Історія створення напівавтоматів

Вступ

Зварювальні напівавтомати відрізняються високою продуктивністю в порівнянні з ручним дуговим зварюванням покритими електродами. Створення зварних конструкцій з високими технічними і економічними показниками безпосередньо повязано з правильно вибраним способом зварювання.

Від того, наскільки грамотно обрано спосіб зварювання матеріалу і тип зварювального напівавтомата залежить якість зварного виробу. Останнім часом у зварювальному виробництві все більш широке поширення знаходять технології зварювання із застосуванням зварювальних напівавтоматів. Основними критеріями при виборі зварювального напівавтомата є: · простота в обслуговуванні зварювального напівавтомата; · тривалий режим навантаження зварювального напівавтомата; · мобільність зварювального напівавтомата; · можливість швидкої і зручної заміни зварювального дроту і пальника (це забезпечується конструкцією механізму, що подає зварювального напівавтомата); · швидка настройка зварювального напівавтомата; · здатність зварювального напівавтомата працювати в самих різних умовах; Зварювальні напівавтомати являє собою пристрій електродугової зварки, в якому зварювальний дріт подається автоматично за допомогою подаючого механізму, а процес формування зварювального шва проводиться зварювальником-оператором вручну.

Трансмі́сія — сукупність агрегатів, призначених для передавання крутного моменту від двигуна до ведучих коліс. При цьому передаваний крутний момент змінюється за величиною і напрямом і розподіляється в певному співвідношенні між ведучими колесами. Крутний момент на ведучих колесах автомобіля залежить від передатного числа трансмісії, яке дорівнює відношенню кутової швидкості колінвала двигуна до кутової швидкості ведучих коліс. Передатне число трансмісії добирається залежно від призначення автомобіля його двигуна й потрібних динамічних властивостей. Трансмісія автомобіля працює в умовах високих знакозмінних динамічних навантажень. Основні її робочі деталі багато часу перебувають під високими питомими навантаженнями і напруженням, тому конструкторам важко досягти потрібної надійності і довговічності в період експлуатації автомобілів.

Складові трансмісії:

- зчеплення

- коробка передач

- карданна передача

- головна передача

- диференціал

- приводні вали коліс(півосі)

Метою моєї дипломної роботи є розгляд таких питань:

- Що таке напівавтомати?

- Зварювання в захистних газах, його види та особливості?

- Що являє собою трансмісія?

- Як проводиться ремонт та ТО коробки передач?

РОЗДІЛ І

Історія створення напівавтоматів.

Зварюванням називається процес отримання нероз'ємних з'єднань шляхом встановлення міжатомних зв'язків між зварюються частинами при їх місцевому або загальному нагріванні або пластичному деформуванні, або спільні й дії того й іншого.

У 1802 році вперше в світі професор фізики Санкт-Петербурзької медико-хірургічної академії В. В. Петров (1761-1834гг.) Відкрив електричну дугу і описав явища, що відбуваються в ній, а також вказав на можливість її практичного застосування.

У 1881 році російський винахідник Н. Н. Бенардос (1842-1905рр.) Застосував електричну дугу для з'єднання і роз'єднання сталі. Дуга М.М. Бенардоса горіла між вугільним електродом і зварюваних металом. Присадним прутком для утворення шва служила сталевий дріт. Як джерело електричної енергії використовувалися акумуляторні батареї. Зварювання, запропонована М.М. Бенардосом, застосовувалася в Росії в майстернях Ріго-Орловської залізниці при ремонті рухомого складу. М.М. Бенардосом були відкриті й інші види зварювання: контактна точкове зварювання, дугове зварювання декількома електродами в захисному газі, а також механізована подача електрода в дугу.

У 1888 році російський інженер Н. Г. Славянов (1854-1897гг.)

Запропонував дугове зварювання плавким металевим електродом. Він розробив наукові основи дугового зварювання, застосував флюс для захисту металу зварювальної ванни від впливу повітря, запропонував наплавлення і зварювання чавуну. Н. Г. Славянов виготовив зварювальний генератор своєю конструкцією та організував перший в світі електрозварювальний цех у Пермських гарматних майстерень, де працював з 1883 по 1897р.

