Расчет нормы штучного времени при газовой резке черных металлов производится по формуле Т ш = [(Т о К о +t в.р )L+ Т’ о + t в.и ] К мин,
где Т ш — штучное время на операцию, мин; Т о — основное время резки на 1 пог. м реза, мин; К о — коэффициент, учитывающий чистоту кислорода, род горючего и марку разрезаемой стали: t в.р — вспомогательное время, зависящее от длины реза; L — расчетная длина реза, м; Т’ о — время на подогрев металла в начале реза на одну деталь, мин; t в.и — вспомогательное время, связанное о изделием и оборудованием, мин; К — коэффициент, учитывающий время на обслуживание рабочего места, на отдых и личные надобности газорезчика.
Основное время резки на 1 пог. м реза рассчитывается по формуле Т о = 1000/v мин,
где v — скорость резки, м/мнн.
Рассчитанное по этой формуле основное время ручной кислородной резки низкоуглеродистой стали приведено в табл. 82, а основное время машинной однорезаковой фигурной резки низкоуглеродистой стали приведено в табл. 83.
82. Основное время ручной кислородной резки низкоуглеродистой стали
| Толщина металла, мм | Скорость резки, мм/мин | Время на 1 пог. м реза, мин | Время на один подогрев в начале резки, мин | |||
| резка от кромки листа | резка в замкнутом контуре листа | |||||
| ацетилен | природный газ | ацетилен | природный газ | |||
| 5 | 500 | 2,0 | 0,09 | 0,15 | 0,23 | 0,37 |
| 10 | 455 | 2,2 | 0,12 | 0,19 | 0,28 | 0,45 |
| 15 | 400 | 2,50 | 0,13 | 0,22 | 0,34 | 0,54 |
| 20 | 380 | 2,60 | 0,14 | 0,23 | 0,39 | 0,62 |
| 25 | 350 | 2,85 | 0,15 | 0,25 | 0,44 | 0,70 |
| 30 | 340 | 2,95 | 0,17 | 0,27 | 0,48 | 0,77 |
| 85 | 320 | 3,10 | 0,18 | 0,29 | 0,52 | 0,83 |
| 40 | 305 | 3,25 | 0,19 | 0,30 | 0,58 | 0,93 |
| 45 | 290 | 3,45 | 0,20 | 0,32 | 0,62 | 0,99 |
| 50 | 280 | 3,55 | 0,22 | 0,35 | 0,68 | 1,10 |
| 60 | 260 | 3,85 | 0,25 | 0,40 | — | — |
| 70 | 250 | 4,0 | 0,28 | 0,45 | — | — |
| 80 | 235 | 4,25 | 0,31 | 0,50 | — | — |
| 90 | 220 | 4,55 | 0,33 | 0,53 | — | — |
| 100 | 210 | 4,75 | 0,36 | 0,58 | — | — |
| 120 | 195 | 5,10 | 0,41 | 0,66 | — | — |
| 150 | 170 | 5,90 | 0,48 | 0,77 | — | — |
| 170 | 155 | 6,45 | 0,53 | 0,85 | — | — |
| 200 | 135 | 7,40 | 0,60 | 0,96 | — | — |
| 250 | 115 | 8,65 | 0,70 | 1,12 | — | — |
| 300 | 95 | 10,5 | 0,80 | 1,28 | — | — |
Примечание. При фигурной резке стали норму времени следует увеличивать на 10%.
