Порядок эксплуатации автомата адф-1002.

СОДЕРЖАНИЕ

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1 Эксплуатация сварочного автомата АДФ-1002 для дуговой сварки под слоем флюса. 2

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2 Расчет и опытная проверка режимов механизированной дуговой сварки под слоем флюса. 15

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3 Изучение конструкции и работы контактной точечной машины.. 21

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4 Определение пригодности контактной машины для сварки заданного соединения. 31

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5 Эксплуатация точечной конденсаторной машины 39

Приложение А.. 46

Приложение Б. 48

Приложение В.. 49

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1
Эксплуатация сварочного автомата АДФ-1002 для дуговой сварки под слоем флюса

Цель работы

Изучение конструкции и основ эксплуатации оборудования для автоматической сварки под флюсом.

Теоретическая часть

Сварка под флюсом – один из широко распространенных способов получения сварных конструкций. Сущность процесса состоит в том, что электрическая дуга между плавящимся электродом и свариваемым металлом горит под слоем гранулированного флюса 3 (рис.1.1). Сварочный ток подводится к электродной проволоке 1 при помощи токоподвода 2. Сварочная дуга горит в пространстве, так называемого, газового пузыря 4, который образуется в результате выделения паров и газов в зоне дуги. Сверху газовый пузырь ограничен пленкой расплавленного флюса 5, снизу – сварочной ванной 7. В результате кристаллизации расплавленного металла сварочной ванны образуется сварной шов 6. Расплавленный флюс изолирует зону сварки и кристаллизующийся металл от попадания воздуха и предотвращает окисление металла шва, а также насыщения его азотом. Это способствует получению швов с высокими механическими и коррозионными свойствами. Хорошая тепловая изоляция сварочной дуги, повышенное давление газов над сварочной ванной и большая плотность тока способствуют глубокому проплавлению основного металла.

Флюсы при дуговой сварке выполняют ряд важных функций: изолируют сварочную ванну и остывающий металл от атмосферы воздуха, стабилизируют горение дуги, обеспечивают металлургическую обработку расплавляемого металла, формируют поверхность шва и т.д. Выбор флюса проводится в соответствии с химическим составом свариваемого металла и требованиями к металлу шва. Для сварки углеродистых и низколегированных сталей одним из лучших считается флюс АН-348А. Для малоуглеродистых сталей чаще всего применяют сварочную проволоку Св08, Св08А. При сварке по кромкам со следами ржавчины рекомендуются проволоки Св08ГА или Св10ГА.

Рис. 1.1. Схема процесса сварки под флюсом

Сварочный автомат АДФ-1002 предназначен для сварки переменным током под слоем флюса соединений встык с разделкой и без разделки кромок, для сварки швов вертикальным и наклонным электродом, а также нахлесточных швов. Швы могут быть прямолинейными и кольцевыми. Сварочный автомат АДФ-1002 состоит: сварочного трактора и сварочного трансформатора ТДФЖ-1002 с встроенным блоком управления автомата.

Сварочный трактор представляет собой самоходный механизм, на ходовой тележке которого размещены приводы движения трактора и подачи электродной проволоки. Они приводятся в движение общим электродвигателем 8 (рис. 1.2). Скорость подачи сварочной проволоки и скорость сварки не зависят от напряжения на сварочной дуге и регулируются сменными шестернями. Сварочный трактор передвигается вдоль шва ходовым механизмом 10. Сварочная проволока подается в зону сварки механизмом подачи 3. Оба механизма (подающий и ходовой) смонтированы с двигателем 8 в один блок, который является несущим корпусом автомата. На корпусе укреплены мундштук 2 и кронштейн 6 с пультом управления. На кронштейне смонтированы правильный механизм, корректировочный механизм 4, кассета для проволоки 7, бункер для флюса 5, переднее шасси с холостыми бегунками 1. Мундштук применяется для подвода сварочного тока к электродной проволоке и для направления ее в зону сварки. Подвод тока осуществляется скользящими контактами. Мундштук для проволоки диаметром 3 – 5 мм на ток до 1000 А в нижней части снабжен двумя контактными роликами, между которыми скользит электродная проволока. Контактное давление роликов создается пружинами.

