- •История развития сварочных машин.
- •Дуговая сварка.
- •1.2. Контактная сварка.
- •4. Методы проектирования.
- •7. Классификация и функциональные схемы
- •2.3. Уровень механизации и автоматизации.
- •3. Составление циклограммы сварочной установки.
- •3.1. Основные факторы, определяющие структуру
- •3.2. Указания по разработке кинематических схем.
- •4.2. Типовые кинематические связи.
- •4.2.1. Дифференциальный винт.
- •4.2.2. Суммирующий механизм.
- •4.2.3. Червячная пара.
- •4.2.4. Планетарная передача.
- •4.2.5. Конический дифференциал.
- •4.2.6. Простые и дифференциальные цепи.
- •4.2.7. Делительные механизмы.
- •4.2.7.1. Простые делительные головки.
- •4.2.7.2. Универсальные делительные головки.
- •4.2.7.3. Оптические делительные головки.
- •4.2.8. Механизмы поворота, фиксации и точной остановки.
- •4.2.9. Мальтийские механизмы.
- •6.1. Классификация движений сварочных агрегатов.
- •6.2. Выбор предельных скоростей подачи электродной проволоки
- •7.1. Механизмы подачи электродной проволоки (или ленты)
- •7.2. Схемы механизмов подачи электродной проволоки.
- •7.3. Пути совершенствования конструкций механизмов
- •7.4. Редукторные механизмы.
- •8.1. Роликовые устройства для подачи электродной проволоки.
- •9.2. Гибкие направляющие шланги.
- •9.3. Токоподводящие устройства
- •9.1. Основные требования и особенности конструкции горелок.
- •10.2. Классификация.
- •10.3. Горелки для полуавтоматической сварки.
- •10.4. Катушки, кассеты или кассетные устройства.
- •10.5. Система подачи газа.
- •12.1. Механизмы настроечных, вспомогательных и
- •12.2. Механические колебания электрода.
- •14.1. Автоматы для сварки и наплавки с принудительным формированием.
- •14.2. Головки аппаратов для эшс проволочными электродами.
- •14.3. Механизмы возвратно-поступательного перемещения электродов
- •14.4. Современные аппараты.
- •15.1. Неравномерность сварочного движения и меры борьбы с ней.
- •16.1. Подъемно поворотные колонны.
- •16.2. Самоходные тележки и порталы.
- •1. Определение основных характеристик проектируемой сварочной машины.
- •2. Критерии оценки сварочной машины.
- •2.1. Надежность.
- •2.2. Производительность.
7. Классификация и функциональные схемы
основных типов сварочных машин и агрегатов.
В комплект оборудования электросварочного цеха входит оборудование двух типов :
электротехническое, т.е. собственно сварочное, осуществляющее процесс сварки и его регулирование; в его состав входят сварочные головки, автоматы и полуавтоматы, сварочные трансформаторы и другие источники питания, контактные машины и т.д.;
механическое оборудование, с помощью которого осуществляются не сварочные операции: сборочные, транспортные, кантовочные, рабочее и установочное перемещение сварочных органов, различные вспомогательные операции. Сочетание, или агрегатирование, оборудования первого и второго видов позволяет получить комплексную механизированную установку или поточную сборочно-сварочную линию, состоящую из нескольких машин и установок, расположенных в технологической последовательности изготовления сварочного изделия и связанных общей системой межоперационного транспорта.
В настоящее время классификация сварочного оборудования осуществляется по самым разным признакам. Основные из них следующие:
назначение (тип изделия и вид сварного соединения);
степень механизации сварочного процесса (ручная, механизированная и автоматическая сварка);
способ защиты дуги (открытая дуга, газовая защита, слой флюса);
степень специализации (универсальные, специализированное и специальное оборудование);
количество электродов (для одно и многоэлектродной сварки);
способ осуществления сварочного движения (движением изделия, движением подвесного сварочного аппарата);
способ формирования металла (свободное и принудительное);
тип электродов (плавящийся и неплавящийся, проволока, пластина, лента);
количество одновременно работающих сварочных головок (или других рабочих органов);
количество позиций, через которые изделие проходит последовательно в процессе сварки (одно и многопозиционные);
количество рабочих мест, на которых последовательно или параллельно производится сварка изделий (одно и многоместные);
выполнение на одном оборудовании только сварочных или также предшествующих и последующих операций (например, сборочно-сварочные установки).
