8. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ И МЕХАНИЗИРОВАННОЙ СВАРКИ ПЛАВЛЕНИЕМ
8.1. Устройство и классификация сварочных автоматов
Принципы автоматизации процессов сварки. Процесс дуговой сварки состоит из следующих основных операций:
1)зажигание дуги;
2)подача электрода в зону сварки и поддержание устойчивого горения дуги;
3)перемещение дуги вдоль свариваемого изделия;
4)прекращение горения (обрыв) дуги по окончании сварки.
Степенью механизации этих операций определяется способ сварки. При ручной
сварке |
указанные |
операции |
выполняются |
сварщиком. |
Привручную |
|
механизированной – |
автоматизированы: |
зажигание |
дуги; подача |
электрода; |
||
прекращение |
горения |
дуги. При автоматической сварке все основные |
операции |
|||
механизированы. При этом создается наиболее выгодная форма производства, облегчается труд, и рабочий становится оператором-наладчиком автоматического оборудования.
Устройства для автоматизации процессов сварки обеспечивают поддержание
заданного значения |
какой-либо |
регулируемой |
величины: силы тока, |
напряжения |
и |
|
||||||
т.п. Совокупность |
таких |
устройств |
и |
механизмов |
называют |
сист |
||||||
автоматического регулирования. Система автоматического регулирования в процессе |
|
|||||||||||
сварки должна уменьшать или сводить к нулю отклонения регулируемой величины от |
|
|||||||||||
заданного значения. В автоматах для дуговой сварки, регулируемой величиной чаще |
|
|||||||||||
всего является напряжение дугиUд, зависящее от длины ее длины. Таким образом, |
|
|||||||||||
поддержание заданного значенияUд обеспечит постоянство |
длины |
дуги |
и |
|||||||||
устойчивость процесса сварки. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Классификация сварочных автоматов. Основным элементом автоматов для |
|
||||||||||
|
|
|
|
|||||||||
механизированной сварки плавлением является сварочная головка, принципиальная |
|
|||||||||||
схема которой дана на рис.8.1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Главным условием устойчивости горения дуги является |
|
равенство |
скорости |
||||||||
плавления проволоки Vп и скорости подачи ее в зону дуги Vэ: |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
Vп = Vэ |
|
|
|
|
|
|
|
|
При сварке непрерывно нарушается равенствоVп = Vэ в связи с колебаниями |
|
||||||||||
напряжения |
в |
сети, изменениями |
длины |
дуги |
из-за |
неровностей |
,металла |
|||||
пробуксовывания в роликах и т.п. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
По способу восстановления равенства Vп = Vэ сварочные головки разделяются на два типа:
1)с постоянной скоростью подачи проволоки;
2)с переменной скоростью подачи проволоки.
20
1 – электродвигатель 3-фазного тока; 2 – редуктор;
3 – ведущий ролик;
4 – токоподводящий мундштук;
5 – ведомый ролик;
6 – сварочная проволока;
7 – кассета с проволокой;
8 – флюсовая воронка;
9 – свариваемое изделие.
Рис. 8.1. Принципиальная схема автоматической сварочной головки
спостоянной скоростью подачи проволоки
Вголовках с постоянной скоростью подачи проволоки скорость плавления регулируется автоматически (саморегулируется) за счет изменения горящей под флюсом дуги и приращения силы сварочного тока(рис.8.2). Пусть подобранному режиму соответствуют Uд1; I1 и l1.
|
При удлинении по каким-то |
|
|
причинам дуги до l2 увеличится |
|
|
напряжение Uд2 и уменьшается ток – |
|
|
I2, а значит уменьшится скорость |
|
|
плавления проволоки. При |
|
|
постоянной скорости подачи |
|
|
проволоки восстановится равенство |
|
|
Vп = Vэ. При уменьшении длины |
|
|
дуги – l3 уменьшится Uд3, |
|
|
увеличится ток – I3 и скорость |
|
|
плавления проволоки, что приведет |
|
Рис.8.2. Схема саморегулирования |
к восстановлению равенства |
|
Vп = Vэ. |
||
|
Головки с постоянной скоростью подачи проволоки имеют простую конструкцию, надежны в эксплуатации и поэтому имеют широкое распространение. Однако они
применяются только при колебаниях напряжения |
в сети |
не |
5более-8% и |
при |
|||||||
достаточно высоких силе тока и напряжении дуги. |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
В головках с переменнойскоростью подачи |
проволоки |
скорость подачи |
||||||||
|
регулируется в зависимости |
от напряжения |
на. |
Схемадуге такой |
головки |
||||||
представлена на рис.8.3. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
С увеличением длины дуги напряжение ее растет, и |
якорь |
электродвигателя |
||||||||
вращается быстрее, увеличивая скорость подачи проволоки, поэтому длина дуги |
|||||||||||
восстанавливается. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
При |
уменьшении |
длины |
дуги |
напряжение |
дуги |
,уменьшаетсяякорь |
||||
электродвигателя вращается медленнее и замедляется подача проволоки, чем и восстанавливается нормальная длина дуги и обеспечивается устойчивый процесс сварки.
21