Правильный механизм служит для выпрямления электродной проволоки, сматываемой с кассеты. Он состоит из трех роликов, расположенных над механизмом подачи. Режим правки регулируется упорным винтом верхнего ролика. Корректировочный механизм служит для смещения электрода поперек шва и для поперечного наклона мундштука вместе с головкой, кронштейном и катушкой. Кроме того, при сварке по копиру он применяется для точной установки электрода в плоскости копира. Корректировочный механизм состоит из червяка, закрепленного на кронштейне, и червячного сектора, неподвижно закрепленного на корпусе электродвигателя. На оба конца червяка насажены маховики. При вращении маховика червяк перемещается по зубьям неподвижного сектора и поворачивает сварочную головку автомата.

Бункер служит для подачи флюса в зону дуги. Сварочный трактор снабжен двумя сменными бункерами: один применяется при сварке швов вертикальным электродом, другой – при сварке швов наклонным электродом. Бункер основной снабжен ссыпным патрубком. Перемещением этого патрубка по высоте регулируется толщина слоя флюса. На патрубке закреплена игла – указатель, с помощью которой сварщик контролирует направление дуги по шву. При правильной настройке острие указателя и конец указателя должны быть расположены точно по оси шва.

Механизм подачи электродной проволоки состоит из редуктора с червячными и цилиндрическими зубчатыми передачами и двух роликов, подающих зажатую между ними проволоку. Для настройки на нужную скорость подачи редуктор снабжен сменными шестернями.

Рис. 1.2. Автомат АДФ-1002. Общий вид:

1 – шасси переднее; 2 – мундштуки; 3 – механизм подачи электродной проволоки (сварочная головка); 4 – маховичок корректировочного механизма; 5 – бункер для флюса основной; 6 – кронштейн с пультом управления; 7 – кассета для проволоки; 8 – электродвигатель; 9 – маховичок включения фрикционной муфты; 10 – механизм движения автомата (ходовой).

Механизм движения сварочного трактора состоит из редуктора с червячными и сменными цилиндрическими зубчатыми передачами, двух ведущих бегунков с резиновыми шинами и электродвигателя. Для ручного перекатывания сварочного трактора на валу бегунков имеется специальная фрикционная муфта с маховиками 9, при помощи которой вал можно отключить от электропривода.

Рис. 1.3. Схема электрическая принципиальная автомата АДФ-1002

Пульт управления 6 встроен в корпус сварочного трактора. На пульте управления установлены: вольтметр V, амперметр A, кнопки управления "Пуск", "Стоп", "Вверх", "Вниз" и ручка резистора R5.

Электрическая схема управления обеспечивает:

- подъем и опускание электродной проволоки кнопками К_Н3 "Вверх" и К_Н4 "Вниз" при вспомогательных операциях (замыкание сварочной проволоки на изделие перед сваркой, подъем проволоки из шлака и др.);

- включение сварочного тока и возбуждение дуги, подачу электродной проволоки в зону сварки и передвижение автомата по свариваемому изделию нажатием на кнопку "Пуск" – К_Н1;

- дистанционное регулирование сварочного тока с пульта управления;

- заварку кратера и отключение сварочного тока в конце сварки при нажатии на кнопку «Стоп» – К_Н2.

- регулировка сварочного тока резистором R5

Технические характеристики сварочного трактора приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1

Технические данные сварочного трактора АДФ-1002

Напряжение питающей трехфазной сети, В
Номинальный сварочный ток, А
Диаметр электродной проволоки, мм	3,0 – 5,0
Скорость подачи электродной проволоки, м/час	60 – 360
Скорость сварки, м/час	12 – 80
Предельный угол наклона сварочной головки в плоскости, перпендикулярной шву, град
Емкость барабана для проволоки, кг
Емкость бункера, дм	6,5
Габаритные размеры, мм	715×345×540
Масса автомата без электродной проволоки, кг

Источником питания в сварочном автомате АДФ-1002 является трансформатор ТДФЖ-1002. Технические характеристики трансформатора приведены в таблице 1.2.

Трансформатор ТДФЖ-1002 предназначен для автоматической дуговой сварки под флюсом. Он реализует способ фазового регулирования выходного напряжения. В нем применен тиристорный фазорегулятор, работающий в комплекте с силовым трансформатором. Фазорегулятор состоит из двух встречно-параллельно соединенных тиристоров и системы управления угла их открытия.

Силовой трансформатор с фиксированным повышенным магнитным рассеянием конструктивно выполнен на сердечнике стержневого типа с обмотками из алюминиевого провода. Четыре секции образуют первичную обмотку, четыре – вторичную, две – реакторную и две – стабилизирующую.

Таблица 1.2

Техническая характеристика трансформатора ТДФЖ-1002

Напряжение питающей трехфазной сети, В
Номинальная частота, Гц
Номинальный сварочный ток, А, не более
Номинальное рабочее напряжение, В
Напряжение холостого хода, В, не более
Пределы регулирования сварочного тока, А диапазон малых токов диапазон больших токов	300 – 800 700 – 1200
Номинальный режим работы, ПВ, %
Номинальная потребляемая мощность, кВт, не более
Габаритные размеры	1370×760×1220
Масса, кг, не более

Регулирование осуществляется изменением угла открытия силовых тиристоров VS1 и VS2 (рис. 1.4). Формирование отпирающих тиристоры импульсов происходит в схеме управления состоящей из цепей задания рабочего напряжения и отрицательной обратной связи, а также из блока фазового управления и трансформатора питания цепей управления Т2. Трансформатор ТДФЖ 1002 имеет пологопадающую внешнюю статическую характеристику (ВСХ) (рис. 1.5).

Поскольку трансформатор однофазный и длительность состояния проводимости силовых тиристоров меньше длительности полупериода питающей сети, то при фазовом регулировании с большими углами задержки открывания тиристоров ток дуги прерывается. Для устранения этого недостатка в трансформаторе введена цепь импульсной стабилизации состоящая из конденсатора С7 и двух секций 5 и 6 (рис. 1.4) стабилизирующей обмотки, включенной параллельно первичной обмотке (секции 1,2 или 1,2,7,8).

Рис. 1.4. Схема электрическая принципиальная (упрощенная)
трансформатора ТДФЖ-1002

Рис. 1.5. ВСХ источника питания (диапазон больших токов)

При включении любого из силовых тиристоров конденсатор С7 заряжается до текущего значения сетевого напряжения. Зарядный ток проходит по стабилизирующей обмотке, трансформируется во вторичную цепь силового трансформатора (секции 3,4) и вызывает в дуговом промежутке импульс напряжениям достаточный для повторного возбуждения дуги. По окончании периода проводимости тиристора дуга гаснет, а конденсатор С7 разряжается на первичную обмотку. В следующий полупериод процесс повторяется на противоположной полярности.

Однако, несмотря на импульсную стабилизацию, диапазон фазового регулирования трансформатора, в котором обеспечивается устойчивое протекание процесса, не превышает 1:2.5. Поэтому в его конструкции применено добавочное ступенчатое регулирование, осуществляемое с помощью переключателя Q2 (рис. 1.4).

В диапазоне "малых токов" две катушки реакторной обмотки включаются последовательно и согласно по отношению к первичной обмотке, при сварке в диапазоне "больших токов" реакторные обмотки не включаются.

Оборудование и материалы

1. Сварочный автомат АДФ-1002.

2. Флюс АН-348А.

3. Сварочная проволока Св08А.

4. Технологические образцы для сварки.

5. Шаблон сварщика универсальный.

Порядок проведения работы

1. Ознакомиться с конструкцией сварочной установки АДФ-1002.

1. Установить параметры режима сварки указанные преподавателем.

2. Провести сварку образцов.

3. Визуально оценить качество соединений и произвести их замеры.

Содержание отчета

Отчет по работе должен содержать:

- сущность рассмотренных в работе способов получения неразъемных соединений;

- технические характеристики автомата АДФ-1002 и трансформатора ТДФЖ-1002;

- описание характера и результатов выполненной экспериментальной работы.

8. Контрольные вопросы

1. В чем заключается роль флюса при сварке?

2. В чем заключается подготовка флюса к сварке?

3. Назовите основные преимущества сварки под слоем флюса.

4. Приведите основные параметры режима при автоматической сварке под флюсом.

5. Каким образом производится зажигание дуги?

6. Каким образом регулируется скорость сварки автоматом АДФ-1002?

7. Каким образом регулируется скорость подачи электродной проволоки?

8. Каким образом регулируется сварочный ток?

9. Каким образом осуществляется импульсная стабилизация дуги?

10.Почему при сварке углеродистых сталей под флюсом АН-348А по кромкам с ржавчиной применяют проволоку Св08ГА или Св10ГА?

11. Показать, как производится замер геометрических параметров шва при помощи шаблона сварщика.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2
Расчет и опытная проверка режимов механизированной дуговой сварки под слоем флюса

Цель работы

Освоение методики расчета параметров режима автоматической сварки под слоем флюса и изучение влияния параметров режима на процесс сварки и геометрию сварного шва.

Теоретическая часть

Форма и размеры шва зависят от многих параметров режима сварки: величины сварочного тока, напряжения дуги, диаметра электродной проволоки, скорости сварки и др. Такие параметры, как наклон электрода или изделия, величина вылета электрода, грануляция флюса, род тока и полярность и т. д., оказывают меньшее влияние на форму и размеры шва.

Необходимое условие механизированной сварки – поддержание постоянной длины дуги для получения стабильной формы шва. Для этого скорость подачи электрода должна соответствовать скорости его плавления теплотой дуги. С увеличением силы сварочного тока скорость подачи электрода должна увеличиваться. Электродные проволоки меньшего диаметра при равной силе сварочного тока следует подавать с большей скоростью.

В сварочном автомате АДФ-1002, как и в подавляющем большинстве оборудования для механизированной сварки плавящимся электродом используется принцип саморегулирования длины дуги в системе «дуга-источник питания», что обеспечивается жесткой внешней статической характеристикой сварочного трансформатора ТДФЖ-1002, входящего в состав сварочного автомата. Поэтому при уменьшении скорости подачи длина дуги и ее напряжение увеличиваются, а сила тока значительно снижается. В результате уменьшаются доля теплоты, идущая на расплавление электрода, и количество расплавляемого электродного металла – сварной шов получается с меньшей глубиной и площадью проплавления.

Влияние параметров режима на форму и размеры шва обычно рассматривают при изменении одного из них при неизменных остальных параметрах.

Режим сварки определяет поперечный профиль шва – глубину проплавления a, ширину шва e, величину наружного усиления шва g, коэффициенты формы провара Ψ_ПР = e/a и валика Ψ_В = e/g, а также долю участия основного и электродного металла в образовании шва.

Коэффициент формы провара для швов выполненных механизированной сваркой должен быть в пределах 1,3 – 4,0 для того, чтобы уменьшить вероятность образования горячих трещин, коэффициент валика в пределах Ψ_В = 5 – 6.

С увеличением силы сварочного тока глубина проплавления возрастает почти линейно до некоторой величины. Это объясняется ростом давления дуги на поверхность сварочной ванны, которая оттесняют расплавленный металл из-под дуги (улучшаются условия теплопередачи от дуги к основному металлу) и увеличением погонной энергии. При этом также повышается количество расплавляемого электродного металла, увеличивается его поступление в шов и, соответственно, увеличивается высота усиления шва. Ширина шва с ростом тока возрастает незначительно, так как в процессе саморегулирования дуга заглубляется в основной металл (находится ниже поверхности основного металла).

