Определение пределов регулирования вторичного напряжения холостого хода и числа витков первичной обмотки трансформатора

Тип работы:
Курсовая
Предмет:
Физика


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Введение

электросварочный трансформатор напряжение сварка

Контактная сварка — это процесс образования неразъемных соединений конструкционных металлов в результате их кратковременного нагрева электрическим током и совместного пластического деформирования усилием сжатия.

Соединение свариваемых деталей при контактной сварке происходит путем образования связей между атомами в зоне контакта этих деталей. При этом для образования физического контакта и активации свариваемых поверхностей затрачивается тепловая и механическая энергия, подводимая извне.

Известные способы контактной сварки классифицируются по ряду признаков:

1. По технологическому способу получения соединения — точечная, рельефная, шовная, стыковая.

2. По конструкции соединения — нахлесточное или стыковое.

3. По состоянию металла в зоне сварки- с расплавлением или без расплавления,

4. По способу подвода тока — одно- и двусторонняя.

5. По роду сварочного тока — переменный (промышленной, пониженной, повышенной частоты), постоянный, униполярный (ток одной полярности с переменной силой в течении импульса).

6. По числу одновременно выполняемых соединений — одноточечная и многоточечная.

7. По количеству дополнительно связующих компонентов (клея, грунта, припоя и др.).

8. По характеру перемещения роликов при шовной сварке — непрерывная (с постоянным вращением ролика) или шаговая (с остановкой роликов на время сварки).

Точечная сварка — способ контактной сварки, при котором детали свариваются по отдельным ограниченным участкам касания (по ряду точек). При точечной сварке детали собираются внахлестку, сжимаются с усилием F электродами к которым подведена энергия от источника сварочного тока. Детали нагреваются при кратковременном прохождении сварочного тока Iсв до образования зоны взаимного расплавления деталей, называемой ядром. Нагрев зоны сварки сопровождается пластической деформацией металла в зоне контакта деталей (вокруг ядра), где образуется уплотняющий поясок, надежно предохраняющий жидкий металл от выплеска и окружающего воздуха. Поэтому специальной защиты зоны сварки не требуется. После выключения тока расплавленный металл ядра быстро кристаллизуется и образуются металлические связи между соединяемыми деталями.

Шовная сварка — способ получения герметичного соединения (шва) путем ряда перекрывающего друг друга точек. Подвод тока и перемещение деталей обеспечиваются вращающимися дисковыми электродами — роликов.

Детали собираются внахлестку и нагреваются кратковременными импульсами сварочного тока. Перекрытие точек достигается соответствующим выбором паузы между импульсами тока и скоростью вращения роликов.

В зависимости от того, вращаются ролики непрерывно при сварке шва, или останавливаются на время прохождения сварочного тока, различается непрерывная и прерывистая (шаговая сварка).

Известны некоторые разновидности шовной сварки — односторонняя, многошовная (одновременная сварка нескольких швов на одной машине).

1. Анализ конструкции

Материал Д16.

Сварка производится непрерывным способом так, чтобы одна точка на одну треть перекрывала другую.

Величина проплавления h в большинстве случаев должна находиться в пределах 20 — 80% толщины детали.

Глубина вмятины g не должна превышать 20% толщины детали.

Теплофизические характеристики Д16

Плотность г,

2. 8

г/см3

Температура плавления Тпл,

650

С

Скрытая теплатаплавления m,

418. 7

Дж/г

Удельная теплоемкость С,

0. 502

Дж/(гК)

Коэф. теплопроводности л,

1. 67

Вт/(смК)

Температуропроводность б,

0. 8

см 2

Удельное электрическое сопротивление с

4. 5

мкОмсм

Температурный коэф. сопротивления б,

0. 004

К-1

д — толщина свариваемого материала

0. 02

см

2. Расчет тока, необходимого для точечной, рельефной и шовной способов сварки

Сварочный ток рассчитывается по закону Джоуля-Ленца:

, А,

где Q — количество тепла, необходимое для сварки одной точки, Дж;

m = 1,15 — коэффициент, учитывающий изменение сопротивления в процессе сварки;

Rсв — сопротивление зоны сварки к концу нагрева, Ом; tсв — время протекания тока, с.

tсв=kt,

где kt =0,06 — коэффициент, зависящий от сопротивления пластической деформации свариваемого материала (табл. 1);

— толщина одной детали (при сварке неодинаковых толщина более тонкой детали), мм (рис. 2).

tсв=0,2•0,06=0,12, с

Rсв=2Rд+2Rэ+Rк.

Выделение тепла в зоне сварки идет в основном за счет собственного сопротивления деталей, поэтому в расчетах значениями сопротивлений Rк и 2Rэ пренебрегают.

Rсв=2•Rд

где 2Rд — собственное сопротивление свариваемых деталий

, Ом*,

где А1, А2 — коэффициенты, зависящие от отношений и;

k — коэффициент, учитывающий неравномерность нагрева пластинок ' и " (kт = 0,85);

'T, «T — удельные электрические сопротивления нагретых свариваемых деталей, Омсм;

dэл — диаметр контактной поверхности электрода в см. зависит от толщины свариваемых деталей:

при 2 мм dэл = 1,5 + 5, мм

dпр — диаметр контакта «деталь — деталь» в конце сварки

dпр=dэл+, мм

Здесь — коэффициент, зависящий от принятого режима сварки при сварке на «жестких» режимах =1,5 — 1,7;

dэл = 1,5•2 + 5=8, мм

dпр=8+1,5•2=11, мм

'," - условные толщины, определяемые по рис. 3 или по формулам:

, см

«=-', см.

Величины и соответствуют средним температурам Т1 и Т2 пластинок ' и «и определяются по формулам:

где Т1 = 0. 8Тпл, Т2пл;

0 — удельное электрическое сопротивление свариваемого материала при 20 °C, Омсм;

-температурный коэффициент сопротивления, К-1.

Rсв=2•3,572•10-6=7,14•10-6, Ом

Количество тепла, необходимое для сварки одной точки, определяется из уравнения теплового баланса:

Qобщ= Qпол+ Qпот,

где Qпол — количество тепла, расходуемое на нагрев условно выделенного центрального столбика металла диаметром dэл 4); Qпот=Q1+ Q2+ Q3 складывается из потерь тепла на нагрев металла Q1, окружающего центральный столбик, нагрев электродов Q2 и потерь от лучеиспускания с поверхностей свариваемых деталей Q3.

Количество тепла, расходуемое на нагрев условно выделенного центрального столбика до температуры плавления с учетом скрытой теплоты плавления, определяется по формуле

,

где dэл — диаметр контактной поверхности электрода, см; 1, 2 — толщины свариваемых деталей, см;

с — удельная теплоемкость свариваемого металла, Дж/(гК);

— плотность свариваемого материала, г/см3.

Количество тепла на нагрев металла, окружающего центральный столбик, определяется по формуле

,

где k1 — коэффициент, учитывающий неравномерность нагрева кольца металла по толщине, так как наиболее нагретые участки расположены у внутренней поверхности кольца (k1=0. 8);

— средняя температура кольца металла шириной Х0, окружающего центральный столбик;

х0 — ширина зоны нагрева металла вокруг центрального столбика зависит от времени сварки tсв и температуропроводности металла

а' - температуропроводность материала электрода, см2/с.

,

где k2 — коэффициент формы электрода: при электроде со сферической контактной поверхностью — к2=2. 0; с' -

Потерями тепла Q3 за счет лучеиспускания, ввиду кратковременности процесса, можно пренебречь.

Для шовной сварки необходимо увеличить на 20% для учета потерь на шунтирование.

Iсв=32 435,22•1,2=38 922. 264, А

Расчет усилия сжатия

3. Электрический расчет трансформатора

Определение вторичного напряжения и мощности трансформатора на номинальной ступени

Независимо от того, какое число ступеней регулирования вторичного напряжения должен иметь проектируемый сварочный трансформатор, определяют номинальное значение этого напряжения, которое трансформатор должен обеспечить в режиме холостого хода на одной из ступеней, принятой за номинальную. Напряжение холостого хода вторичной обмотки трансформатора U20ном, необходимое для получения в машине заданного сварочного тока, зависит от конструкции и размеров сварочного контура материла и размеров свариваемых деталей, способа сварки и др.

Рассчитанный сварочный ток Iсв принимается за ток во вторичном контуре машины на номинальной (предпоследней) ступени.

Номинальное вторичное напряжение холостого хода сварочной машины определяется по формуле:

U20ном=IcвномZ`м, В

где Iсв. ном — номинальный сварочный ток, А;

— полное сопротивление сварочной машины, приведенное к вторичной цепи, включая сопротивление свариваемых деталей:

, Ом

где Rкн — суммарное активное сопротивление сварочного контура машины, Ом;

R'тр — активное сопротивление обмоток трансформатора, приведенное ко вторичной цепи, Ом;

Rсв — активное сопротивление зоны сварки, Ом;

х'тр — индуктивное сопротивление обмоток трансформатора, приведенное ко вторичной цепи, Ом;

хкн— индуктивное сопротивление сварочного контура машины, Ом.

, мкОм,

где Sкн= HL — площадь, охватываемая сварочным контуром, см 2.

Sкн=50•22=1100, см 2

Индуктивное сопротивление сварочного контура приближенно определяют по формуле:

Приведенные активное R'тр и индуктивное X'тр сопротивления обмоток трансформатора в зависимости от типа машины и номинального сварочного тока выбирают по табл. 8.

R'тр=9, мк Ом

X'тр=11, мк Ом

U20ном=38 922,264•191•10 -6=7,43, В

Мощность, развиваемая трансформатором на номинальной ступени, определяется как

Рном=Iсв. номU20ном=38 922,264•7,43=289,19 •10 3, ВА

4. Определение пределов регулирования вторичного напряжения холостого хода и числа витков первичной обмотки трансформатора

Регулирование вторичного напряжения при контактной сварке осуществляется изменением трансформации путем секционирования первичной обмотки. Число ступеней регулирования должно быть таким, чтобы коэффициент нарастания вторичного напряжения был не более 1,2.

Для проектируемого трансформатора выбираем восемь ступеней регулирования. За номинальную ступень принимаем предпоследнюю.

Максимальное вторичное напряжение холостого хода на последней ступени:

U20 max= 1,2 Uном= 1,2·7,43,=8,91 В,

Минимальное вторичного напряжение на первой ступени:

В

По заданному значению первичного напряжения трансформатора и расчетным значениям U20макс и U20мин определяют число витков первичной обмотки, включаемых в сеть на первой и последней ступенях с учетом числа вторичных витков 2. Ввиду того, что у большинства контактных трансформаторов один вторичный виток, то

где U1 — напряжение на первичной обмотке трансформатора, В:

U1= Uс-Uк, Uс — напряжение сети (Uс= 380 В), Uк — падение напряжения на контакторе (Uк= 1 В для тиристорного контактора), В

;.

5. Электрическая схема переключения ступеней

Витки первичной обмотки распределяются по секциям в соответствии с законом арифметической прогрессии:

I секция — две части по «n» витков в каждой;

II секция — две части по «2n» витков в каждой;

III секция — две части по «4n» витков в каждой.

Вторичное напряжение на каждой ступени:

, В

Первичный ток на других ступенях:

Определение длительного (при ПВ=100%) первичного каждой ступени

Длительный первичный ток на номинальной ступени:

, А

где ПВ — режим работы трансформатора в%, для стыковых машин 20%.

Длительный первичный ток на других ступенях:

, А

Расчет сечения вторичного витка

, мм2

где:

j — допустимая плотность тока во вторичном контуре, А/мм2.

Для витка, сваренного из медных дисков, с трубками охлаждения напаянными по внешнему контуру j =6 А/мм2;

I — длительный вторичный ток, А.

Длительн ый вторичный ток определяется из соотношения

Принимаем по ГОСТ 10 594–80 длительный сварочный ток 15 000 А.

мм 2.

Расчет сечения проводов каждой секции первичной обмотки

, мм2

где q — площадь поперечного сечения провода секции, мм2;

I1дх max — максимальный длительный ток в секции, А;

j — допускаемая плотность тока в первичной обмотке, А/мм2;

Для проектируемого трансформатора выбираем дисковые катушки, плотно прижатые к дискам вторичного витка — j1д= 5 А/мм2

Определение общего сечения первичной обмотки и вторичного витка

Общее сечение первичной обмотки и вторичного витка определяется их суммой:

Расчет активного и полного сечения сердечника магнитопровода

Активное сечение сердечника определяется по формуле

где f — частота переменного тока, Гц

В- индукция, Тл

Е1= U1 — ЭДС первичной обмотки трансформатора, В

м2

Коэффициент заполнения:

где ж — толщина отдельных листов пакета, мм;

ж=0,5 мм.

Полное сечение:

Расчет геометрических размеров магнитопровода трансформатора. Определение размеров окна сердечника

Площадь окна сердечника:

, мм2

где q — суммарная площадь обмоток, мм2

Кзо — коэффициент заполнения окна.

По рассчитанной площади окна в соответствии с таблицей 5.2 1 выбираем пластины трансформаторного железа П — образные, габарита:

А=93 мм,

Б=93 мм,

В=188 мм,

Г=93 мм,

Д=374 мм,

Е=279 мм,

Ж=93 мм,

И=188 мм,

S0=17 484 мм2.

Определение толщины пакета сердечника и числа пластин в пакете

Для трансформатора броневого типа толщина пакета сердечника определяется по формуле

, мм;

где:

S — полное сечение сердечника, мм2;

2А — ширина среднего стержня, мм.

, мм.

Число пластин в пакете сердечника определяется по формуле

, шт;

где:

h — толщина пакета сердечника, мм;

Кэ — коэффициент заполнения пакета сердечника;

ж — толщина пластин, мм.

.

Разбивка первичной обмотки по катушкам

Разбиваем первичную обмотку на следующие катушки:

2 катушки — 6+11 витков;

2 катушки — 22 витков.

Расчет размеров обмоточных проводов первичной обмотки

Толщину изолированного обмоточного провода рассчитывают для каждой катушки по формуле

,

где:

Б — ширина окна магнитопровода, мм;

к — общие число витков в катушке;

пр — толщина изоляции между витками;

8…10 — величина двух зазоров между сторонами катушки, ярмом и стержнем;

7-увеличение радиального размера за счет изоляции, пропитки катушки и т. п.

мм;

мм;

Толщина провода без изоляции:

а=аиз-из, мм,

где из — толщина изоляции провода, выбирается по табл. 16 1.

а1,1 = 4,35 — 0,44= 3,91 мм 2

а1,22 = 3,33 — 0,33= 3 мм 2

Ширина провода каждой катушки без изоляции

где qк — принятое сечение провода катушки.

Провод сечения 3,91×18,9 в стандарте отсутствует, поэтому прибегаем к разделению сечения на два провода путем симметричного разделения ширины пополам так как ширена больше 14,5 мм. — 3,91×9,45 мм. Из табл. 17 [1] выбираем обмоточный стандартный провод с размерами 3,75×12,5 мм и сечением 46,02 мм 2. Тогда суммарная площадь поперечного сечения составит 46,02×2=92,04 мм 2.

Провод сечения 3×13,4 в стандарте отсутствует, поэтому прибегаем к разделению сечения на два провода путем симметричного разделения ширины пополам 3×8,5 Из табл. 17 [1] выбираем обмоточный стандартный провод с размерами 2,5×8,5 мм и сечением 20,79 мм 2. Тогда суммарная площадь поперечного сечения составит 20,79×2=41,58 мм 2.

Толщина обмоточного провода катушек второй секции, наматываемых поверх витков провода первой секции, будет равна:

, мм;

мм.

Провод сечения 5,446×7,5 в стандарте отсутствует. Из табл. 17 [1] выбираем обмоточный стандартный провод с размерами 3,35×12,5 мм и сечением

41,33 мм 2. Тогда суммарная площадь поперечного сечения составит

41,33×2=82,66 мм 2.

По ГОСТ 434–78 выбираем следующие параметры проводов:

Секция I два провода:

а1, 1 = 3,75 мм, b1, 1 =12,5 мм, Sp=46,02 мм,

а1, 1 из= а1из=3,75+0,33=4,08 мм, b1, 1 из= b1, 1из=12,5+0,33=12,83 мм.

Секция II два провода:

а1,2 =3,35 мм, b1,2 =12,5 мм, Sp=41,33 мм,

а1,2 из= а1,2из=3,35+0. 33=3,68 мм, b1,2 из= b1,2из=12,5+0,=12,83 мм.

Секция III один провод:

а1,22 =2,5 мм, b1,22 =8,5 мм, Sp=20,79 мм,

а1,22 из= а +диз=2,5+0,33=2,83 мм, b1,22 из= b1,22из=8,5+0,33=8,83 мм.

