 |
5. Порядок выполнения работы. 6. Форма отчета о работе. 7. Контрольные вопросы и задания. Рекомендуемая литература. Лабораторная работа № 2Выбор параметров и снятие характеристик регулятора цикла сварки
|
|
|
|
5. Порядок выполнения работы
5. 1. Изучить основные теоретические сведения к лабораторной работе
5. 2 Ответить на контрольные вопросы.
5. 3. Оформить отчет
6. Форма отчета о работе
6. 1. Тема лабораторной работы
6. 2. Краткое изложение теоретической части работы
6. 3. Выводы
7. Контрольные вопросы и задания
7. 1 Опишите способ построения внешней характеристики контактной машины.
7. 2. Что такое внешняя характеристика контактной машины
7. 3. Опишите способы проведения опытов короткого замыкания и холостого хода
Рекомендуемая литература
Гуляев, А. И. Технология и оборудование контактной сварки/А. И. Гуляев - М: Машиностроение, 1985.
Лабораторная работа № 2Выбор параметров и снятие характеристик регулятора цикла сварки
1. Цель работы
Обучить выбору параметров и снятию характеристик регулятора цикла сварки.
2. Задание
Научиться выбирать параметры и снимать характеристики регулятора цикла сварки.
3. Оснащение работы
Методические указания к лабораторной работе
Справочная литература
4. Основные теоретические сведения
При контактной сварке (точечной, рельефной, шовной, конденсаторной и др. ) основным процессом является высокотемпературный нагрев, т. е. металл зоны соединения разогревается и, в большинстве случаев, расплавляется путем пропускания через детали больших токов (тысячи ампер) в течение заданного времени.
При этом для того, чтобы обеспечить равномерность протекания термодеформационных процессов в зоне сварки, а также предотвратить возможность возникновения различного рода дефектов (выплески расплавленного металла, несплошности литой зоны, остаточные напряжения в околошовной зоне и др. ), к циклу высокотемпературного нагрева добавляются дополнительные циклы, в результате чего процесс может включать этапы (циклы):
|
|
|
– предварительное сжатие деталей электродами (перед включением тока);
– основное сжатие деталей электродами;
– пропускание через детали импульса тока подогрева;
– пропускание через детали основного импульса тока (сварочного);
– повышенное (ковочное) сжатие деталей электродами;
– проковка зоны сварки (выдержка деталей в сжатом состоянии после выключения импульса сварочного тока);
– пропускание через детали импульса термообработки;
– пауза до следующего цикла сварки и др.
На рисунке 1 в качестве примера показаны три типичные циклограммы процесса контактной рельефной сварки деталей из низкоуглеродистой стали.
Рисунок 1 – Циклограммы процесса рельефной сварки
FСВ – усилие на электродах; FКОВ – ковочное усилие; IСВ – сварочный ток; IПОД – ток подогрева; τ СВ – длительность протекания сварочного тока; τ ПОД – длительность протекания тока подогрева
Именно регулятор цикла сварки и является устройством, главная функция которого – управление контактной машиной путем задания и отработки необходимой циклограммы процесса сварки. В свою очередь, задание циклограммы процесса сварки включает в себя:
– задание временных параметров (τ СВ, τ ПОД и др. );
– задание силовых параметров (IСВ, IПОД и др. );
– задание режимов отработки циклограммы (одиночная сварка, сварка по автоматическому циклу и др. ).
Непосредственное управление контактной машиной осуществляется при подаче импульсов управления с регулятора цикла сварки на ее электропневмоклапаны и тиристорные контакторы в соответствии с отрабатываемой циклограммой процесса сварки.
Сегодня на заводах постсоветского пространства довольно широко распространены регуляторы цикла сварки типа РКС-801, которыми укомплектовываются машины контактной точечной сварки МТ-3201, МТ-1617 и др.
|
|
|
Главные достоинства данных регуляторов – простота в настройке и удовлетворительная ремонтопригодность.
Главные их недостатки:
– невозможность автоматической корректировки первоначально настроен- ных параметров режима сварки в том случае, если на процесс внезапно начинают оказывать влияние возмущающие воздействия (скачки напряжения питающей сети, изменение состояния поверхности электродов от цикла к циклу, изменение состояния поверхности деталей от цикла к циклу, изменение сопротивления вторичного контура, неумышленное введение в зону сварки ферромагнитных масс, появление инерционности в работе привода сжатия и др. );
– невозможность задавать на регуляторе импульсы сварочного тока необходимой формы (импульс тока можно задавать только плавно нарастающим до максимального, установленного значения);
– регулятор, согласно техническому паспорту, непосредственно в процессе сварки может в установленных пределах (±3…4 периода сетевого напряжения) изменять задаваемые на нем временные параметры режима, что неизбежно нарушает равномерность и величину требуемого тепловложения в зону сварки, что зачастую приводит к различным дефектам литых зон соединений, причем расход электроэнергии при этом завышается.
Для того, чтобы устранить все указанные недостатки регулятора цикла сварки, необходимо создать систему, которая будет способна в автоматическом режиме без остановки технологического процесса изменять необходимые параметры режима сварки при игнорировании начальных настроек регулятора в случае необходимости, которую система определит сама.
Для создания такой системы можно использовать аналого-цифровое устройство сбора данных NI USB 6251 и программное обеспечение для него – среду графического программирования электротехнических процессов LabVIEW 2010.
Устройство NI USB 6251 – это универсальный аналого-цифровой преобразователь в виде цифровой портативной микросхемной платы, которая позволяет регистрировать различные электрические сигналы, поступающие на ее входы, обрабатывать их, анализировать, а также формировать выходные аналоговые и цифровые сигналы для управления работой различных приборов (рисунок. 2).
|
|
|
Рисунок 2 – Устройство сбора данных NI USB 6251
Устройство NI USB 6251 содержит один аналого-цифровой преобразователь (АЦП-ADC). Чем выше точность самого АЦП и чем больше число измеряемых интервалов, которое зависит от быстродействия АЦП и объема памяти ОЗУ, тем выше точность измерения. PGA (усилитель с программируемым коэффициентом усиления) обеспечивает усиление входного сигнала в 1, 2, 4, 5, 8, 10, 16 или 20 раз в дифференциальной схеме подключения, и в 1 в схеме с общим проводом. Усиление вычисляется автоматически на основании диапазона входных напряжений. A/D Converter (аналого-цифровой преобразователь) выполняет дискретизацию аналогового сигнала, т. е. переводит его в цифровой код. Устройство NI USB 6251 может выполнять как однократное, так и многократное аналого-цифровое преобразование большого количества выборок.
AI FIFO (FIFO-буфер операций аналогового ввода) служит для хранения получаемых данных во избежание их потери во время операции аналогового ввода.
LabVIEW 2010 – это универсальный программный комплекс, включающий в себя специальное программное обеспечение для создания и использования виртуальных приборов, позволяющий создавать программы для получения, сохранения и анализа сигналов, полученных с помощью устройства NI USB 6251.
Программа LabVIEW 2010 позволяет не только имитировать любые электротехнические приборы, датчики, регуляторы и т. д., но и программировать ход протекающих через них электрических сигналов вне зависимости от их типа и величины. Это возможно благодаря мощной инструментальной библиотеке данного программного продукта.
Передача управляющих импульсов напряжения на регулятор цикла сварки РКС-801 со стороны создаваемой системы можно осуществлять посредством подключения дополнительного разъема РШАВКУ-14, расположенного на задней панели регулятора.
|
|
|