Увеличение плотности сварочного тока (уменьшение диаметра электрода при постоянном токе) позволяет резко увеличить глубину проплавления, что объясняется ростом максимального давления дуги и теплового потока, а также уменьшением подвижности дуги на торце электродной проволоки. Ширина шва при этом уменьшается, поскольку сокращается сечение дугового разряда. Путем уменьшения диаметра электродной проволоки можно получить шов с требуемой глубиной проплавления, если ограничена величина максимального сварочного тока, обеспечиваемая источником питания дуги. Однако при этом уменьшается коэффициент формы провара шва и интенсифицируется зональная ликвация в металле шва, что приводит к пористости и пониженным механическим характеристикам в центральной части шва.

Род и полярность тока оказывают значительное влияние на форму и размеры шва, что объясняется различным количеством теплоты, выделяющимся на катоде и аноде дуги, а также более высокой пространственной стабильностью анодного пятна. На некоторых режимах при сварке на постоянном токе прямой полярности глубина проплавления на 40 – 50 %, а на переменном – на 15 – 20 %, меньше, чем при сварке на постоянном токе обратной полярности.

При увеличении напряжения дуги (длины дуги) при неизменном токе увеличивается ее подвижность и возрастает доля теплоты дуги, расходуемая на расплавление флюса (количество расплавленного флюса). При этом растет ширина шва, а глубина проплавления остается примерно постоянной. Этот параметр режима широко используют в практике для регулирования ширины шва.

Увеличение скорости сварки уменьшает погонную энергию и изменяет толщину прослойки расплавленного металла под дугой. В результате этого основные размеры шва уменьшаются. Однако в некоторых случаях (сварка тонкими проволоками на повышенной плотности сварочного тока) увеличение скорости сварки до некоторой величины, уменьшая прослойку расплавленного металла под дугой и теплопередачу от нее к основному металлу, может привести к росту глубины проплавления. При чрезмерно больших скоростях сварки и силе сварочного тока в швах образуются подрезы.

С увеличением вылета электрода возрастает интенсивность его подогрева, а значит, и скорость его плавления. В результате толщина прослойки расплавленного металла под дугой увеличивается и, как следствие этого, уменьшается глубина проплавления. Этот эффект иногда используют при сварке электродными проволоками диаметром 2 – 3 мм для увеличения количества расплавляемого электродного металла при сварке швов, образуемых в основном за счет добавочного металла (способ сварки с увеличенным вылетом электрода).

Состав и строение частиц флюса оказывают заметное влияние на форму и размеры шва. При уменьшении насыпной массы флюса (пемзовидные флюсы) повышается газопроницаемость слоя флюса над сварочной ванной и, как результат этого, уменьшается давление в газовом пузыре дуги. Это приводит к увеличению толщины прослойки расплавленного металла под дугой, а значит, и к уменьшению глубины проплавления. Флюсы с низкими стабилизирующими свойствами, как правило, способствуют более глубокому проплавлению.

Пространственное положение электрода и изделия при сварке под флюсом оказывает такое же влияние на форму и размеры шва, как и при ручной сварке. Для предупреждения стекания расплавленного флюса, ввиду его высокой жидкотекучести, сварка этим способом возможна только в нижнем положении при наклоне изделия от горизонтальной плоскости на угол не более 10 – 15°. Изменение формы и размеров шва наклоном изделия находит практическое применение только при сварке кольцевых стыков труб ввиду сложности установки листовых конструкций в наклонное положение. Подогрев основного металла перед сваркой приводит к увеличению глубины провара и ширины шва.

Оборудование и материалы

1. Сварочная установка АДФ-1002.

2. Флюс АН-348А.

3. Сварочная проволока Св08А диаметром 3 или 4 мм.

4. Технологические образцы для сварки.

5. Шаблон сварщика универсальный.

Порядок проведения работы

1. По заданной глубине провара a (мм) определить сварочный ток I_СВ (A) из формулы:

I_СВ = (80…200)·a

2. Диаметр электродной проволоки d_Э выбрать в зависимости от величины сварочного тока I_СВ по таблице 2.1.