Такое большое количество отсутствие связи между ними затрудняют создание универсальной классификации. Поэтому А.И. Чвертко предлагает сварочное оборудование характеризовать по признакам, которые могут быть разделены на три группы:
Признаки целевые:
вид сварного соединения (стыковое, нахлесточное и т.д.);
тип шва (прямолинейный, круговой, криволинейный, сложной формы, прерывистый, непрерывный и т.д.);
тип свариваемого материала (сталь, медь, алюминий и др. цветные металлы);
тип изделия (сосуды, балки, листовые секции и т.д.)
Признаки технологические:
способ сварки, характеризуемый видом используемой энергии (дуга, электронный луч, механическое давление и т.д.);
среда, в которой протекает процесс (воздух, инертный газ, вакуум, флюс);
тип электрода (плавящийся, неплавящийся);
присадочный материал (проволока, пруток, металлическая крошка и т.д.);
характер процесса сварки (непрерывный, отдельными импульсами, с колебаниями);
количество электродов и их взаимосвязь;
состояние сварочной ванны (свободное или принудительное формирование);
давление среды (воздух или другие газы, при нормальном или повышенном давлении, а так же вакуум);
прочие факторы.
Признаки эксплуатационные: степень механизации и автоматизации сварки, присущая данной сварочной машине; степень механизации и автоматизации основных и вспомогательных операций (кроме собственно сварки).
Сложность построения классификационной системы сварочного оборудования заключается в том, что при существующем разнообразии оборудования для множества способов сварки необходимо выбрать наиболее характерные признаки, которые сделали бы систему универсальной и по возможности пригодной для всех или большинства способов. Такая система должна способствовать систематизации имеющегося и вновь создаваемого оборудования, служить основой для разработки типажа и индексации оборудования, унификации узлов и деталей.
Рассмотрим функции сварочных машин и агрегатов универсального типа.
Таблица.
Способ сварки |
Выполняемые операции |
1. Электродуговая под флюсом и в защитных газах: |
|
а) автоматическая |
1. Электропитание и подвод сварочного тока к электродной проволоке; 2. Подача электродной проволоки, флюса или защитного газа в зону дуги; 3. Прямолинейное движение сварочной дуги вдоль шва с заданной скоростью. |
|
|
б) полуавтоматическая |
1. Электропитание и подвод сварочного тока к электродной проволоке; 2. Подача проволоки, флюса, газа в зону дуги. |
|
|
2. Электрошлаковая сварка |
1. Электропитание и подвод сварочного тока к электродам(проволочным, пластинчатым, стержневым); 2. Подача электродов в сварочную ванну; 3. Вертикальное рабочее движение аппарата вдоль линии шва. 4. Горизонтальное возвратно-поступательное (колебательное) движение электродов вдоль ванны (если оно необходимо); 5. Формирование наружных валиков шва с помощью медных ползунов. |
|
|
3. Контактная сварка: |
|
а) стыковая |
1. Электропитание и подвод сварочного тока к электродам и изделию; 2. Зажатие и центровка изделия; 3. Подогрев, оплавление; 4. Осадка |
|
|
б) точечная |
1. Электропитание и подвод сварочного тока к электродам; 2. Давление электродов на изделие и сварка; |
|
|
в) шовная (роликовая) |
1. Электропитание и подвод сварочного тока к роликам; 2. Сварочное давление роликов на изделие; 3. Вращение роликов (рабочее движение по шву) |
|
|
г) рельефная |
1. Электропитание и подвод сварочного тока к электродам; 2. Давление электродов на изделие и сварка по выступам |
|
|
4. Холодная сварка: |
|
а) стыковая |
1. Зажатие и центровка изделия; 2. Сварочное давление и осадка стыка; |
|
|
б) точечная |
