Файл: Львов Н.С. Автоматизация контроля и регулирования сварочных процессов.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 27.06.2024

Просмотров: 72

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

при условии, что

 

 

U по »

U on

 

,

 

 

 

 

 

 

R% + «ш

 

 

где

Uon — опорное

напряжение (суммарное

напряжение

 

стабилизации

всех

стабилитронов);

Яш и

г'эоп сопротивление

и допустимая сила

тока шлейфа;

 

ипо — порог ограничения напряжения

схемы.

Сопротивление

резистора R1 подбирается

из

условия, что

Ri^Uo/icm

(где i c m

— допустимое

значение тока

стабилизации

выбранных стабилитронов).

 

 

 

 

Динамические процессы сварки

могут быть

исследованы с

помощью электронной аппаратуры (осциллографов, регистри­ рующих приборов и т. п.), характеризующейся безынерционностью и высокой чувствительностью. В тех случаях, когда усилители этой аппаратуры не пропускают низких частот, сиг­ нал следует подавать прямо на отклоняющие пластины осцил­ лографа. Целесообразно также использовать магнитоэлектриче­ ский осциллограф Н-102 и киносъемочные средства, например скоростную кинокамеру СКС-1м.

Одиночные импульсы тока и напряжения можно контроли­ ровать с помощью осциллографа, путем использования балли­ стического гальванометра и флюксметра, а также некоторых преобразовательных устройств.

При изготовлении сварных соединений бывает необходимо на каждый шов получать паспорт, включающий основные пара­ метры режима сварки и характеризующий его качество. Реги­ стрировать параметры при сварке можно с помощью многока­ нального самопишущего прибора, разработанного ВНИИЭСО. Большими возможностями обладает электрохимическая бумага. Применение ее в устройствах, подобных узлам фототелеграф­ ных аппаратов ФТА-ПМ, позволит не только регистрировать параметры дроцесса, но и получать дефектограммы отдельных участков шва.

В последнее время в связи с необходимостью налаживания контроля и учета машинного времени работы сварщиков и кон­ троля качества ручной дуговой сварки требуется одновремен­ ный контроль тока и напряжения дуги. Впервые разработка не­ обходимых устройств начата в 1965 г. в МВТУ имБаумана [54, 57]. Поскольку это направление работы приобрело уже са­ мостоятельное значение, остановимся на двух примерах.

Схема устройства контроля при сварке с балластным рео­ статом (варианты С-12 и С-12П) показана на рис. 3,а. Напря­ жение на дуге контролирует реле Р1, а силу тока дуги — реле

Р2 по падению напряжения на балластном реостате РБ.

Изве­

стно, что высококачественный шов получается

не

только

при

строго фиксированных значениях силы тока и

напряжения,

а

при вариациях их в некотором диапазоне. Поэтому,

если

с

no­

lo

 

 

 

 


мощью переменных резисторов R1 и R2 настроить на срабаты­ вание и отпускание цепи реле на границах допустимых зон отклонения /э и Uq, то при соответствии режима дуги заданному диапазону оба реле сработают и реле Р1 включит устройство отсчета машинного времени. Экспериментально-опытный завод МВТУ им. Баумана изготовил серию счетчиков С-12 (рис. 4).

Рис. 3. Схемы контроля состояния

 

Рис.

4. Счетчик С-12

 

сварочной цепи при сварке с балласт­

 

 

 

 

ным

реостатом (а) и

без него (б)

 

 

 

 

При сварке

без

балластного

реостата

схема контроля дру­

гая

(рис. 3,6).

Она

основана

на

следующем (вариант С-12Г):

если включить один симметричный делитель напряжения

между

зажимами генератора + и —,

а

другой между зажимом

+ и

точкой а, то между

средними точками тип

делителей в режи­

ме холостого хода будет разность потенциалов одного знака, в режиме короткого замыкания — другого знака, а в режиме сварки она близка к нулю. Включение поляризованного реле Р1 между точками т и м позволяет отличить состояния холостого хода и короткого замыкания, а вместе с нейтральным реле Р2, подключенным на зажимы генератора, — выделить и режим сварки '.

Описанные устройства комплексного контроля режима дуги (тока сварки, напряжения дуги, времени ее горения) перспек­ тивны для централизации контроля сварочного производства. Централизованный учет работы сварочных постов и сварочного оборудования необходим для оперативного управления произ­ водствомПоэтому работы МВТУ им. Баумана находят продол­ жателей. Например, в Тюменском индустриальном институте разработана система контроля состояния и учета основного вре­ мени работы шести постов, оборудованных аппаратами ПДПГ-500 для сварки в СОг на участке плоскостных секций за­ вода речного судостроения. Контроль электрических параметров

1 Л ь в о в Н. С. Авторское свидетельство № 295628 (БИ № 8, 1971)


дуги осуществляется с помощью ламп с холодным катодом типа МТХ-90, а время горения ее фиксируется электроимпульсными счетчиками типа ЭИС [70].

Измерение сопротивлений, индуктивностей и емкостей. При измерении малых сопротивлений в сварочных цепях (до 1 ом) особое внимание приходится обращать на состояние всех кон­ тактов и соединений и использовать проводники достаточно большого сечения, так как на результат измерения влияют кон­ тактные т. э. д. с. и сопротивления проводов. Измерения в об­ ласти больших сопротивлений (более 100 ком) затруднены изза присутствия помех такого рода, как объемные и поверхно­

стные

сопротивления, зависящие

от температуры, влажности

и т. п. Выбор рода тока также

немаловажен. Имеет

значение

и величина и продолжительность

действия приложенного напря­

жения. Например, при контроле влажных материалов

примене­

ние постоянного тока недопустимо, так как возникают

погреш­

ности

из-за идущего при этом электролиза. Заземления

поэтому

контролируют только на переменном токе. Сопротивления твер­ дых проводников, наоборот, следует измерять только на посто­ янном токе с целью исключения погрешностей, связанных с влиянием емкости и индуктивности, а также с целью использо­ вания более чувствительных и точных приборов постоянного тока, например, магнитоэлектрической системы. Предпочтитель­ ны двухрамочные приборы (омметры логометры). Так как логометр измеряет отношение токов, то стабильность напряжения питания для него не имеет значения [691

Сопротивление вылета электрода может быть определено по вольт-амперной характеристике короткого замыкания (по паде­ нию напряжения на вылете электрода). Например, для прово­ локи См-08Г2С диаметром 1,2 мм при вылете 10—12 мм сопро­ тивление вылета составляет 0,025 ом. Более точные результаты дают методы измерения, описанные ниже.

Косвенное измерение сопротивлений осуществляется методом амперметра — вольтметра; используют его для средних значе­ ний сопротивлений (от 1 ом до 100 ком). При этом могут быть две схемы включения вольтметра; либо он измеряет падение напряжения на последовательно соединенных контролируемом сопротивлении и амперметре, либо только на контролируемом сопротивлении. В первом случае

 

UV-UA

Uv

 

Гх =

-

Г А ,

во втором случае

 

 

 

 

AA-h

Л,А —

Uv

 

 

 

rv

Отсюда видно, что в обоих случаях имеется методическая погрешность измерения. В первом случае она равна сопротив-


лению амперметра гА. Ее можно не учитывать только в том слу­ чае, если контролируемое сопротивление превосходит сопротив­ ление амперметра не менее чем в 100 раз. Во втором случае величина погрешности определяется величиной тока в вольтмет­

ре, т. е. сопротивлением вольтметра rv- Ее можно

не

принимать

во внимание, если контролируемое сопротивление

не

менее чем

в 100 раз меньше сопротивления вольтметра.

 

 

Большие сопротивления удобно измерять методом вольтмет­ ра. Одним и тем же вольтметром магнитоэлектрической систе­

мы

измеряется

напряжение

на зажимах

источника

дважды:

Uv

— при включенном в цепь контролируемом

сопротивлении г*

и U — без него. В этом случае

 

 

 

 

 

 

Соротивление вольтметра /> при этом

методе

измерения долж­

но быть соизмеримо с контролируемым

сопротивлением,

ибо

если

г > » г ж , то

мала чувствительность

схемы,

а

если

rv<^rx,

то

низка точность

измерения.

 

 

 

 

 

 

 

Высокую точность можно

получить

методом

сравнения

при

измерении сопротивления с

помощью

мостовых

измерительных

схем. Чувствительность этого метода измерения зависит от ис­ пользуемого прибора и от величины напряжения питания мостаБольшое значение имеет контроль состояния заземления электроустановок и целостности изоляции кабельных цепей. Регламентируется это состояние правилами устройства электро­

установок (ПУЭ).

Место повреждения изоляции в кабельных цепях, возникшее в результате пробоя изоляции между жилой и броней или меж­ ду жилами или вследствие обрыва жилы, а также при одно­

временном действии этих

факторов, достаточно

точно

может

быть определено методом петли (методом Муррея).

 

 

Метод петли заключается в сборке

одинарного

моста

мага­

зинного типа, в который

включается

петля, образованная из

двух жил контролируемого кабеля. Особое внимание при этом следует обратить на надежное соединение концов кабеля между

собой и других его концов с гальванометром. При

достижении

равновесия

моста

выполняется условие

RiRx =

R2(2RRx),

откуда

 

 

 

 

 

 

Так как

lx Rx

(где s — сечение

жил

кабеля, р —

 

 

Р

 

 

Rx

и зная s

удельное сопротивление

материала), то, определив

и р, можно определить расстояние 1Х от конца кабеля до места повреждения изоляции.

Для получения более точного результата целесообразно по­ менять концы жил в месте подключения их к гальванометру.