Казанский Государственный Архитектурно-Строительный Университет

Кафедра МиИС

Контрольная работа

по сварке металлов

на тему: «Машины для контактной сварки»

Стундент СФ гр.03-42

Мысин А.В. 11-07-136

………………………….30.03.2011

Препод.: Юманов В.А.

Казань, 2011

Содержание:

1. Введение

2. Глава I. Общие данные о контактных машинах

3. Глава II. Устройство основных элементов контактных машин

4. Заключение

5. Список литературы

Введение

В России ежегодно выпускается порядка 1000 ед. контактных машин. Их парк составляет в среднем 20 тыс. ед. Контактные ма­шины изготавливают по ГОСТ 297—80* «Машины контактные. Общие технические условия» и классифицируют:

• по виду сварных соединений — стыковые, точечные, шовные;

• по назначению — универсальные, специальные;

• по характеру действия — полуавтоматические и автоматические;

• по способу питания — постоянного и переменного тока, конден­саторные, трехфазные;

• по механизму сжатия и осадки — рычажные, пневматические, гидравлические, пневмогидравлические, электромагнитные.

Для обозначения контактных машин принята буквенно-цифро­вая символика: первая буква характеризует изделие (М — маши­на, А — автомат, П — полуавтомат); вторая — указывает вид сварки (Т - точечная, Р — рельефная, Ш — шовная, С — стыковая); третья — особенность машин (М — многоэлектродная, В — посто­янного тока, К — конденсаторная, У — ультразвуковая, Р — ры­чажный привод сжатия, П — пневматический); одна, две или три первые цифры указывают величину номинального сварочного тока в тысячах ампер, четвертая и пятая — модификацию машины.

Например, МТ-0801 — машина точечная с номинальным сва­рочным током 8 кА, первая модификация; МШВ-1601 — машина шовная с выпрямителем тока во вторичном контуре, максималь­ный сварочный ток 16 кА, первая модификация.

Машины для точечной сварки типа МТ отличаются большой мощностью 14... 1000 кВА, усилием сжатия 200...2500 Н, током сварки от 6 до 100 кА, с максимальной производительностью до 250 сварок в минуту. Для сварки ответственных деталей использу­ют машины постоянного тока типа МТВ мощностью до 650 кВА и усилием сжатия до 7200 Н.

Машины для рельефной сварки типа MP отличаются от точечных повышенной мощностью (до 820 кВА), меньшим вылетом элек­тродов (плит), большей жесткостью силовых элементов, а также большим усилием сжатия (до 8 000 Н) с возможностью одновре­менной сварки нескольких точек по рельефам.

Машины для шовной сварки типа МШ (однофазные) и типа МШВ (с выпрямлением тока во вторичном контуре) отличаются большой жесткостью станины, повышенными токами 16... 120 кА, усилия­ми сжатия 500...5000 Н и скоростью сварки 0,1 ...4,8 м/мин.

Машины для стыковой сварки типа МС, МСС, МСР, МСО от­личаются большим разнообразием конструктивного выполнения и назначения при мощности 3...800 кВА и способны сваривать детали сечением 10...70000 мм². Особую группу составляют ма­шины для сварки полос, рельсов и трубосварочные комплексы типа «Север», достигающие мощности 1000 кВА при усилии сжа­тия деталей 120000 Н.

Специальные контактные машины предназначены для сварки конкретных изделий, таких как элементы кузова автомобиля, ар­матурные каркасы железобетонных конструкций, отопительных радиаторов, тормозных колодок автомобилей, магистральных рель­совых путей, магистральных трубопроводов и корабельных цепей.

I. Общие данные о контактных машинах

В характеристику машин входят назначение машины; степень ее механизации; паспортные данные. В компоновочном отноше­нии контактные машины для точечной, шовной и стыковой свар­ки состоят из электрической и механической частей, пневмогидравлической и водяной систем (рис. 5.1).

Электрическая часть машины включает в себя силовой свароч­ный трансформатор 6 с переключателем 4 ступеней; вторичный контур 3 для подвода силового тока к свариваемым деталям; пре­рыватель или размыкатель (включающее устройство) 5 первично­го тока сварочного трансформатора; регулятор 7 цикла сварки, обеспечивающий заданную последовательность операций цикла сварки и регулировку параметров режима сварки.

Механическая часть включает в себя привод 1 сжатия для точечных и шовных машин; привод 10 сжатия и привод осадки деталей — для стыковых машин; привод вращения роликов — для шовных машин.

Пневматическая система машины состоит из аппаратуры 2 для воздухоподготовки (фильтры, лубрикаторы), регулирования (ре­дукторы, манометры, дросселирующие клапаны) и подвода воз­духа (электропневматические клапаны, краны, запорные венти­ли, штуцера) к приводу 1 сжатия.

Система водяного охлаждения контактной машины состоит из разводящей и приемной гребенок, водоохлаждаемых полостей, вторичного контура, разводящих шлангов, запорных вентилей и водяного реле, отключающего машину при отсутствии подачи воды в игнитронные лампы или тиристоры.

На примере машины МТПВ-1207 рассмотрим техническую ха­рактеристику, компоновочную схему и принцип работы контакт­ной машины.

Компоновочная схема контактной машины МТПВ-1207 пред­ставлена на рис. 5.2. На корпусе смонтированы блок 4 пневмоаппаратуры, токоподвод с блоком выпрямителей, сварочный транс­форматор, переключатель ступеней 6, автоматический выключа­тель и система охлаждения. Шкаф управления 12 устанавливается отдельно от марины.

Сварка изделий выполняется сварочными клещами 2, связан­ными токоведущими кабелями и выпрямителями тока с силовым трансформатором.

Технические характеристики контактной машины МТПВ-1207

Характер хода электродов Радиальный

Свариваемые толщины для стали, мм 0,5... 1,5

Работа машины начинается при нажатии на пусковую кнопку, встроенную в одну из рукояток клещей. С этого момента автома­тически, в определенной последовательности, заданной регуля­тором цикла сварки, совершаются отдельные операции сварки: сжатие, сварка, проковка, пауза. Цикл сварки продолжается ав­томатически, если пусковая кнопка остается нажатой.

Рис. 5.2. Компоновочная схема контактной машины постоянного тока МТПВ-1207:

1 — пружинный барабан; 2 — сварочные клещи; 3 — гибкие токоподводы; 4 — блок пневмоаппаратуры; 5 — силовой шкаф; 6 — переключатель ступеней; 7, 9 — трансформаторы; 8 — автоматический выключатель; 10 — блок выпря­мителей; II — кнопка «Пуск»; 12 — шкаф управления

К основным электрическим параметрам контактных машин от­носятся (ГОСТ 297—80) максимальный вторичный ток коротко­го замыкания I_2к.зmax и номинальный длительный вторичный ток I_2дл.н. Их значения даются при минимальных размерах вторичного контура (вылет, раствор).

Так как контактные машины работают в повторно-кратковременном режиме (с чередованием включения и выключения тока), то к основному параметру относят также показатель режима свар­ки, на который она рассчитана. Таким параметром является про­должительность включения ПВ, %:

где t_св — время пропускания тока, с; t_п — пауза (отсутствие тока), с; t_ц — длительность цикла сварки, с. Продолжительность включе­ния контактных машин следующая: для точечных машин — 20 и 50%; для многоточечных машин — 3,8 и 20%; для шовных — 50 %; для стыковых — 20 и 50%.

Рис. 5.3. Нагрузочные характеристики контактных машин:

а - однофазной контактной машины: 1 — переменного тока; 2— с выпрямлением тока во вторичном контуре; б — нагрузочная характеристика машины МШВ-1601: А — расчетная точка; I —VIII — ступени трансформатора

Рис. 5.4. Вольтамперные характеристики:

а — однофазной контактной машины: 1 — переменного тока; 2— с выпрямлением тока во вторичном контуре; б — машины МТ-1217: А, В — точки для выбора ступени; I—VI — ступени трансформатора

Важными параметрами контактных машин являются ее крат­ковременная мощность при данной продолжительности включе­ния на номинальной (предпоследней) ступени и диапазон вто­ричных напряжений, тип реле времени и прерывателя.

Часто в технических характеристиках контактных машин при­водятся нагрузочные (НХ) (рис. 5.3) и вольтамперные характери­стики (ВАХ) (рис. 5.4), которые позволяют судить о технологи­ческих возможностях сварочной машины при сварке конкретных деталей и ее способности к саморегулированию при колебании сварочного сопротивления Так, например, при сварке на ма­шине постоянного тока (рис. 5.3, а, кривая 2) большие колебания меньше отражаются на стабильности сварки, чем при свар­ке на машине переменного тока (рис. 5.3, а, кривая 2).

Вольт-амперные характеристики контактной машины позво­ляют судить) о стабильности процесса сварки. Например, круто па­дающие ВАХ машины свидетельствуют о малой чувствительности данной машины к изменениям R_св при точечной сварке. При стыко­вой сварке оплавлением более целесообразны машины с пологопадающими характеристиками , так как только такие машины обес­печивают устойчивое оплавление. По ВАХ и НХ можно выбрать необходимую ступень трансформатора для сварки конкретных де­талей. Так, например, если падение напряжения на свариваемых деталях при, заданном токе I_св = 15кА и R_св = 100 мкОм составляет U= I_св R_св = 15000100 • 10^-6= 1,5 В (точка А на рис. 5.4, б), то пересе­чение перпендикуляра, проведенного из точки А, с перпен­дикуляром, соответствующим значению I_св = 15 кА, дают точку В, соответствующую ступени трансформатора с напряжением 4,5 В,