Ориентировочные режимы точечной и шовной сварки

ЗАДАНИЕ 2

УПРАЖНЕНИЯ

ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ДОПУСТИМЫХ ОТКЛОНЕНИЕЙ ПАРАМЕТРОВ РЕЖИМА

1. В каждом варианте задания 2 необходимо выполнить три

упражнения: У1; У2; У3.

2. Формулировка задания к упражнениям У1 и У2 всех вариантов:

зная рабочие значения параметров процесса и величину допустимых отклонений параметров качества, определить допустимые отклонения параметров режима^*).

3. Формулировка задания к упражнениям У3 всех вариантов:

зная рабочие значения параметров процесса и величину допустимых отклонений параметров качества, построить область допустимых отклонений параметров режима.

*) Параметрами качества в предлагаемых упражнениях являются размеры поперечного сечения сварного шва, полученного при автоматической дуговой сварке стыкового соединения в один проход при рабочих значениях параметров режима.

4. Ответ должен содержать:

- номер задания и номер варианта;

- формулировки задания к упражнениям и исходные данные к каждому упражнению;

- графические построения и необходимые расчеты;

- формулировку ответа для каждого упражнения.

5. Варианты упражнений по определению допустимых отклонений параметров режима к заданию 2

Окончание

6. Исходные данные для выполнения упражнений по вариантам задания 2

Эскиз поперечного сечения сварного шва:

E – ширина шва;

E1 – ширина проплава;

G – высота усиления шва;

G1 – высота корня шва

Таблица 1 (Т1)

Таблица 2 (Т2)

Таблица 3 (Т3)

Таблица 4 (Т4)

Таблица 5 (Т5)

Таблица 6 (Т6)

Таблица 7 (Т7)

Таблица 8 (Т8)

Таблица 9 (Т9)

ЗАДАНИЕ 3

УПРАЖНЕНИЯ

ПО ОПИСАНИЮ РАБОТЫ ПРИНЦИПИАЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОСХЕМ

С ПОМОЩЬЮ ДИАГРАММ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ

1. Общая формулировка задания ко всем вариантам:

описать работу принципиальных электросхем с помощью диаграмм взаимодействия.

2. Ответ должен содержать:

- номера задания, варианта и упражнений;

- формулировку задания;

- принципиальные схемы и диаграммы взаимодействия для них.

3. Варианты упражнений по описанию работы принципиальных электросхем к заданию 3

Упражнение 9

Упражнение 11

Упражнение 13

Упражнение 16

Упражнение 24

Упражнение 27

Упражнение 28

Упражнение 29

Упражнение 34

Упражнение 37

Упражнение 46

Упражнение 48

Упражнение 49

Упрощенная схема управления процессом сварки неплавящимся электродом без присадочной проволоки в защитной среде газа:

Y – электромагнитный клапан подачи защитного газа;

ОСЦ – осциллятор; М – двигатель привода скорости сварки;

(ОВМ – его обмотка возбуждения); Т1 – сварочный трансформатор.

Упражнение 50

Схема двухрежимного полуавтомата для сварки плавящимся электродом: Y – электромагнитный клапан подачи защитного газа; ПГ – подогреватель газа.

Прекращение сварки – обрывом дуги.

МЕТОДИЧЕСКИЕ

УКАЗАНИЯ И РЕКОМЕНДАЦИИ

К ВЫПОЛНЕНИЮ ЗАДАНИЙ

КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

Указания к заданию 1

Циклограмма процесса сварки - это изображение упорядоченной во времени последовательности выполнения совокупности основных и вспомогательных элементарныхопераций, из которых состоит конкретная технологическая операция, например, такая, как операция «сборка под сварку» или «сварка».

Предполагается, что студент уже имеет достаточно знаний, чтобы построить циклограммы наиболее распространенных способов автоматической сварки. Если таких представлений все же не окажется, необходимо обратиться к преподавателю за консультацией или воспользоваться справочными пособиями по сварке.

Цикл выполнения каждой элементарной операции изображается прямоугольником произвольной высоты (для наглядности прямоугольник можно заштриховать).

Промежутки времени на циклограмме рекомендуется отмечать качественно, не нормированно; количественно эти промежутки времени целесообразнее характеризовать в таблице параметров режима.

Изменение какого-либо параметра по величине в ходе процесса целесообразно изображать на отдельной строке как отдельную элементарную операцию.

В графе «Наименование элементарной операции» циклограммы вместо термина «сварка» следует употреблять там, где это явствует из физики способа сварки, термин «плавление металла».

При характеристике параметров режима их максимальные значения указывать примерно на 20% больше рабочих; минимальные – примерно в 10 раз меньше рабочих.

Характер изменения параметра режима может быть или плавным, или дискретным (выбирается по личному усмотрению студента); при выборе дискретного характера изменения необходимо указывать шаг дискретности.

Закон изменения параметра может быть или линейным, или нелинейным. В последнем случае закон изменения изображается или на отдельной строке циклограммы, или специальным рисунком (графиком) после таблицы параметров режима.

Необходимость контроля в таблице параметров режима отмечается терминами «да» или «нет».

Точность для параметров следует выбирать в пределах (3…5)% от рабочего значения.

Пример 1

Задание 1

Вариант 10

Характеристика параметров режима для сварки толщин 3 + 3 мм

материала 40ХН2МА

Указания к заданию 2

2.1. Порядок выполнения упражненияУ1 после оформления исходных данных:

а) построить график зависимости параметра шва (ось ординат) от параметра режима (ось абсцисс) так, чтобы он проходил через точку с заданными рабочими координатами параметров процесса или близко от нее;

б) если график нелинейный, следует провести касательную к нему в рабочей точке и далее работать с касательной;

в) от заданного значения параметра качества отложить вверх (вниз) по оси ординат его допустимое значение и, используя касательную, определить максимально (минимально) допустимое значение параметра режима на оси абсцисс;

г) определить допустимое отклонение параметра режима (статическую точность стабилизации этого параметра) как разность между рабочим значением и его максимальным (минимальным) значением и записать ответ под графиком.

2.2. Три правила построения графика «на глаз»:

1) количество точек с одной и с другой стороны графика, если они все не укладываются на плавную линию, должно быть примерно одинаковым;

2) сумма отрезков ординат от экспериментальных точек до графика с одной его стороны должна быть примерно равна сумме отрезков ординат от экспериментальных точек до графика с другой его стороны;

3) график не должен иметь перегибов, которые нельзя объяснить, руководствуясь сущностью физических процессов исследуемого явления.

Пример 2

Задание 2

Вариант 1

Iр = 80 А; Iмакс.д = 85 А;

DIд = Iмакс.д – Iр = 85 – 80 = 5

Ответ: DIд = ± 5 А

2.3. Порядок выполнения упражненияУ2 тот же, что и для У1, необходимо построить два графика, поскольку заданы два параметра качества; определить для каждого параметра качества допустимое отклонение параметра режима и выбрать в качестве окончательного ответа меньшее значение из двух.

2.4. Порядок выполнения упражненияУ3.

1) Построить, следуя правилам п. 2.2, все необходимые графики; для варианта 1, например, таких графиков четыре: Е = f(I); E = f(V); E1 = f(I); E1 = f(V).

2) По каждому из графиков определить так называемые коэффициенты влияния:

К_I1 = DE/DI; К_V1 = DE/DV; К_I2 = DE1/DI; К_V2 = DE1/DV,

для чего следует задать любые удобные значения DЕ и DЕ1, по которым определить из графиков соответствующие значения DI и DV и вычислить коэффициенты влияния.

Предположим условно, что получены значения

К_I1 = 0,4; К_V1 = 0,5; К_I2 = 0,5; К_V2 = 0,8.

3) Составить уравнения для допустимых отклонений параметров качества, используя числовые значения коэффициентов К:

DЕд = 0,4DI + 0,5DV; (1)

DE1д = 0,5DI + 0,8DV. (2)

Знаки слагаемых в уравнениях (1) и (2) должны быть одинаковыми,

если даже коэффициенты К имеют разные знаки; затем переписать (1) и (2), заменив DЕд и DЕ1д на их числовые значения в соответствии с исходными данными:

1 = 0,4DI + 0,5DV; (3)

0,4 = 0,5DI + 0,8DV. (4)

Уравнения (3) и (4) - это уравнения прямых линий называемых линиями равного уровня в координатах DI, DV.