83. Основное время машинной однорезаковой фигурной кислородной резки низкоуглеродистой стали
| Толщина металла, мм | Скорость резки, м/мин | Время на 1 пог. м реза, мин. | Время на один подогрев в начале резки,мин | |||
| резка от кромки листа | резка в замкнутом контуре листа | |||||
| ацетилен | природный газ | ацетилен | природный газ | |||
| 5 | 645 | 1,55 | 0,095 | 0,15 | 0,23 | 0,37 |
| 10 | 585 | 1,71 | 0,12 | 0,19 | 0,28 | 0,45 |
| 15 | 515 | 1,94 | 0,135 | 0,22 | 0,34 | 0,54 |
| 20 | 490 | 2,04 | 0,145 | 0,23 | 0,39 | 0,62 |
| 25 | 455 | 2,2 | 0,155 | 0,25 | 0,44 | 0,70 |
| 30 | 435 | 2,3 | 0,17 | 0,27 | 0,48 | 0,77 |
| 35 | 410 | 2,44 | 0,18 | 0,29 | 0,52 | 0,83 |
| 40 | 390 | 2,56 | 0,19 | 0,30 | 0,58 | 0,93 |
| 45 | 375 | 2,67 | 0,20 | 0,32 | 0,62 | 0,95 |
| 50 | 365 | 2,74 | 0,22 | 0,35 | 0,68 | 1,10 |
| 60 | 340 | 2,94 | 0,25 | 0,40 | — | — |
| 70 | 320 | 3,13 | 0,28 | 0,45 | — | — |
| 80 | 300 | 3,34 | 0,31 | 0,50 | — | — |
| 90 | 285 | 3,51 | 0,33 | 0,53 | — | — |
| 100 | 270 | 3,71 | 0,36 | 0,58 | — | — |
Примечание. При резке деталей в замкнутом контуре к длине реза нужно прибавить длину на вывод резака с места прожигания отверстия до начала фигурной резки.
Примерный удельный расход газов при ручной ацетилено-кислородной резке низкоуглеродистой стали приведен в табл. 84
84. Примерный удельный расход газов при ручной ацетилено-кислородной резке низкоуглеродистой стали
Рассмотрим три способа термической резки металла: газокислородная, плазменная и лазерная как наиболее распространенные.
Кислородно-разделительная резка применяется для раскроя сортового и листового углеродистого и низколегированного метал-лопроката, обрезки прибылей стального литья, обработки кромок под сварку и др. Не применяется для резки нержавеющих и высоколегированных сталей, чугуна и цветных металлов.
Плазменно-дуговая резка применяется для раскроя проката как низкоуглеродистых, так и высоколегированных сталей, а также алюминия, меди и их сплавов.
Лазерная резка значительно расширяет область применения термической резки и является эффективным способом резки тонколистового проката, тонкостенных труб и специального профильного проката из металлических и неметаллических материалов.
Каждый из способов имеет свои технически и экономически обоснованные области применения, но для всех способов существует общая технологическая схема расходования технических газов.
При упомянутых выше способах резки нормируются расходные газы, используемые для подогрева металла, собственно резки или плазмообразования. К таким газам относятся: кислород, ацетилен или его заменители (пропан-бутан, природный газ) и азот. Применение водорода и аргона при резке весьма ограничено и в статье не рассматривается.
При плазменно-дуговой резке необходимо планировать расход специальных сменных электродов (катодов) с гафниевыми или циркониевыми вставками. Нормы расхода таких электродов зависят от интенсивности их эксплуатации и составляют 1-4 шт./смену. Для более точного нормирования их расхода необходимо исходить из требований руководства по эксплуатации соответствующего оборудования. В общем случае норма расхода газа на рез или вырезку детали (Рдет) определяется по формуле:
где Н — норматив расхода газа в процессе резки, м3 на 1 м ре-за; L — длина реза (вырезаемого контура), м; Кн — коэффициент, учитывающий расход газов на начальных этапах резки, на подогрев, зажигание плазменной дуги, продувки и регулировки, может быть принят равным 1,1 при единичном производстве и 1,05 — при серийном.
Норматив расхода газа (H, м3 на 1 м реза) в процессе резки в зависимости от характеристик оборудования и режимов резки определяется по формуле:
где Р — номинальный расход газов согласно техническим характеристикам применяемого оборудования, м3/ч; V — скорость резки, м/ч.
Значения номинальных расходов газов в диапазоне скоростей резки для некоторых видов оборудования, которые можно использовать для укрупненных расчетов, приведены в таблице ниже.
Использование того или иного газа обуславливается требованиями технологического процесса и применяемым оборудованием.
Зависимость номинального расхода газа от толщины и скорости резки практически линейная пропорциональная и необходимое значение легко определяется интерполированием.
Таким образом, при необходимости можно укрупненно, оценочно определить расход газов при различных видах термической резки расчетным путем, исходя из используемого вида оборудования, разрезаемого материала и его толщины.
Тепловая резка металла