 17 -30 200 - 400 1900 - 3100 1700 - 2800 Таблица. Расход газов при сварке стали горелками типа РС-53 и ГСМ-53 Толщина разрезаемого металла, мм Скорость резки, мм/мин Давление режущего кислорода, кгс,мм2 (МПа) Расход газов, л / чкислорода Расход газов, л /чацетилена Время нагрева металла до температуры воспламенения 5 500-530 2,4 (0,24) 0,3-0,4 0,25-0,3 10-12 10 400-450 2,6 (0,26) 0,45-0,6 0,3-0,4 12-13 20 300-340 3,0 (0,30) 0,45-0,6 0,3-0,4 14-15 30 260-290 3,7 (0,37) 0,45-0,6 0,3-0,4 15-16 50 210-230 4,0 (0,40) 0,5-0,6 0,35-0,4 16-18 80 170-190 5,0 (0,50) 0,6-0,8 0,4-0,5 18-20 100 160-180 6,0 (0,60) 0,6-0,8 0,4-0,5 20-25 Таблица. Режимы машинной резки низкоуглеродистой стали Нормирование контактной сварки Определение расхода инструмента При контактной сварке происходит износ рабочих контактных частей машины. -при стыковой сварке изнашиваются контактные губки; -при точечной — электроды; -при шовной — ролики; -при рельефной — контактные плиты. Быстрота износа этих частей зависит от материала, из которого они изготовлены, чистоты поверхности свариваемых заготовок и режима сварки. Наименование показателей Значение показателей Число точек, свариваемых на декапированной стали до полного износа электродов из красной меди 10000—30000 Расход меди на сварку 1000 точек при сварке декапированной стали в г 25—70 Число свариваемых стыков до полного износа губок 5000—15000 Расход меди на сварку 1000 стыков в г 20—450 Число погонных метров шва, свариваемого до полного износа роликов из красной меди (при сварке декапированной стали и интенсивном охлаждении роликов) до 2000 Расход меди на 100 м сварного шва в г 100—300 Таблица Ориентировочные нормы стойкости рабочих частей и расход меди Стыковая сварка оплавлением Точечная сварка на автоматических машинах Роликовая сварка декапированной стали площадь поперечного сечения в месте сварки в мм* варка одного стыка в квт-час суммарная толщина свариваемых листов в мм на 100 точек в квт-час суммарная толщина свариваемых листов в мм на 1 м шва в квт-час 100 0,006 2 0,04 0,5 0,04—0,08 200 0,024 4 0,08 1 0,08—0,14 300 0,060 6 0,13 1,5 0,1—0,20 500 0,125 8 0.23 2 0,12—0,24 1000 0,400 10 0,38 3 0,25—0,50 1500 0,825 12 0,62 4 0,5—1,00 2000 1,275 2500 1,725 Таблица. Расход электроэнергии при сварке стальных деталей