М. М. Бенардос і Н. Г. Славянов поклали початок автоматизації зварювальних процесів. Однак в умовах царської Росії їх винаходу не знайшли великого застосування. Тільки після Великої Жовтневої соціалістичної революції зварювання набуває поширення в нашій країні. Вже на початку 20-х рр.. під керівництвом професора В. П. Вологдина на Далекому Сході проводили ремонт суден дуговим зварюванням, а також виготовлення зварних котлом, а дещо пізніше - зварювання судів і відповідальних конструкцій.

Розвиток і промислове застосування зварювання вимагало розробки і виготовлення надійних джерел живлення, що забезпечують стійкої горіння дуги. Таке обладнання - зварювальний генератор СМ-1 і зварювальний трансформатор з нормальним магнітним розсіюванням СТ-2 - було виготовлено вперше в 1924 році Ленінградським заводом «Електрик». У тому ж році радянський вчений В.П. Нікітін розробив принципово нову схему зварювального трансформатора типу СТН. Випуск таких трансформаторів заводом «Електрик» почав з 1927р.

У 1928 році вчений Д.А. Дульчевскій винайшов автоматичне зварювання під флюсом.

Новий етап у розвитку зварювання відноситься до кінця 30-их років, коли колективом інституту електрозварювання АН УРСР під керівництвом академіка Є. О. Патона був розроблений промисловий спосіб автоматичного зварювання під флюсом. Впровадження його у виробництво почалося з 1940р. Зварювання під флюсом зіграла величезну роль в роки війни при виробництві танків, самохідних гармат і авіабомб. Пізніше був розроблений спосіб напівавтоматичного зварювання під флюсом.

В кінці 40-их років отримала промислове застосування зварювання в захисному газі. Колективами Центрального науково-дослідного інституту технологіймашинобудування та Інституту електрозварювання імені Є.О. Патонова розроблена і в 1952 році впроваджена напівавтоматичне зварювання у вуглекислому газі.

Величезним досягненням зварювальної техніки з'явилася розробка колективом ІЕЗ в 1949 році електрошлакового зварювання, що дозволяє зварювати металипрактично будь-якої товщини.

Автори зварювання у вуглекислому газі плавким електродом і електрошлакового зварювання К.М. Новожилов, Г.З. Волошкевич, К. В. Любавський та ін удостоєні Ленінської премії.

У наступні роки в країні стали застосовуватися: зварювання ультразвуком, електронно-променева, плазмова, дифузійна, холодне зварювання, зварювання тертям і ін Великий внесок у розвиток зварювання внесли вчені нашої країни: В. П. Вологдін, В. П. Нікітін, Д . А. Дульчевскій, Є.О. Патонів, а також колективиІнституту електрозварювання імені Є.О. Патонова, Центрального науково-дослідного інституту технології машинобудування, Всесоюзного науково-дослідного і конструктивного інституту автогенного машинобудування, Інституту металургії імені О.О. Байкова, ленінградського заводу «Електрик» та ін

Зварювання в багатьох випадках замінила такі трудомісткі процеси виготовлення конструкцій, як клепка лиття, з'єднання на різьбленні і кування.

Перевага зварювання перед цими процесами наступні:

· Економія металу - 10 ... 30% і більше в залежності від складності конструкції

· Зменшення трудомісткості робіт, скорочення термінів робіт і зменшення їх вартості

· Здешевлення обладнання

· Можливість механізації і автоматизації зварювального процесу

· Можливість використання наплавки для відновлення зношених деталей

· Герметичність зварних з'єднань вище, ніж клепаних або різьбових

· Зменшення виробничого шуму та поліпшення умов праці робітників

Зварювання плавленням здійснюється при нагріванні сильним концентрованим джерелом тепла (електричної дугою, плазмою і ін) кромок деталей, що зварюю ться, в результаті чого кромки в місці з'єднання розплавляються, мимовільно зливаються, утворюючи загальну зварювальну ванну, в якій відбуваються деякі фізичні і хімічні процеси.
Зварювання тиском здійснюється пластичним деформуванням металу у місці з'єднання під дією стискаючих зусиль. У результаті різні забруднення і оксиди на зварюються поверхнях витісняються назовні, а чисті поверхні зближуються по всьому перетину на відстань атомного зчеплення.

Основні види зварювання.

Ручна дугова зварка здійснюється покритими металевими електродами. До елек троду та зварюється металу підводиться змінний чи постійний струм, в результаті чого виникає дуга, постійну довжину якої необхідно підтримувати протягом усього процесу зварювання.
Дугова зварка під флюсом. Сутність зварювання полягає в тому, що дуга горить під шаром зварювального флюсу між кінцем голою електродного дроту. При горінні дуги і плавленні флюсу створюється газошлаковая оболонка, що перешкоджає негативному впливу атмосферного повітря на якість зварного з'єднання.

Рис.1.Ручне дугове зварювання.

Дугове зварювання в захисному газі проводиться як неплавким (частіше вольфрамовим), так і плавиться електродів.

При зварці неплавким електродом дуга горить між електродом і зварюваних металом у захисному інертному газі. Зварювальна дріт вводиться в зону зварювання зі сторони.

Зварювання плавким електродів виконується на напівавтоматах і автоматах. Дуга в даному випадку виникає між безперервно подається голою дротом і зварюваних металом.

В якості захисних газів застосовують інертні (аргон, гелій, азот) і активні гази (вуглекислий газ, водень, кисень), а також суміші аргону з гелієм, або вуглекислим газом, або киснем; вуглекислого газу з киснем та іншими.

Газове зварювання здійснюється шляхом нагрівання до розплавлення крайок, що зварюються і зварювального дроту високотемпературним газокисневих полум'ям від зварювального пальника. В якості пального газу застосовується ацетилен і його замінники (пропан-бутан, природний газ, пари рідких горючих та ін)

Рис.2. Газове зварювання.

Електрошлакове зварювання застосовується для з'єднання виробів будь-якої товщини у вертикальному положенні. Листи встановлюють із зазором між зварюються крайками. У зону зварювання подають дріт і флюс. Дуга горить тільки на початку процесу. У подальшому після розплавлення певної кількості флюсу дуга гасне, і струм проходить через розплавлений шлак.
Контактна зварювання здійснюється при нагріванні деталей електричним струмом і їх пластично ї деформації (здавлюванні) у місці нагріву. Місцевий нагрів досягається за рахунок опору електричному струму деталей, що зварюються в місці їх контакту. Існує кілька видів контактного зварювання, що відрізняються формою зварного з'єднання, технологічними особливостями, способами підведення струму тта харчування електроенергією.

Види контактного зварювання:

· Стикового контактного зварювання зварювані частини з'єднують по поверхні з'єднуваних торців.

· Точкового контактного зварюванням з'єднання елементів відбувається на ділянках, обмежених за площею торців електродів, що підводять струм і передають зусилля стиснення.

· Рельєфна контактне зварювання здійснюється на окремих ділянках за заздалегідь підготовленим виступам - рельефам.

· Шовного контактного зварювання з'єднання елементів виконується внахлестку обертовими дисковими електродами у вигляді безперервного або переривчастого шва.

Електронно-променева зварювання. Сутність процесу зварювання електронним променем полягає у використанні кінетичної енергії електронів, швидко рухаються в глибокому вакуумі. При бомбардуванні поверхні металу електронами переважна частина їх кінетичної енергії перетворюється в теплоту, яка використовується для розплавлення металу.
Для зварювання необхідно: отримати вільні електрони, сконцентрувати їх і повідомити їм більшу швидкість, щоб збільшити їхню енергію, яка при гальмуванні електронів в зварюють метали перетворюється в теплоту.
Електронно-променевої зварюванням зварюють тугоплавкі і рідкісні метали, високоміцні, жароміцні і корозійно-стійкі сплави та сталі.