4) Для каждой линии равного уровня по соответствующим им уравнениям найти координаты двух точек:

для уравнения 3 для уравнения 4

5) по точкам «а», «б», «в», «г» построить линии равного уровня

для допустимых отклонений параметров качества:

Ответ: область допустимых отклонений заштрихована.

Указания к заданию 3

3.1. Правила построения диаграммы взаимодействия:

1) диаграмма строится в масштабе времени. В зависимости от цели построения масштаб может быть условным (не количественным) и нормированным. В настоящей контрольной работе следует воспользоваться условным масштабом;

2) диаграмма имеет столько горизонтальных строк, сколько устройств и объектов управления содержит принципиальная схема;

3) на диаграмме работа таких элементов, как аппараты ручного управления (тумблеры, рубильники, переключатели, кнопки), изображается прямоугольником. Передний (левый) фронт прямоугольника означает замыкание контактов этих устройств, задний (правый) – размыканию;

4) работа таких элементов, как реле, контакторы, пускатели, изображается трапецией.

Трапеция имеет характерные точки (см. рис. 3.1):

- точка 1 соответствует моменту времени, когда на катушку (обмотку) реле подано напряжение;

- точка 2 соответствует моменту времени, когда все контакты, при-

надлежащие этому реле, изменили свое состояние на противоположное тому, в каком они изображены на схеме;

2 3

1 4

Рис. 3.1. Изображение работы реле на диаграмме взаимодействия

- точка 3 соответствует моменту времени, когда катушка реле отключается от напряжения питания;

- точка 4 соответствует моменту времени, когда все контакты, принадлежащие этому реле, вернулись в исходное состояние.

Промежуток времени от точки 1 до точки 2 называется временем срабатывания реле; промежуток времени от точки 3 до точки 4 – временем отпускания;

5) работа объектов управления изображается обычно прямоугольником. Однако допускается на диаграмме изображать закон изменения какого-либо параметра объекта (например, скорость вращения двигателя), если в этом есть необходимость;

6) амплитуда (высота) всех фигур на диаграмме произвольна.

7) направление воздействия одного элемента на другой на диаграмме можно указывать стрелками или пунктирной линией;

8) диаграмма строится слева направо последовательно для каждого характерного момента времени по вертикали.

3.2. При изображении на диаграмме работы двигателя постоянного тока с независимым возбуждением следует помнить:

а) если в цепь якоря последовательно с ним вводится дополнительное сопротивление R, то скорость вращения вала двигателя уменьшается;

б) если при работающем двигателе ввести сопротивление R в цепь обмотки возбуждения последовательно с ней, скорость вращения вала двигателя увеличится.

3.3. Построение диаграмм взаимодействия для задач (упражнений) 49 и 50 следует сверять с приведенным ниже описанием работы этих схем в текстовой форме.

3.4 . Изображение на диаграмме взаимодействия работы реле

с различными группами контактов

3.5. Описание работы принципиальной электросхемы управления процессом сварки неплавящимся электродом без присадочной проволоки к упражнению 49.

Предварительное замечание: кнопки S1 и S2 предназначены для выполнения наладочных операций перед сваркой. Работу схемы при нажатии этих кнопок при выполнении упражнения рассматривать не следует.

Объектами управления в схеме являются: сварочный трансформатор Т1, электромагнитный клапан подачи защитного газа У, осциллятор ОСЦ, двигатель М, обеспечивающий скорость сварки, и

его обмотка возбуждения ОВМ, а также сварочная дуга после своего возбуждения.

Схема начинает работать с нажатия на кнопку S2. При этом на катушку реле К1 подается питание, реле срабатывает, встает на самоблокировку и одновременно производит следующие подключения:

- подает напряжение на трансформатор Т1, на вторичной обмотке которого возникает напряжение холостого хода, которое, в свою очередь, служит напряжением питания реле дуги К2;

- подает питание на клапан У (система заполняется защитным газом);

- подает через сопротивление R2 питание на обмотку возбуждения ОВМ;

- подает питание на катушки реле времени КТ1 и КТ2.

Реле дуги К2, получив питание, срабатывает и замыкающим контактом подготавливает включение осциллятора ОСЦ и размыкает контакт в цепи катушки реле К3, чтобы оно не включилось до возникновения дуги.

Через заданный промежуток времени замыкает свои контакты реле времени КТ1. При этом получает питание осциллятор ОСЦ и подготавливается к включению цепь катушки реле К3.

