5.3 Расчет сечений элементов сварочного контура

Сечение элементов сварочного контура определяется по формуле:

, мм², (5.2)

где I_2ДЛ – длительный вторичный ток, А;

J_2ДОП – допустимая плотность тока, А/мм², зависящая от материала элемента сварочного контура и вида его охлаждения (табл.5.1)

Таблица 5.1 – Допустимые плотности тока

Наименование элемента контура	Материал	Условия охлаждения	J2ДОП, А/мм2
Электроды	Медь	Воздушное	20–30
Электрододержатели	Медь	Водяное	12–18
гибкие шины	Медь	Воздушное	1–2,5
Консоль	Медь	Воздушное	1–2
Крышка	Медь	Воздушное	1–2
Крышка	Медь	Воздушное	1–2

Длительный вторичный ток определяется по формуле:

, (5.3)

где I_2Н – вторичный номинальный ток, I_2Н=8700 А;

ПВ – продолжительность включения, 20 % согласно ГОСТ 297-81.

Окончательно сечение элементов сварочного контура определяется по формуле:

. (5.4)

Сечение элементов сварочного контура.

Воздухоохлаждаемая медная консоль круглого сечения (рис.5.3):

Рисунок 5.3 – Консоль

.

Гибкие шины из меди М1 с охлаждением на воздухе (рис.5.4):

Рисунок 5.4 – Гибкие шины

Медная крышка с воздушным охлаждением (рис.5.5):

Рисунок 5.5. – Медная крышка

Электрододержатель из сплава БрХ с водяным охлаждением (рис.5.6):

Рисунок 5.6 – Электрододержатель

Электрод:

Размеры элементов сварочного контура представлены в таблице 5.2.

Таблица 5.2 – Размеры элементов сварочного контура

Наименование элемента сварочного контура	Площадь сечения, мм2	Длина элемента, мм
Электроды	155,6	29
Электрододержатели	259,4	80
гибкие шины	1729,2	35,4/20
Консоль верхняя/нижняя	1945,4	300/500
Крышка верхняя/нижняя	2593,8	200/300

Консоли точечных машин рассчитываются на прочность и жесткость упрощенно, исходя из модуля упругости материала.

Схема нагрузки консолей точечной машин представлена на рисунке 5.7

Рисунок 5.7 – Схема нагрузки консолей точечных машин

Расчет консоли на прочность производится по формуле:

, (5.5)

где σ – действительное напряжение, возникающее в консоли, МПа;

[σ] – допустимое напряжение, [σ]=200 МПа;

М – изгибающий момент, ;

W – осевой момент сопротивления, .

Действительное напряжение, возникающее в консоли, определяется по формуле:

. (5.6)

Диаметр консоли определяется из сечения по формуле:

, . (5.7)

Диаметр консоли:

Действительное напряжение в консоли:

.

σ <[σ], поэтому прочность машины обеспечена.

Расчет консоли на жесткость производится по формуле:

, (5.8)

где f – прогиб консоли;

I – осевой момент инерции сечения консоли, ;

Е – модуль упругости материала консоли, 10⁵ МПа;

К – коэффициент, К=3.

Прогиб консоли:

(5.9)

Жесткость консоли обеспечена.