3.Расчетная часть.

3.1. Определение расхода сварочных материалов.

Для расчета массы наплавленного металла при сварке ручной или автоматической сваркой применяется формула:

G = F x L x Масса проволоки (1см3)

где: G -масса напл. металла; F-площадь попереч. сечения; L=длинна шва.

Исходя из массы наплавленного металла можно определить расход электродов для сварки разделив массу наплавленного металла G на 0,62 и расход проволоки для сварки разделив массу наплавленного металла G на 0,87.

3.2 Определение норм времени на автоматическую сварку.

Основное время определяют по формуле:

где t0 — основное время, ч; L — длина шва, см; F — площадь сечения шва, см2;7,85 — плотность наплавленного металла, г/см3; I— ток, а;

Кп — коэффициент наплавки, г/а ч.

Количество наплавленного металла G в г подсчитывают по формуле G = 7,85F • L. Площади поперечного сечения швов F подсчитывают по чертежам сварных соединений и таблицам.

При многослойной сварке и выполнении разных слоев на различных режимах основное время сварки подсчитывают для каждого слоя отдельно, а затем суммируют.

Полученное время t0 нужно увеличить на 25% при сварке вертикального шва, на 30% для горизонтального и на 60% для потолочного шва.

Подготовительно-заключительное, вспомогательное и дополнительное

время при ручной дуговой сварке составляет в процентах от основного времени: для сварки в условиях цеха — от 30 до 50%; для монтажной сварки на строительстве — от 40 до 60%.

При автоматической сварке под флюсом основной величиной является скорость сварки v м/ч, которая задается режимом сварки.

Основное время t0 (ч) при автоматической сварке одного слоя шва длиной L (м) равно:

При многослойных швах полученную величину t0 следует умножить на число слоев (проходов) при сварке.

Вспомогательное время при автоматической сварке (на регулирование режима, установку и снятие изделия и пр.) подсчитывают отдельно для каждой операции с помощью нормировочных таблиц, составленных по данным хронометража этих операций. Сумма вспомогательного и дополнительного времени при автоматической сварке под флюсом может составлять от 60 до 80% основного времени.

3.3 Определение расходов электроэнергии.

Расход электроэнергии — важная технико-экономическая характеристика процесса сварки. Обыкновенно расход электроэнергии выражают в квт-час на 1 кг наплавленного металла и определяют по уравнению:

где А — расход электроэнергии на 1 кг наплавленного металла в квт-час/кг;

Uд — напряжение на дуге при сварке в в;

Iсв — сила сварочного тока в а;

η — коэффициент полезного действия сварочного поста;

Т — полное время сварки в часах;

t — время горения дуги за время Т в часах;

Gн — вес наплавленного металла за время Т в кг;

Wо — мощность холостого хода сварочного трансформатора или генератора в квт. В числителе правой части уравнения первое слагаемое представляет расход электроэнергии, имевший место при горении дуги в течение времени t, а второе слагаемое представляет потери энергии при холостом ходе источника

питания дуги.

В таблице приведены средние значения η и Wo при сварке на переменном и постоянном токе.

Значения η и W0 при сварке на переменном и постоянном токе.

Вид сварки	К. п. д. сварочного поста	Мощность холостого хода источника тока в квт
Сварка на переменном токе	0,8—0,85	0,2—0,3
Однопостовая сварка на постоянном токе	0,3—0,6	2,5—3
Многопостовая сварка на постоянном токе	0,24—0,43	—

Потери энергии во время холостого хода зависят от коэффициента использования сварочного поста. Например, при сварке на постоянном токе с коэффициентом использования поста 0,5 потери холостого хода составляют примерно 20—30% от общего расхода энергии на 1 кг наплавленного металла, а при коэффициенте использования, равном 0,3, потери холостого хода составят около половины общего расхода энергии.

Потери холостого хода при средних условиях сварки на переменном токе составляют 2—5%.

Для расчетного определения расхода электроэнергии при заданных режимах и условиях сварки можно пользоваться уравнением , полученным путем преобразования уравнения :

где ан — коэффициент наплавки в г\а-час;

к — коэффициент использования сварочного поста.

В уравнении (9) первое слагаемое представляет расход энергии в квт-час/кг при горении дуги (без учета потерь холостого хода), а второе слагаемое — расход энергии при холостом ходе, приходящийся на 1 кг наплавленного металла.

Для случаев определения расхода энергии без учета потерь холостого хода уравнение (9) имеет вид: