Оглавление:

стр.

1. Газовая сварка...........................................................................................................................2

  1.1 Введение..............................................................................................................................2

  1.2 Применение газовой сварки..............................................................................................2

  1.3 Оборудование для газовой сварки....................................................................................4

  1.4 Аппаратура и оборудование для  газовой сварки.............................................................7

  1.5 Технология газовой сварки................................................................................................9

2. Буровая установка  УРБ 2А2...................................................................................................12

  2.1 Введение............................................................................................................................12

  2.2 Схема  буровой установки................................................................................................12

  2.3 Механизмы  буровой установки.......................................................................................14

  2.4 Кинематическая  схема буровой установки УРБ  2А2....................................................15

  2.5. Вращатель  буровой установки УРБ 2А2.......................................................................15

  2.6 Талевая  система буровой установки УРБ  2А2...............................................................16

  2.7 Гидродомкрат  подачи буровой установки УРБ  2А2.....................................................17

  2.8 Мачта  буровой установки УРБ 2А2................................................................................18 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Газовая сварка

1.1 Введение

  Газовая, или газоплавильная сварка — сварка плавлением с применением смеси  кислорода и горючего газа, преимущественно  ацетилена; реже — водорода, пропана, бутана, блаугаза, бензина и т. д. Тепло, выделяющееся при горении  смеси кислорода и горючего газа, оплавляет свариваемые поверхности  и присадочный материал с образованием сварочной ванны — металла  свариваемого шва, находящегося в жидком состоянии. Пламя может быть окислительным  или восстановительным, это регулируется количеством кислорода. В зависимости  от состава основного металла  выбирают состав присадочных прутков; а в зависимости от толщины  основного металла — диаметр.

  Способ  газовой сварки был разработан в  конце прошлого столетия, когда начиналось промышленное производство кислорода, водорода и ацетилена. В тот период газовая сварка являлась основным способом сварки металлов и обеспечивала получение  наиболее прочных сварных соединений. В дальнейшем с созданием и  внедрением высококачественных электродов для дуговой сварки, автоматической и полуавтоматической дуговой сварки под флюсом и в среде защитных газов (аргона, гелия и углекислого  газа и др.), газовая сварка была постепенно вытеснена из многих производств  этими способами электрической  сварки. Тем не менее, и до настоящего времени газовая сварка металлов наряду с другими способами сварки широко применяется в народном хозяйстве. 

  1.2 Применение газовой сварки

  Газосварочное пламя используется для соединения листов черных и цветных металлов толщиной до 5—6 мм, для сварки чугуна, при небольших ремонтных работах, пайке и т. д. К преимуществам  газовой сварки относятся универсальность, возможность работы в полевых  условиях. Экономически она обычно менее выгодна, чем дуговая электросварка, и имеет меньшую производительность. Газовая сварка мало механизирована и выполняется почти исключительно  вручную, требуя высокой квалификации рабочего-сварщика. Недостатком ее является повышенная опасность работы со сжатыми газами (при нарушении  установленных правил возможны разрушительные взрывы).

  Газосварочное пламя кроме сварки имеет и  другие применения, из которых особенно важна газокислородная резка  углеродистых и низколегированных  сталей, основанная на способности  железа гореть в технически чистом кислороде. Для зажигания железа нужно нагреть его в начальной  точке до белого каления (1200—1300°  С) и направить на нагретый участок  струю технически чистого кислорода. Реакция сгорания железа экзотермична и идет со значительным выделением тепла. Резка производится специальными режущими горелками, или резаками, объединяющими в себе подогревательную часть, по устройству аналогичную газосварочной горелке, и канал для подачи режущего кислорода.

  Газокислородная резка является наиболее распространенным способом термической, или огневой  резки, отличается высокой производительностью  и чистотой реза, позволяет резать сталь толщиной до двух метров. Однако все металлы, кроме углеродистой стали, плохо поддаются газокислородной  резке. В связи с широким распространением газокислородной резки на нее  расходуется основная масса вырабатываемого  кислорода высокой чистоты.

  При газовой сварке для создания высокотемпературного пламени используются кислород и  ацетилен. Пламя имеет достаточно большую температуру, позволяющую  расплавить большинство металлов.

  Газовая сварка осуществляется вручную. Сварщик  должен сам контролировать перемещение  горелки и подачу сварочной проволоки. Ацетилен и кислород подаются из отдельных  баллонов, на которых имеются регуляторы. Процесс регулирования подачи газа контролируется манометром. Через гибкие шланги газ подается к горелке. Горелка  оснащена двумя вентилями; один контролирует количество кислорода, другой – количество ацетилена. Газы смешиваются в насадке  горелки и, выходя через отверстие  сопла, сгорают.

  В газовой сварке вместо ацетилена  могут быть использованы другие горючие  газы, например, пропан, природный газ. 

  Рис 1. Схема газовой сварки.

  Сварку  применяют для получения неразъемного соединения деталей при изготовлений изделий, машин и сооружений из металла. Прежде для этого преимущественно  пользовались клепкой.

  Сварное изделие имеет меньшей вес, чем  клепальное, проще в изготовлении, дешевле, надежнее и может быть выполнено  в более короткий срок, с меньшей  затратой труда и материалов. Сваркой  можно изготовлять изделия очень  сложной формы, которые прежде удавалось  получить только отливкой или кузнечной  и механической обработкой. При изготовлении металлоконструкций сварка дает от 10 до 20 % экономии металла по сравнению  с клепкой, до 30 % по сравнению с  литьем из чугуна.

  Сварные швы обеспечивают высокую надежность (плотность и прочность) резервуаров  и сосудов, в том числе и  работающих при высоких температурах и давлениях газов, паров и  жидкостей. 

  1.3 Оборудование для газовой сварки

  Для газовой  сварки необходимо:

1. газы – кислород и горючий газ (ацетилен  или его заменитель);
2. присадочная проволока (для сварки и наплавки);
3. соответствующее оборудование и аппаратура, в то числе:
1. кислородные баллоны для хранения запаса кислорода;
2. кислородные редукторы для понижения давления кислорода, подаваемого из                       баллонов в горелку или резак;
3. ацетиленовые генераторы для получения ацетилена из карбида кальция или ацетиленовые баллоны, в которых ацетилен находится под давлением и растворен в ацетилене;
4. сварочные, наплавочные, закалочные и другие горелки с набором наконечников для нагрева метла различной толщины;
5. резиновые рукава (шланги) для подачи кислорода и ацетилена в горелку;
4. принадлежности для сварки: очки с темными стеклами (светофильтрами) для защиты глаз от яркого света сварочного пламени, молоток, набора ключей для горелки, стальные щетки для очистки металла и сварочного шва;
5. Сварочный стол или приспособление для сборки и закрепления деталей при прихватке, сварки;
6. флюсы или сварочные порошки, если они требуются для сварки данного металла.

Материалы, применяемые при  газовой сварке.

  Кислород

  Кислород  при атмосферном давлении и обычной  температуре газ без цвета  и запаха, несколько тяжелее воздуха. При атмосферном давлении и температуре 20 гр. масса 1м³  кислород равен 1.33 кг. Сгорание горючих газов и паров горючих жидкостей в чистом виде кислороде происходит очень энергично с большой скоростью, а возникновение в зоне горения возникает высокая температура.

  Для получения сварочного пламени с  высокой температурой, необходимо для  быстрого расплавления металла в  месте сварки, горючий газ или  пары горючей жидкости сжигают в  смеси  с чистым кислородом.

  При возникновении сжатого газообразного  кислорода с маслом или жирами последние могут самовоспламеняться, что может быть причиной пожара. Поэтому при обращении с кислородными баллонами и аппаратурой необходима тщательно следить за тем, чтобы  на них не падали даже незначительные следы масла и жиров. Смесь  кислорода с горючих жидкостей  при определенных соотношениях кислорода  и горючего вещества взрывается.

  Технический кислород добывают из атмосферного воздуха  который подвергают обработке в  воздухоразделительных установках, где он очищается от углекислоты  и осушается от влаги.

  Жидкий  кислород хранят и перевозят в  специальных сосудах с хорошей  теплоизоляцией. Для сварки выпускают  технический кислород трех сортов: высшего, чистотой не ниже 99.5%

  1-ого  сорта чистотой 99.2%

  2-ого  сорта чистотой 98.5% по объему.

  Остаток 0.5-0.1% составляет азот и аргон

  Ацетилен 

    В качестве горючего газа для  газовой сварки получил распространение  ацетилен соединение кислорода  с водородом. При нормальной  t^o и давлением ацетилен находится в газообразном состоянии. 

  Ацетилен  бесцветный газ. В нем присутствуют примеси сероводорода и аммиак.

  Ацетилен  есть взрывоопасный газ. Чистый ацетилен способен взрываться при избыточном давлении свыше 1.5 кгс/см2, при быстром  нагревании до 450-500С. Смесь ацетилена  с воздухом взрываться при атмосферном  давлении, если в смеси содержится от 2.2 до 93% ацетилена по объему. Ацетилен для промышленных целей получают разложением жидких горючих действием  электродугового разряда, а так  же разложением карбида кальция  водой.

  Газы  заменители ацетилена.

  При сварке металлов можно применять  другие газы и пары жидкостей. Для  эффективного нагрева и расплавления металла  при сварке необходимо чтобы  t^o пламени была примерно в два раза превышала t^o плавления свариемого металла.

  Для сгорания горючих различных газов  требуется различное кол-во кислорода  подаваемого в горелку. В таб1 приведены основные хар-ки горючих  газов для сварки. 

  Газы  заменители ацетилена применяют  во многих отраслях промышленности. Поэтому  их производство и добыча в больших  масштабах и они являются очень  дешевыми, в этом их основное преимущество перед ацетиленом.

    Вследствие более низкой t^o пламени этих газов применение их ограничено некоторыми процессами нагрева и плавления металлов.

  При сварке же стали с пропаном или  метаном приходится применять сварочную  проволоку содержащею повышенное количество кремния и марганца, используемых в качестве раскислителей, а при  сварке чугуна и цветных металлов использовать флюсы.

     Газы – заменители с низкой  теплопроводной способностью неэкономично  транспортировать в баллонах. Это  ограничивает их применение для  газопламенной обработки. 

  Таблица №1 Горючие газы для сварки и резки.

  Сварочные проволоки и флюсы

  В большинстве случаев при газовой  сварке применяют присадочную проволоку  близкую по своему хим. составу к  свариваемому металлу.

  Нельзя  применят для сварки  случайную  проволоку  неизвестной марки.

  Поверхность проволоки должна быть гладкой и  чистой без следов окалины, ржавчины, масла,  краски и прочих загрязнений. Температура плавления проволоки  должна быть равна или несколько  ниже t^o плавления металла.

  Проволока должна плавится спокойно и равномерно, без сильного разбрызгивания и вскипания, образуя при застывании плотный  однородный металл без посторонних  включений и прочих дефектов.

  Для газовой сварки цветных металлов (меди, латуни, свинца), а так же нержавеющей  стали в тех случаях, когда  нет подходящей проволоки, применяют  в виде исключения полоски нарезанный из листов той же марки, что и сваривает  металл.

  Флюсы

  Медь, алюминий, магний и их сплавы при  нагревании в процессе сварки энергично  вступают в реакцию с кислородом воздуха или сварочного пламени (при сварке окислительным пламенем), образуя окислы, которые имеют  более высокую t^o плавления, чем металл. Окислы покрывают капли расплавленного металла тонкой пленкой и этим сильно затрудняют плавление частиц металла при сварке. 

  Для защиты расплавленного металла от окисления  и удаления образующихся окислов  применяют сварочные порошки  или пасты, называемые флюсами. Флюсы, предварительно нанесенные на присадочную  проволоку или пруток и кромки свариваемого металла, при нагревании расплавляются и образуют легкоплавкие шлаки, всплывающие на поверхность  жидкого металла. Пленка шлаков прокрывает поверхность расплавленного металла, защищая его от окисления.

  Состав  флюсов выбирают в зависимости от вида и свойств  свариваемого металла.

  В качестве флюсов применяют прокаленную  буру, борную кислоту. Применение флюсов необходимо при сварке чугуна и некоторых  специальных легированных сталей, меди и ее сплавов. При сварке углеродистых сталей не применяют.

  1.4 Аппаратура и оборудование для газовой сварки.

  Водяные предохранительные  затворы

  Водяные затворы защищают ацетиленовый генератор  и трубопровод от обратного удар пламени из сварочной горелки  и резака. Обратным ударом называется  воспламенение ацетиленово-кислородной  смеси в каналах горелки или  резака.

  Водяной затвор обеспечивает безопасность работ  при газовой сварке и резке  и является главной частью газосварочного поста. Водяной затвор должен содержатся всегда в исправном состоянии, и  быть наполнен водой до уровня контрольного крана.

  Водяной затвор всегда включает между горелкой или резаком и ацетиленовым генератором  или газопроводом.

  Рис. 2. Схема устройства и работы водяного затвора среднего давления:  а — нормальная  работа  затвора,  б - обратный  удар пламени

  Баллон  для сжатых газов 

    Баллоны для кислорода и других  сжатых газов представляют собой  стальные цилиндрические сосуды. В горловине баллона сделано  отверстие с конусной резьбой,  куда ввертывается запорный вентиль.  Баллоны бесшовные для газов  высоких давлений изготавливают  из Турб углеродистой и легированной  стали. Баллоны окрашивают с  наружи в словные цвета,  в  зависимости от рода газа. Например, кислородные баллоны в голубой  цвет, ацетиленовые в белый водородные  в желто-зеленый для прочих  горючих газов в красный цвет.

  Верхнею сферическую часть баллона не окрашивают и на ней выбивают паспортные данные   баллона.

  Баллон  на сварочном посту устанавливают  вертикально и закрепляю хомутом.

  Вентили для баллонов

  Вентили кислородных баллонов изготавливают  из латуни. Сталь для деталей вентиля  применять нельзя так как она  сильно коррозирует в среде сжатого  влажного кислорода.  

  Ацетиленовые  вентили изготавливают из стали. Запрещается применять медь и  сплавы, содержащие свыше 70% меди, так  как с медью ацетилен может  образовывать взрывчатое соединение –  ацетиленовую медь. 

  Редукторы для сжатых газов

  Редукторы служат для понижения давления газа, отбираемого из баллонов (или газопровода), и поддержания этого давления постоянным независимо от снижения давления газа в баллоне. Принцип действия и основные детали у всех редукторов примерно одинаковы.

  По  конструкции бывают редукторы однокамерные и двухкамерные. Двухкамерные редукторы  имеют две камеры редуцирования, работающие последовательно, дают более  постоянное рабочее давление и менее  склонны к замерзанию при больших  расходах газа.

  Кислородный и ацетиленовый редукторы показаны на рис. 3.

  Рис. 3.  Редукторы: а — кислородный, б — ацетиленовый

  Рукава (шланги) служат для подвода газа в горелку. Они должны обладать достаточной  прочностью, выдерживать давление газа, быть гибкими и не стеснять движений сварщика. Шланги изготовляют из вулканизированной  резины с прокладками из ткани. Выпускаются  рукава для ацетилена и кислорода. Для бензина и керосина применяют  шланги из бензостойкой резины.

  1.5 Технология газовой сварки.

  Сварочное пламя.

  Внешний, вид температура и влияние  сварочного пламени на расплавленный  металл зависят от состава горючей  смеси, т.е. соотношение в ней кислорода  и ацетилена. Изменяя состав горючей смеси, сварщик изменяет свойства сварочного пламени. Изменяя соотношение кислорода и ацетилена в смеси, можно получать три основных вида сварочного пламени, рис. 3.

  Рис 4. Виды ацетилено-кислородного пламени

  а – науглероживающее, б-нормальное, в – окислительное; 1 – ядро, 2- восстановительная зона, 3 - факел

  Для сварки большинства металлов применяют  нормальное (восстановительное) пламя (рис. 4, б).

  Окислительное пламя (рис. 4, в) применяют при сварке с целью повышения производительности процесса, но при этом обязательно пользоваться проволокой, содержащей повышенное количество марганца и кремния в качестве раскислителей, оно также необходимо при сварке латуни и пайке твердым припоем.

  Пламя с избытком ацетилена применяют  при наплавке твердыми сплавами. Пламя  с незначительным избытком ацетилена  используют для сварки алюминиевых  и магниевых сплавов.

  Качество  наплавленного металла и прочности  сварного шва сильно зависят от состава  сварочного пламени. 

  2. Буровая установка  УРБ 2А2

  2.1 Введение

  Бурение производится вращательным способом с  промывкой или продувкой скважины или шнеками. Установка УРБ 2А2 приводится в действие от двигателя автомобиля. Перемещающийся по мачте вращатель  с гидроприводом используется при  бурении, наращивании бурильного инструмента  без отрыва от забоя и выполняет  совместно с гидроподъемником работу по спуску (подъему) инструмента и  его подачу при бурении. Вращатель  перемещается по мачте при помощи гидроцилиндра и талевой системы. Гидравлический механизм спуска –  подъема и подачи инструмента  обеспечивает оптимальное усилие подачи, в том числе и при бурении  пневмоударниками, и позволяет вести  высокоэффективное бурение по породам  любой категории крепости. Управление установкой полностью сконцентрировано на пульте бурильщика. На пульте находятся  контрольные приборы и регуляторы усилия на забой, скорости подачи и  подъема, а также частоты вращения шпинделя вращателя.

2.2 Схема буровой  установки

  Механизмы буровой установки: раздаточная  коробка (передаёт вращение от ходового двигателя автомобиля), буровой насос  НБ32, (или компрессор КТ-7), мачта с  кранблоком, подвижным вращателем и  одноцилиндровым гидроподъемником 2хстороннего действия, пульт управления и масляные баки (обеспечивающие маслом гидросистемы буровой установки) полностью  смонтироны на раме, закрепленной на шасси  автомобиля ЗИЛ 131.

  Рис.6. Буровая установка УРБ-2А2.  (а - вид сбоку; б - вид сверху;)

1. коробка отбора мощности;                                                          13. обвязка гидросистемы;

2. цилиндр подъема мачты;                                                             14. каретка;

3.вращатель;                              1                                                       15. опорный домкрат.

4. пульт управления;

5.элеватор для труб и патрон для шнеков;

6. автомобиль;

7. мачта;

8. талевая система;

9. рама;

10. установки бурового насоса и компрессора;

11. гидродомкрат подачи;

12. раздаточная коробка; 
 

2.3 Механизмы буровой  установки

  Все механизмы, входящие в установку , в  том числе раздаточная коробка, передающая вращение от ходового двигателя  автомобиля, буровой насос НБ-32 или  компрессор КТ-7, мачта с кронблоком, подвижным вращателем и одноцилиндровым  гидроподъемником двустороннего действия, пульт управления механизмами установки, масляные баки для обеспечения маслом гидросистемы буровой установки  смонтированы на раме, закрепленной на шасси автомобиля ЗИЛ-131.

  Буровой установке придается двуосный прицеп для перевозки труб, шнеков и инструмента. На нем установлен консольно-поворотный кран для погрузочно-разгрузочных работ.

    Установка имеет подвижный вращатель,  который используется в процессе  бурения, наращивания инструмента  без отрыва его от забоя  и выполняет совместно с гидроподъемником  работу по спуско-подъему инструмента  и принудительную подачу его  на забой. Кинематика и мощность  вращателя обеспечивают также  свинчивание и развинчивание  бурильных труб, благодаря чему  отпадает необходимость в специальных  механизмах для этой цели.

    На установке имеется аварийный  ручной маслонасос, позволяющий  перемещать вращатель и укладывать  мачту. С помощью манометров  на нагнетательной линии можно  судить о крутящем моменте  и осевой нагрузке на забой.

  Вращатель представляет собой трехскоростную коробку с цилиндрической прямозубой передачей в стальном литом корпусе. С пульта управления можно изменять и реверсировать на каждой передаче частоту вращения шпинделя от нуля до максимума за счет дросселирования жидкости, подводимой к гидродвигателю вращателя.

    Для бурения с промывкой и продувкой шпиндель выполнен полым. На верхний конец его насажен сальник-вертлюг и прикреплен к крыше корпуса вращателя. На нижний конец шпинделя на шлицевой посадке насажен шарнирный элеватор или патрон (при бурении шнеками), которые крепятся к крышке корпуса полухомутами.

  Мачта установки - сварная из труб-швеллеров. Она опирается на опоры, установленные на раме, и шарнирно на них закреплена. Подъем и опускание мачты осуществляются гидроцилиндром.

  С помощью установки УРБ-2А2 можно  бурить с очисткой забоя промывочной  жидкостью или продувкой забоя, для чего на установке монтируется  буровой насос или компрессор, а в благоприятных условиях можно  бурить шнековым способом. 
 

  2.4 Кинематическая схема  буровой установки  УРБ 2А2

  Вращение  от двигателя автомобиля через коробку  передач, включенную на пятую скорость, коробку раздаточную автомобиля и коробку отбора мощности карданным  валом II передается на ведущий вал III коробки раздаточной (рис. 7). От вала III вращение посредством шестерен передается на валы привода масляных насосов и насоса бурового

  Рис. 7. Кинематическая схема: 1 - компрессор; 2 - буровой насос НБ-50; 3 - двигатель ЗИЛ-131; 4 - коробка передач автомобиля; 5 - коробка раздаточная автомобиля; 6 - коровка отбора мощности; 7 - коробка раздаточная установки; 8 - насос MН250/100; 9 - насос НШ-10ЕЛ; 10 - насос MН250/100; 11 - гидромотор MН250/100; 12 - вращатель

  Буровой и масляные насосы включаются зубчатой муфтой коробки отбора мощности. Кроме  того, шкив привода бурового насоса или компрессора имеет индивидуальное включение зубчатой муфтой. Для привода  вращателя служит гидромотор, от которого вращение через зубчатую муфту передается на вал IX. На валу IX свободно перемещается блок-шестерня, который может входить  в зацепление с одной из трех шестерен, посаженных на вал X, что обеспечивает вращение этого вала, а также шпинделя XI с тремя различными частотами.