3. Выбрать размеры валика для заданной толщины металла согласно ГОСТ 8713 – 79. Конструктивные элементы и размеры соединений С4 и С47 приведены в приложении А

4. Определить площадь сечения наплавляемого металла F_Н по формуле:

F_Н = 0,75·a·g,[мм²].

5. Определить коэффициент наплавки α_H по формуле:

, [г/А·час].

где Б и В – коэффициенты, значения которых при переменном токе для флюса АН-348: Б = 7,0; В = 0,04.

Таблица 2.1

Рекомендованные диаметры электродной проволоки для различных значений сварочного тока

dЭ, мм	Площадь поперечного сечения электродной проволоки, мм2	IСВ, А	Плотность сварочного тока, А/мм2
	3,14	190 – 250	60,5 – 90,5
	7,06	250 – 600	35,4 – 84,9
	12,56	350 – 800	27,8 – 63,7
	19,63	475 – 1000	24,2 – 50,9
	28,27	625 – 1350	22,1 – 47,7
	38,48	750 – 1700	19,6 – 44,5
	50,26	900 – 2100	17,9 – 41,8
	78,53	1300 – 3000	16,5 – 38,2

6. Скорость сварки подсчитать по формуле

,

где r – плотность металла, г/см³

7. Определить скорость подачи электродной проволоки

.

8. Установив параметры режима сварки в соответствии с расчетом, выполнить на стальных пластинах поперечный шов, обеспечив напряжение дуги в пределах 25…36 В. После чего, разломить шов в месте стыка пластин и замерить g, e, a. Расчетные и опытные данные занести в таблицу 2.2. Анализируя полученные результаты, сделать выводы.

Таблица 2.2

Данные проведенного эксперимента

Данные	Параметры режимов сварки	Размеры шва
dЭ	IСВ	UД	VСВ	VЭ	g	e	a
Расчетные
Опытные
Абсолютное отклонение
Относительное отклонение

Содержание отчета

Отчет по работе должен содержать:

- описание влияния параметров режима на геометрию шва при сварке под флюсом

- описание расчетов и сравнение их с экспериментальными данными.

6. Контрольные вопросы

1. В чем заключается роль флюса при сварке?

2. В чем заключается подготовка флюса к сварке?

3. Назовите основные преимущества сварки под слоем флюса.

4. Какие параметры составляют режим автоматической сварки под флюсом и как осуществляется их регулирование?

5. Как влияет на размеры наплавки сила сварочного тока?

6. Почему с увеличением напряжения на дуге увеличивается ширина наплавки и уменьшается усиление?

7. Как влияют на размеры наплавки скорость перемещения дуги и диаметр сварочной проволоки?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3
Изучение конструкции и работы контактной точечной машины

Цель работы

Ознакомление с конструкцией контактной точечной машины, с назначением и устройством аппаратура управления и получение навыков регулирования параметров режима сварки.

Теоретическая часть

Машина для контактной точечной сварки должны обеспечивать сжатие деталей с определенным усилием и подвод к ней сварочного тока. Они имеют соответственно привод сжатия и источник тока. Последовательность различного рода операций цикла сварки, а также регулирование параметров режима сварки обеспечивает комплекс аппаратуры управления машиной.

К конструктивным элементам машины относятся: корпус, кронштейны, подкосы, консоли, электродержатели, электроды Они воспринимают значительные усилия от привода сжатия и теплового расширения металла в зоны сварки, а некоторые из них, входящие во вторичный контур машины, служат одновременно токопроводящими элементами.

Электрическая силовая часть машин контактной сварки обеспечивает получение необходимого сварочного тока (2 – 200 кА) от питающей сети обычно напряжением 380 В. Необходимая форма и величина сварочного тока, протекающего через детали, получается путем преобразования или накопления электрической энергии промышленной частоты с помощью трансформаторов, выпрямителейили накопителей энергии. Ступенчатую регулировку величины сварочного тока осуществляют путем изменения вторичного напряжения секционным переключателем ступеней.

К аппаратуре управления относятся контакторы, электропневматические клапаны, воздушные редукторы, дросселирующие клапаны, лубрикаторы, регуляторы времени, и др.

Машины для точечной сварки модно классифицировать по многим признакам:

– по назначению: универсальные, специализированные, специальные;

– по способу установки: стационарные и подвижные;

– по виду импульса сварочного тока: переменного тока, постоянного тока, конденсаторные и др.;

– по направлению движения электродов: с прямолинейным ходом и с движением по дуге окружности (радиальным ходом);

– по способу подвода тока к месту сварки: со стороны двух деталей или со стороны одной детали;

– по числу одновременно свариваемых точек: одноточечные, двухточечные, многоточечные.

Наибольшее применение получили универсальные стационарные одноточечные машины переменного тока с прямолинейным ходом электродов и подводом тока со стороны двух деталей.

Типичным образцом такой машины является машина МТП-150-7.

Оборудование и материалы

1. Контактная точечная машина МТП-150-7 в комплекте с прерывателем ПСЛ-700.

2. Учебно-наглядные пособия: УП1-УП3.

3. Образцы для сварки.

Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться по описаниям, конструктивнымсхемам, плакатам и натурным образцам с конструкцией и работой машины и аппаратурой управления.

2. Произвести установку параметров режима по заданию преподавателя.

3. Произвести сварку образцов.

4. Составить отчет в соответствии с разделом "Содержание отчета".

Содержание отчета

Отчет по работе должен содержать:

1. Тип машины и техническую характеристику.

2. Пневматическую схему.

3. Назначение КПЭМ, лубрикатора, воздушного редуктора, дросселя.

4. Таблицу положений ножей переключателя и вторичного напряжения по ступеням.

5. Назначение и принцип действия гидрореле.

6. Эскиз электрододержателя и электрода

7. Таблицу с пределами выдержек времени "Сжатие", "Сварка", "Проковка", "Пауза" регулятора РВЭ-7.

8. Описание пуска машины и прекращения работы.

7. Контрольные вопросы

1. Опишите назначение и принцип действия гидрореле

2. Для чего предназначены КПЭМ, лубрикатор, воздушный редуктор, дроссель?

3. Где расположены ресиверы?

4. Что необходимо сделать, чтобы машина работала в автоматическом режиме сварки нескольких точек?

5. Как осуществить сварку одной точки?

6. Как увеличить скорость подъема электрода?

7. Как уменьшить скорость опускания электрода?

8. Назначение РВЭ-7?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4
Определение пригодности контактной машины для сварки заданного соединения

Цель работы

Приобрести практические навыки в построении внешних характеристик контактной машины и в определении ступени напряжения трансформатора для сварки заданного соединения.

Теоретическая часть

Основным электрическим параметром контактной машины является номинальный сварочный ток I_2Н, т.е. ток, который может обеспечить машина при определенных размерах рабочего пространства (вылета L и раствора Н) вторичного контура и при номинальном повторно-кратковременном режиме работы, который характеризуется величиной:

где ПН_Н – номинальная продолжительность нагружения, %;

t_СВ – продолжительность включения сварочного тока, с;

t_Ц – продолжительность цикла одной сварки, с.

Наиболее распространенные номинальные значения ПН_Н для точечных машин – 20 %, для шовных – 50 %; стыковых – 20 –30 %, для трубосварочных станов – 100 %.

Сварочная машина может работать при токе, превышающем номинальный, но при этом продолжительность нагружения (ПН) должна быть меньше. Допустимый (с точки зрения нагрева элементов машины) ток определяют по уравнению:

(4.1)

Максимальное значение I₂ зависит от установленного вторичного напряжения холостого хода U₂₀ (от установленной ступени) и полного сопротивления сварочной цепи Z и определяется формулой:

, (4.2)

где R₂, R_ТК, R_ЭЭ – соответственно активные сопротивления вторичного контура, сварочного трансформатора контактной машины и свариваемых деталей;

X₂, X_ТК, – соответственно индуктивные сопротивления вторичного контура и сварочного трансформатора (приведенное ко вторичной обмотке).

Полное сопротивление сварочной цепи Z можно представить графически (рисунок 4.1).

От величины сопротивлений R_ЭЭ, R₂, Z и Z_К зависят энергетические показатели машины: коэффициент полезного действия (КПД) – h, коэффициент использования мощности – c и коэффициент мощности – cosj.

Рис. 4.1. Треугольник сопротивления сварочного контура.

Полная номинальная мощность S_Н машины, необходимая для выполнения сварочной операции:

.

Активная мощность, потребляемая машиной из сети:

.

Отношение активной мощности Р_A к полной мощности машины S_Н называется коэффициентом мощности (cosj):

Отношение мощности, выделяемой между электродами, к активной мощности, потребляемой машиной из сети называется КПД машины h:

Степень использования мощности машиной c характеризуется отношением мощности, выделяемой между электродами P_ЭЭ, к полной мощности машины:

(4.3)

У универсальных машин переменного тока c = 0,1 – 0,4 при сварке сталей и 0,025 – 0,08 при сварке легких сплавов.

Поскольку потери мощности в трансформаторах и тиристорных регуляторах как правило сравнительно не велики η и cosφ можно приближенно определить по параметрам вторичного контура:

(4.4)

(4.5)

Энергетические показатели машин для контактной сварки улучшаются, если снизить Z_K путем снижения частоты тока во вторичном контуре, а также за счет уменьшения размеров вторичного контура машины, например, путем приближения трансформатора к месту сварки и т.п.

Значение величины Z_K определяют также внешние характеристики машины.

Зависимость напряжения на электродах U_ЭЭ от тока во вторичном контуре I₂ называется внешней характеристикой машины на данной ступени регулирования (рисунок 4.2).

Внешние характеристики машины можно построить для каждой ступени трансформатора непосредственным измерением U_ЭЭ и I₂ при различном сопротивлении свариваемых деталей R_ЭЭ (опытным путем) или по данным аналитического расчета.

При определении пригодности машины для сварки заданных деталей необходимо определить и построить на графике внешних характеристик точку А .

Машина пригодна для сварки, если точка А окажется между внешними характеристиками на первой и последней ступени регулирования. С учетом тиристорного регулирования диапазон использования машины может быть расширен в сторону малых токов.

Рис. 4.2. Внешние характеристики машины на различных ступенях

регулирования с рабочей точкой

Оборудование и материалы

3.1. Контактная машина.

3.2. Плакаты.

3.3. Мерительный инструмент, зубило, молоток.

3.4. Образцы для сварки.

Порядок выполнения работы

4.1. Вычертить эскиз вторичного контура контактной точечной машины. Разбить его на участки с одинаковыми размерами сечений элементов. Указать материал элементов. Измерить размеры элементов контура. Эскиз вторичного контура контактной точечной машины приведен в приложении.

4.2. Рассчитать активное сопротивление каждого элемента по формуле:

,

где L_i, S_i – длина и площадь сечения элемента контура.

К_n – коэффициент поверхностного эффекта:

для электродов К_n = 1,02;

для электрододержателей К_n = 1,08;

для консолей К_n = 2,0;

для кронштейнов и хоботов К_n = 1,7;

для гибких шин К_n = 1,0.

Т_i – допустимая температура нагрева элемента вторичного контура:

для электродов Т_i = 80 °C;

для электрододержателей Т_i = 60 °C;

для консолей Т _i= 40 °C;

для кронштейнов и хоботов Т_i = 40 °C;

для гибких шин Т_i = 60 °C.

r(Т_i) – удельное электросопротивление материала элемента контура при температуре Т_i. Последнее определятся по формуле:

ρ(Т) = ρ(Т₀)(1+α_Р*(Т-