Дифузійна зварювання в вакуумі має такі переваги: ​​метал не доводиться до розплавлення, що дає можливість отримати більш міцні зварні з'єднання і високу точність розмірів виробів; дозволяє зварювати різнорідні матеріали: сталь з алюмінієм, вольфрамом, титаном, металокерамікою, молібденом, мідь з алюмінієм і титаном, титан з платиною і т. п.

Плазмової зварюванням можна зварювати як однорідні, так і різнорідні метали, а також неметалеві матеріали. Температура плазмової дуги, застосовуваної в зварювальній техніці, досягає 30 000 C. Для отримання плазмової дуги застосовуються плазмотрони з дугою прямого чи непрямого дії. У плазмотронах прямоїдії плазмова дуга утворюється між вольфрамовим електродом і основним металом. Сопло в такому разі електрично нейтрально і служить для стискання та стабілізації дуги. У плазмотронах побічної дії плазмова дуга створюється між вольфрамовим електродом і соплом, а струмінь плазми виділяється із стовпа дуги у вигляді факела. Дугу плазмового дії називають плазмовим струменем. Для утворення стислій дуги вздовж її стовпа через канал в соплі пропускається нейтральний одноатомний (аргон, гелій) або двоатомний газ (азот, водень та інші гази та їх суміші). Газ стискає стовп дуги, підвищуючи тим самим температуру стовпа.
Лазерне зварювання. Лазер - оптичний квантовий генератор (ОЗУ). Випромінювачем - активним елементом - в ОРГ можуть бути: 1) тверді тіла - скло з неодимом, рубін і ін; 2) рідини - розчини окису неодиму, барвники та ін; 30 гази та газові суміші - водень, азот, вуглекислий газ і ін; 4) напівпровідниковімонокристали - арсеніди галію та індію, сплави кадмію з селеном і сіркою і ін Обробляти можна метали та неметалеві матеріали в атмосфері, вакуумі і в різних газах. При цьому промінь лазера вільно проникає через скло, кварц, повітря.

Холодне зварювання металів. Сутність цього виду зварювання полягає в тому, що при прикладанні великого тиску до з'єднувальних елементів у місці їх контакту відбувається пла стична деформація, що сприяє виникненню міжатомних сил зчеплення і яка веде до утворення металевих зв'язків. Зварювання виробляється без застосування нагріву. Холодне зварювання можна отримувати з'єднання стик, внапусток i утавр. Цим способом зварюють пластичні метали: мідь, алюміній і його сплави, свинець, олово, титан.

Зварювання тертям виконується у твердому стані під впливом теплоти, що виникає при терті поверхонь деталей, що зварюються, з наступним додатком стискаючих зусиль. Міцне зварне з'єднання утворюється в результаті виникнення металевих зв'язків між контактуючими поверхнями деталей, що зварюються.

Високочастотне зварювання заснована на нагріванні металу пропусканням через нього струмів високої частоти з подальшим здавлюванням обтискними роликами. Така зварювання може виконуватися з підведенням струму контактами і з індукційним підведенням струму.
Зварювання ультразвуком. При зварюванні ультразвуком нероз'ємне з'єднання металів утворюється при одночасному впливі на деталі механічних коливань високої частоти і відносно невеликих здавлюють зусиль. Цей спосіб застосовується при зварюванні металів, чутливих до нагріву, пластичних металів, неметалічних матеріалів.

Зварювання вибухом заснована на впливі спрямованих короткочасних надвисоких тисків енергії вибуху порядку (100 ... 200) Х 10 8 Па на деталі, що зварюються. Зварювання вибухом використовують при виготовленні заготовок для прокату біметалу, при плакіровке поверхонь конструкційних сталей металами і сплавами з особливими фізичним і хімічними властивостями, а також при зварюванні деталей з різнорідних металів і сплавів.