Фактическая величина плотности тока:

;

Определение размеров дисковых катушек

Радиальный размер катушки определяется по формуле

Ак=киз+из)+2+3+2=киз+из)+7, мм,

тренней и наружной; З мм — толщина внутренней изоляции с двух сторон катушки с учетом зазоров между слоями изоляции и разбухания ее после пропитки лаком; 2мм — увеличение радиального размера катушки после снятия ее с оправки.

Ак=киз+из)+7=, мм

Для нормального размещения катушки в окне необходимо, чтобы в трансформаторах с обмотками, пропитанными лаком,

Б — Ак 6 мм.

74−93=19 ?18

71,9−93=21,1 ?18

Аксиальный размер катушки:

ак = bиз +3 мм,

где З мм — толщина наружной изоляции с двух сторон катушки с учетом зазоров между слоями изоляции и разбухании ее после пропитки.

ак1 = 12,83 +3=15,83 мм;

ак2 =8,83 +3=11,83 мм

Внутренний размер катушки по ширине для трансформатора броневого типа определяется как:

Бк =2А+Ж, мм,

где 2А — ширина стержня, на который надевается катушка, мм;

Ж — зазор между катушкой и стержнем, мм.

Для трансформаторов с катушками, залитыми, зазор Ж=18 мм.

Внутренний размер по длине определяется по формуле:

Вк = h + Г, мм,

где h — толщина пакета железа, мм;

Г — зазор между катушкой и стержнем, равный 10−26 мм. Он необходим для размещения клиньев, закрепляющих катушку на стержне.

Вк1 = 120,7 + 20=140,7, мм;

Вк2 = 120,7 + 20=140,7 мм.

Внутренний радиус закругления Rк принимается равным 10 мм.

Определение размеров диска вторичного витка

Число дисков вторичного витка вдвое меньше, чем количество катушек первичной обмотки.

Сечение каждого диска определяется как

,

где q2 — сечение вторичного витка, мм 2; nд — количество дисков вторичного витка.

Радиальный размер диска вторичного витка совместно с трубкой,

напаянной для его охлаждения, определяется по формуле

,

где Б — ширина окна, мм; (Ж-5)/2 — зазор между диском и стержнем с одной стороны, мм; Н — зазор между трубкой и ярмом (принимается равным 5 мм).

Принимая Кд =75, мм

Для изготовления дисков применяется листовая медь толщиной б, 8, 10, 12 и 16 мм; толщина диска определяется

;

Принимаем толщину диска равной 10 мм.

Наружный диаметр трубки dтр принимаем равным толщине диска 10 мм.

Радиальный размер диска

Адд-dтр, мм;

Ад=75−10=65 мм.

Произведем уточнение сечения вторичного витка

q2=nд Ад ад, мм2;

мм2.

Фактическая величина плотности тока:

;

j2 расч j2 таб. ;

;

5,76<6 А/мм2.

Внутренний размер диска по ширине определяют как:

Бд=2А+(Ж-5), мм;

мм.

Внутренний размер диска по длине

Вд = h + (Г-5), мм,

Вд = 120,7 + (18 — 5)=133,7, мм.

Радиус закругления углов R по внутреннему периметру принимают равным 10 мм.

Радиус закругления углов R' по наружному контуру принимают равным не менее 50 мм.

Толщина контактных плит берется не менее 25−30 мм. Диаметры каналов в плите для водяного охлаждения принимают не менее 8 мм.

Суммарный зазор в окне трансформатора определяют по формуле:

где В-высота окна, мм; ак — сумма аксиальных размеров катушек первичной обмотки, мм; ад — сумма аксиальных размеров дисков вторичного витка, мм; аш — сумма толщин изоляционных шайб между катушками и дисками.

мм.

Расчет выводов катушек и отводов первичной обмотки контактного трансформатора

Сечение выводов для каждой катушки:

, мм2

где I max — максимальный ток в данной катушке, А,

j max — допустимая плотность тока в выводах, А/мм2

, мм2;

, мм2;

, мм2.

Ширина вывода с изоляцией определяется по формуле

,

где Бк, Rк — размеры катушки;

в-расстояние между соседними выводами (принимается равным не менее 10 мм);

n — количество выводов в катушке.

Ширина голого провода вывода

Bв = Виз —из, мм.

Bв1 = 38,5 -3=35,5 мм.

Bв1 = 87 -3=84 мм.

Толщина изоляции вывода с двух сторон из принимается равной 3 мм. Толщина голого провода вывода

Выбираем

— для первой секции 3,53×40 мм S=138.5 мм 2

— для второй секции 2×40 мм S=79 мм 2

— для третьей секции 2×40 мм S=79,1 мм 2

6. Определение массы трансформатора

Масса трансформатора определяется массой сердечника магнитопровода, катушек первичной обмотки, дисков и контактных колодок вторичного витка:

Gтр=Gж+G1+G2+G3, кг

где Gж — масса сердечника магнитопровода, кг; G1 — масса катушек первичной обмотки, кг; G2 — масса дисков вторичного витка, кг; G3 — масса контактных колодок.

Масса сердечника определяется по формуле:

Gж=Vж10 -3, кг

где — плотность материала магнитопровода, г/см 3 (= 7,8); Vж — суммарный объем магнитопровода, см 3.

Масса провода катушек каждого типа подсчитывается по формуле:

G1 =кLсрqкКу10 -3, кг

где — плотность материала медного провода, г/см3 (= 8,9); к — число витков в катушке; Lср — средняя длина витка катушки, см; qк — сечение провода, см 2; Ку — коэффициент, учитывающий увеличение веса провода за счет изоляции (Ку =1,03−1,08).

Если в конструкции контактного трансформатора было использовано объединение обмоток катушек I и II секций, то в расчетах массы таких катушечных групп следует массу каждой катушки корректировать, правильно рассчитав длину стержней катушки.

Масса дисков вторичного витка определяется по формуле:

G2 =nдLсрq Ку10 -3, кг

где nд — число дисков вторичного витка; q — сечение диска вторичного витка, см2; - плотность материала дисков, г/см 3; Lср — средняя длина витка диска, см.

Размеры и масса дисков уточняются после конструктивного оформления вторичного витка. Тогда же подсчитывается и масса контактных колодок:

G3=2аbс, кг,

где а, b, с — соответственно толщина, ширина и длина колодки.

Средняя длина витка диска рассчитывается по формуле:

Lср=2Бк+2Вк+2(1,0+Ак/2), см,

В случаях объединения катушек считаем Lср каждой катушки

Lср=(2Бк+2Ак)+(2Вк+2Ак)+2(1,0+Ак+ Ак2/2), см.

7. Выбор стандартной электросварочной машины

В соответствии с выбранными параметрами режима сварки и техническими параметрами спроектированного трансформатора выбираем стандартную машину для контактной сварки.

Технические данные:

1. напряжение питающей сети, В

2. частота питающей сети, Гц

3. номинальный сварочный ток, А

4. номинальный режим работы ПВ, %

5. пределы регулирования вторичного напряжения, В

6. число ступеней регулирования

7. номинальное усилие на электродах, Н

8. устройство привода давления

9. номинальный вылет, мм

10. номинальный раствор, мм

11. ход верхнего электрода, мм

· наибольший

· рабочий

12. число ходов, точек/мин

Исходя из представленных требований я выбираю машину для шовной сварки МШ-3401.

Технические данные машины для шовной сварки МШ-3401

Номинальное первичное напряжение, В

380

Номинальная частота, Гц

50

Номинальная мощность, кВа

323

Номинальный первичный ток, А

850

Наибольший вторичный ток, кА

34

Номинальный длительный вторичный ток, кА

22

Пределы регулирования вторичного тока

100−30

Пределы регулирования длительности импульса

1−20

Пределы регулирования длительности пауз

1−20

Диапазон свариваемых толщин, мм

0,8−3

Номинальный вылет, мм

800

Ход верхнего сварочного ролика, мм

70

Пределы регулирования скорости сварки, м/мин

0,4−4,8

Номинальное усилие сжатия, кН

8

Число регулирования вторичного напряжения

6

Расход свободного воздуха, м 3

2,3

Расход охлаждающей воды, л/ч

2500

Габаритные размеры, мм

высота

2360

ширена

610

длина

2215

Масса, кг

1700

8. Расчет сечений токоведущих элементов вторичного контура.

Осуществляется по величинам длительного вторичного тока на номинальной ступени I2дл.н. и допустимой плотности тока j2дл. при условии продолжительной работы (ПВ=100%).

, мм2,

где qi — поперечное сечение элемента вторичного контура (шина, консоль, контактная поверхность, кабель), мм2.

Элемент вторичного контура

Материал и марка

Условия охлаждения

Допустимая плотность тока, А/мм2

Фактическое сечение вторичного элемента, мм 2

Шины гибкие

Лента МГМ

Воздушное

2,0

7500

Шины сплошные

Медь М1

Воздушное

2,0

7500

Консоли круглые

Медь М1

Воздушное

2,0

7500

Контакты неподвижные

Медь-медь

Воздушное

1,0

15 000

Контакты скользящие

Медь М1,

Водяное

2,0

7500

9. Описание приспособления

Изделие устанавливается на нижний прижим 6 по установочным отверстиям, и прижимается верхним 5 прижимом при помаши винтового прижима 7.

В процессе сварки изделие перемещается по направляющим рамы 2. Для поворота в каретке 3 предусмотрен поворотный механизм состоящий из пневмоцилиндра 13 и дисков 24, 23. Для предотвращения соскальзывания изделия в процессе сварки предусмотрен прижимной пневмоцилиндр 49. Для возращения каретки в исходное состояние используется пневмоцилиндр 47. Для компенсации износа сварных роликов предусмотрен механизм подъема состоящий из пневмоцилиндра 48 и рычагов 10.

Для поперечного движения предусмотрены поперечные направляющие на каретке.

Вся конструкция собрана на основании 1 с фундаментом.

В начальном положении прижимная и поворотная плиты разведены. Рабочий укладывает заготовки, собранные под сварку и при помощи винта опускает прижимную плиту и прижимает заготовки. Затем стол переводится в крайнее левое положение, и ролики сжимают края заготовки. Происходит сварка шва.

Когда одна из сторон сварена происходит поворот на 90? при помощи поворотного устройства. Так как радиатор неравнобокий, то при повороте его на 90 стол по поперечным направляющим подается или вперед или назад.

10. Методы контроля качества сварных соединений

Методы и объем контроля качества точечной и роликовой сварки устанавливается в зависимости от ответственности сварных соединений, особенностей конструкции и эксплуатации изделия, а также от характера производства.

Сварные соединения изделия относятся к группе, А — соединения высокого качества, воспринимающие статические и динамические нагрузки, тепловые удары, а также герметичные соединения, разрушение которых может вызвать разрушение самой конструкции и серьезные последствия для обслуживающего персонала.

Для сварных соединений выбираем следующие методы контроля:

1. Внешний осмотр — при отработке нового режима и в начале и в конце сварки изделия.

2. Технологическая проба — при отработке нового режима, в процессе изготовления партии изделия — периодически.

3. Испытания на герметичность — при отработке нового режима.

4. Измерение параметров режима — при отработке нового режима в процессе изготовления партии изделия — периодически.

Контроль с разрушение проводится путем разрушения технологических образцов и выборочным испытание сварных конструкций. Подбор режима сварки, а также сварочного оборудования проводится по результатам соответствующих испытаний технологических образцов. Технологические образцы должны соответствовать свариваемым деталям по марке металла, состоянию поверхности, сочетанию толщин или сечений, шагу сварных точек, ширине шва, а в отдельных случаях — форме узла.

Внешний осмотр — наиболее простой способ неразрушающего контроля. осмотр производится невооруженным глазом или с помощью лупы 7 — 10 кратного увеличения. При осмотре проверяется расположение точек и рядов, наличие наружных дефектов (трещин, выплесков, иногда непровары) и продуктов массопереноса, зазору между деталями и деформацию узла.

Контроль параметров сварки проводится специальной аппаратурой периодического и непрерывного измерения. Контролируется сварочный ток, усилие сжатия, время сварки и время паузы.

Список литературы

электросварочный трансформатор напряжение сварка

1. Чуларис А. А. Расчет и проектирование оборудование для контактной сварки: Методические указания. Ростов — на — Дону. РИСХМ, 1985

2. Технология и оборудование контактной сварки (Под ред. Б.Д. Орлова) Москва, Машиностроение, 1986

3. Трансформаторы для электрической контактной сварки. З. Д. Рыськова и др. Ленинград, 1990

4. ГОСТ 15 878–79 «Контактная сварка. Соединения сварные. Конструктивные элементы и размеры»

5. ГОСТ 297–80 «Машины контактные. Общие технические условия»

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой