 |
Методические указания. Общие методические указания. Лабораторная работа № 1 построение внешней характеристики контактной машины по результатам проведения опытов холостого хода и короткого замыкания.
|
|
|
|
| Учебная дисциплина (учебный предмет) «Технология и оборудование сварки давлением» |
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
по выполнению лабораторных работ
| для учащихся, осваивающих образовательную программу среднего специального (профессионально-технического) образования по специальности: 2-36 01 06 Оборудование и технология сварочного производства (по направлениям) |
| Гомель, 2020 |
Разработал: Ячменева Елена Леонидовна, преподаватель специальных дисциплин
Рассмотрены и одобрены на заседании методической (цикловой) комиссии «По сварочному направлению и предметам профкомпонента»
Протокол № _____ от ____________ 2020
Оглавление
Лабораторная работа № 1 Построение внешней характеристики контактной машины по результатам проведения опытов холостого хода и короткого замыкания. 4
Лабораторная работа № 2Выбор параметров и снятие характеристик регулятора цикла сварки. 9
Лабораторная работа № 3 Выбор параметров и снятие характеристик регулятора времени. 13
Лабораторная работа № 4 Точечная сварка низкоуглеродистой стали на машине общего назначения. Определение влияния параметров режима на качество сварки. 16
Лабораторная работа № 5 Шовная сварка легированной стали на машине общего назначения. Определение влияния параметров режима на качество сварки. 22
Лабораторная работа №6 Выбор параметров, построение характеристик точечной машины. Определение влияния параметров на качество сварного соединения. 28
Лабораторная работа № 7 Выбор параметров, построение характеристик шовной машины. Определение влияния параметров на качество сварного соединения. 31
Лабораторная работа № 8 Стыковая сварка сопротивлением углеродистой стали. Определение влияния параметров режима на качество сварки. 34
|
|
|
Лабораторная работа № 9 Стыковая сварка оплавлением легированной стали. Определение влияния параметров режима на качество сварки. 37
Лабораторная работа № 10 Выбор параметров, построение характеристик стыковой машины. Определение влияния параметров на качество сварного соединения. 42
Лабораторная работа № 11 Выбор параметров и снятие характеристик машины для сварки трением. Подбор режима сварки. Определение качества сварки. 45
Общие методические указания
Лабораторные работы разработаны на основании типовой учебной программы по учебной дисциплине «Технология и оборудование сварки давлением, утвержденной Министерством образования Республики Беларусь 25. 11. 2019 г. Предназначены для обучающихся по специальностям «Оборудование и технология сварочного производства» (по направлениям) (квалификация «Техник-технолог»), на основе профессионально-технического образования.
Учащиеся изучают соответствующую тему с использованием лекционного материала, учебников, справочников, каталогов.
В пособии описаны: технология сборки и сварки изделий на точечных, шовных, стыковых машинах; устройство точечных, шовных, стыковых и рельефных машин; правила безопасности труда и противопожарной защиты при работе на сварочных машинах; наладка сварочных машин на режим работы; причины возникновения неисправностей машин; дефекты сварки, предупреждение и устранение их; управление машинами контактной сварки.
Лабораторная работа № 1 Построение внешней характеристики контактной машины по результатам проведения опытов холостого хода и короткого замыкания.
1. Цель работы
Обучить построению нагрузочной характеристики контактной машины по результатам проведения опытов холостого хода и короткого замыкания.
|
|
|
2. Задание
Научиться строить нагрузочную характеристику контактной машины по результатам проведения опытов холостого хода и короткого замыкания.
3. Оснащение работы
Методические рекомендации к лабораторным работам
Справочная литература
4. Основные теоретические сведения
Основные узлы стыковых машин для контактной сварки (рисунок 1): станина (корпус) с направляющими, сварочный трансформатор, переключатель ступеней мощности, зажимное устройство с токопроводящими электродами (губками), механизм подачи и осадки, механизм включения и выключения тока, система водяного охлаждения.
Рисунок 1 Расположение узлов стыковой машины:
1 – станина; 2 – направляющие; 3 – неподвижная плита; 4 – подвижная плита; 5 – подающее устройство; 6 – зажимное устройство; 7 – упоры; 8 – сварочный трансформатор; 9 – гибкие токопроводящие шины
Станина предназначена для крепления на ней всех основных узлов. Внутри станины установлен сварочный трансформатор, а сверху – зажимное устройство и механизм подачи и осадки.
Сварочный трансформатор служит для получения сварочной цепи большого тока при относительно низком его напряжении. Трансформатор со- стоит из сердечника 4 (рисунок 2), секционированной первичной обмотки 2 с отводами 6, вторичного витка с контактными колодками 3 и трубками водяного охлаждения 5.
Рисунок 2 Сварочный трансформатор контактной машины
Одной из характеристик сварочного трансформатора является продолжительность его включения ПВ, которая определяется отношением продолжительности включения тока в течении одного сварочного цикла tсв к продолжительности полного цикла tц, равного сумме продолжительности сварки и паузы:
ПВ = tсв 100%. (1)
tц
Переключатель ступеней мощности служит для ступенчатого регулирования сварочного тока. Увеличивая или уменьшая количество витков первичной обмотки, включенных в сеть, соответственно измеряют напряжение на концах вторичного витка.
Зажимное устройство предназначено для закрепления и центрирования свариваемых деталей в электродах (губках) машины, а также подвода к ним сварочного тока.
|
|
|
Механизм подачи и осадки служит для сближения свариваемых деталей и создания необходимого давления в момент сварки и осадки.
Механизм включения и выключения первичной обмотки сварочного трансформатора имеет механические выключатели и контакторы.
Рисунок 3 Электромагнитный контактор
Электромагнитный контактор (рисунок 3) состоит из железного сердечника 1, катушки 2 и подвижного якоря 3, на котором укреплен подвижный контакт 4. При включении катушки электромагнита якорь притягивается к сердечнику и контакт 4 замкнется с неподвижным контактом 5, в первичную обмотку трансформатора потечет ток. Катушка электромагнита включается и выключается при помощи концевых выключателей.
Система водяного охлажденияобеспечивает охлаждение всех токопроводящих частей машины, сильно нагревающихся в процессе сварки.
В стыковых машинах обычно охлаждают вторичный виток трансформатора и токоподводящие электроды (губки).
Снятие внешней характеристики стыковой машины
Внешней характеристикой называется графическая зависимость между рабочим током и напряжением.
Крайние точки внешней характеристики машины – это характеристики холостого хода, когда э. д. с. вторичной обмотки трансформатора E2 = U2;
I2 = 0 и короткого замыкания, когда U2 = 0; I2 =I2к. з Внешние характеристики бывают пологопадающими и крутопадающими. Их крутизна зависит от полного сопротивления цепи машины при коротком замыкании. На рисунке 4 приведены внешние характеристики для четырех стыковых машин, снятые на номинальной (предпоследней) ступени мощности.
Рисунок 4 Внешние характеристики сварочного трансформатора для различных ступеней мощности
Для построения внешней характеристики, а также для определения ряда электрических параметров машины проводят опыт холостого хода, опыт короткого замыкания и замеряют некоторые электрические параметров при различных нагрузках (рисунок 5).
Рисунок 5 Схема опытов холостого хода (а) и короткого замыкания (б)
Опыт холостого хода проводят для всех ступеней трансформатора при разомкнутой вторичной цепи. С помощью амперметра, двух вольтметров и ваттметра определяют ток холостого хода I0, напряжение питающей сети U1, э. д. с вторичной обмотки трансформатора Е2 и потери холостого хода P0. Эти данные позволяют определить крайнюю точку внешней характеристики при I0 = 0 и U2 = E2 и коэффициент трансформации для всех ступеней включения трансформатора
|
|
|
nт = U1 , (2)
E2m
где nт и E2m соответственно коэффициент трансформации и э. д. с. вторичной обмотки т -й ступени. Опыт холостого хода позволяет определить число витков первичной обмотки трансформатора на разных ступенях вклю чения вторичной обмотки т -й ступени.
wm = w2 × nт , (3)
где wm - число витков первичной обмотки на т -й ступени,
w2 - число витков вторичной обмотки (обычно w2 =1).
Опыт короткого замыкания проводят при замкнутых накоротко электродах (губках). При невозможности непосредственного контакта электроды замыкают через массивный медный стержень при минимальном разводе зажимных устройств. При коротком замыкании для ступени т замеряют первичный ток короткого замыкания Iкз , напряжение питающей сети U1 и потребляемую мощность машины Ркт . Эти замеры позволяют определить другую крайнюю точку внешней характеристики (приI 2 = I кт и U2 =0) и коэффициент мощности машины (для ступени т ) в режиме короткого замыкания:
cosjm = Pкт_____ (4)
U1 × I кт
Первичный ток можно замерять приборами прямого включения и при- борами с трансформаторами тока или измерительными клещами, например, типа Ц-30. Следует помнить, что при коротком замыкании ток в первичной обмотке трансформатора и мощность, потребляемая из сети, значительно увеличиваются, а поэтому амперметр и ваттметр необходимо включать через измерительный трансформатор тока с большим коэффициентом трансформации.
Для определения остальных точек внешней характеристики на этой же ступени замеряют все параметры при различных сопротивлениях вторичной цепи. Для изменения тока между электродами зажимают медную или стальную трубу, охлаждаемую проточной водой. Возможно применение детали с другой формой сечения. Изменяя сечения и материал, меняют сопротивление, а следовательно, и ток во вторичной цепи сопротивления I2. Величину вторичного тока I2 рассчитывают по коэффициенту трансформации для этой ступени:
|
|
|
I 2 = (I1 – I2 )w1 , (5)
w2
где I1 – ток первичной обмотки при коротком замыкании; I0 – ток первичной обмотки при холостом ходе;
w1, w2 – число витков соответственно в первичной и вторичной обмотках сварочного трансформатора.
Полученные опытные данные холостого хода для каждой ступени и короткого замыкания для нескольких ступеней, а также расчетные данные дают возможность графически построить внешнюю характеристику машины.
|
|
|