После подключения к сети осциллятора через очень малый (не- нормируемый) промежуток времени возникает дуга, и вторичное напряжение трансформатора Т1 становится меньше напряжения холостого хода в 4-5 раз. Такого напряжения недостаточно, чтобы реле К2 оставалось включенным. Реле отключается, размыкает цепь питания осциллятора (он отключается) и замыкает свой контакт в цепи катушки реле К3, которое в тот же момент получает питание. Реле К3 срабатывает и через свои замыкающие контакты подает полное напряжение на обмотку возбуждения ОВМ и на якорь двигателя М, который перемещает сварочный автомат относительно свариваемого изделия. Идет процесс сварки.

Чтобы сварку прекратить, необходимо нажать кнопку S1. При этом теряет питание реле К1 и отключает от сети сварочный трансформатор Т1, а также питание реле КТ1, КТ2, К3. Дуга гаснет, двигатель М останавливается. Остается включенным клапан У, через который продолжает подаваться защитный газ до полной кристаллизации сварного шва в течение заданного времени. Через установленный промежуток времени разомкнется контакт КТ2, и клапан У отключится. Подача газа прекратится, схема вернется в исходное положение перед сваркой.

Схема к упражнению 49

3.6. Описание работы схемы управления полуавтоматом А- 929С

для сварки плавящимся электродом к упражнению 50.

Объектами управления в схеме являются: сварочный генератор G вместе с его приводным двигателем М1 и обмоткой самовозбуждения ОВG; подогреватель газа ПГ; электромагнитный клапан подачи газа У; двигатель привода подачи электродной проволоки М2 и его обмотка возбуждения ОВМ2; сварочная дуга.

Схема позволяет вести сварку на двух режимах, переходя с одного на другой при отпускании кнопки S1.

Питается схема управления от напряжения самого сварочного генератора G. Работа начинается с включения рубильника S1, через который двигатель М1 подключается к сети. Возбуждается генера-

тор, и на его клеммах возникает напряжение, которое подается на катушку реле КТ, подогреватель газа ПГ и обмотку возбуждения ОВМ2. Получив питание, реле КТ срабатывает и размыкает свой контакт в цепи катушки реле К1.

При нажатии на кнопку S2 подается питание на катушку реле К2. Реле срабатывает и через свой замыкающий контакт подает питание на катушку реле К3, другими замыкающими контактами шунтирует сопротивление R1 в цепи обмотки возбуждения ОВG и сопротивление R3 в цепи якоря двигателя М2.

Реле К3, срабатывая, подготавливает включение якоря двигателя М2, одновременно подключает питание на клапан У и отключает питание реле КТ. Контакт реле КТ возвращается через заданный промежуток времени в исходное состояние (за этот промежуток времени защитный газ заполняет систему), и при этом подается питание на реле К1. Реле срабатывает и через свой замыкающий контакт подключает к напряжению генератора сварочную горелку и цепь якоря двигателя. Двигатель начинает работать и подает проволоку к изделию. При замыкании проволоки на изделие в сварочной цепи скачком возникает ток короткого замыкания. При этом получа-

ет питание катушка реле тока КS и возникает дуга. Идет процесс сварки при полном напряжении сварочного генератора и ускоренной подачи электродной проволоки.

При необходимости перехода на другой режим кнопку S2 отпускают. При этом отключается реле К2 и в цепь ОВG вводится сопротивление R1, отчего напряжение генератора понижается, одновременно шунтируется сопротивление R2, а в цепь якоря двигателя М2 вводится сопротивление R3. В результате скорость подачи проволоки уменьшается – сварка идет на втором режиме.

Прекращение сварки осуществляется резким обрывом дуги. При обрыве дуги отключается реле КS. Контакты реле возвращают-

ся в исходное положение. При этом шунтируется сопротивление R1, и напряжение генератора возрастает. Одновременно отключается реле К3. Контакты этого реле возвращаются в исходное положение, и при этом отключается реле К1, двигатель М2 и подается питание на катушку реле КТ. Контакты К1 отключают сварочную горелку от напряжения генератора, который продолжает работать до отключения рубильника S1.

Схема к упражнению 50

Пример 3

Задание 3

Упражнение 37

• ⇐ Назад
• 1
• 23