1. Предварительное зажатие свариваемых деталей; 2. Сварочное давление пуансонов |
|
|
5. Сварка трением |
1. Закрепление свариваемых деталей в зажимах машины; 2. Вращение деталей (одной или обоих) и их нагрев в месте стыка; 3. Осевое давление при вращении и осадка (сварка) стыка |
6. Ультразвуковая сварка: |
|
а) точечная |
1. Генерация ультразвуковых колебаний и их наложение (подвод) на пуансон и изделие; 2. Сварочное давление на пуансон и изделие; |
|
|
б) шовная (роликовая) |
1. Генерация ультразвуковых колебаний и их подвод к ролику и изделию; 2. Сварочное давление на ролик и изделие; 3. Вращение роликов (рабочее движение по шву) |
|
Механическое сварочное оборудование разделено на три основные группы, каждая из которых охватывает несколько типов оборудования:
Сборочное оборудование предназначено для фиксирования и закрепления деталей свариваемой конструкции или ее узлов и обеспечения необходимой точности и качества собираемых и свариваемых изделий. В зависимости от функционального назначения рассматриваемое оборудование подразделяется на собственно сборочное, в котором производятся только сборочные операции, и сборочно-сварочное, в котором производятся не только сборочные, но и сварочные операции. Обычно сборочное устройство состоит из основания и ряда фиксирующих и закрепляющих элементов. При этом в качестве основания часто применяется оборудование второй группы для поворота и установки свариваемых изделий.
Оборудование, предназначенное для установки и поворота свариваемых изделий, объединяет шесть типов, из которых тип А представляют простейшее неповоротные устройства в виде стеллажей, плит, столов и т.д. Эти неповоротные устройства предназначены для укладки изделий при сборке, сварке, отделке или правке. Более сложные поворотные устройства предназначены не только для первичной установки свариваемого изделия, но и для его оперативных поворотов при сборке, сварке, отделке, контроле и испытаниях. Это оборудование разделено по назначению на манипуляторы, позиционеры, вращатели, кантователи, роликовые стенды и поворотные столы.
2.1. Манипуляторы
а) с зубчатым сектором
Выполняемые операции:
Закрепление изделия;
Установка в удобное для сварки положение;
Вращение со скоростью сварки
Токоподвод к изделию
б) консольный
в) двухстоечный
г) с подъемом стола
2.2. Позиционеры
Выполняемые операции:
1. Закрепление изделия или сборочного устройства;
2. Поворот с маршевой скоростью в удобное для сварки положение;
3. Вращение с маршевой скоростью;
4. Токоподвод к изделию;
2.3. Вращатели
а) с вертикальной осью вращения
Выполняемые операции:
1. Закрепление изделия и сборочного устройства;
2. Вращение с рабочей скоростью;
3. Токоподвод к изделию
б) с горизонтальной осью вращения
одностоечные
двустоечные
в) с наклонной осью вращения
2.4 Кантователи
Выполняемые операции:
1. Закрепление изделия или сборочного устройства;
2. Установка изделия в удобное для сварки положение;
3. Токоподвод к изделию.
а) одностоечные и двухстоечные;
б) с подъемными центрами;
в) кольцевые;
г) цепные;
д) челюстные
и т.д.
2.5. Роликовые стенды
Выполняемые операции:
1. Вращение цилиндрических изделий со сварочной или маршевой скоростью при сборке, сварке и отделке.
2.6. Поворотные столы
Выполняемые операции:
1. Вращение изделий с маршевой скоростью вокруг одной оси и установки их в удобную позицию для сборки, сварки и отделки.
Оборудование, предназначенное для закрепления и перемещения исполнительного органа сварочной установки – сварочной головки или аппарата. Сюда относятся:
Несущие подъемно-поворотные колонны;
Сварочные тележки;
