2 Электрическая точечная сварка

Норма расхода электроэнергии рассчитывается по формуле

ГДе Н_эт — расход электроэнергии на сварку одной точки;

п_т — количество точек, приходящихся на единицу объема работ.

где ν_х— напряжение холостого хода по ступеням во втором контуре сварочной машины, в. При точных расчетах значение v_x принимается по паспорту сварочной машины, при приближенных — можно принимать равным 3 в;

I_с — сила сварочного тока, а.

где I₁ —наибольший начальный первичный ток для данной ступени сварочной машины, а;

I_о — ток в первичной обмотке трансформатора на холостом ходу на ту же ступень, а;

v_x — первичное напряжение, в;

v₂ — вторичное напряжение, в;

cos φ — коэффициент мощности машины: для стационарных машин он равен 0,6; для перенос­ных — 0,3;

η— коэффициент полезного действия трансформатора (0,95);

Т_св— время сварки одной точки, сек.

Величина Т_св зависит от толщины листового металла или диаметра арматуры. Для расчета значения Т_св следует пользоваться следующими формулами:

а) для арматуры периодического профиля диаметром 25 мм

б) для арматуры гладкого профиля диаметром 25 мм

в) для арматуры диаметром >25 мм периодического профиля

г) для той же арматуры гладкого профиля

Расчетные значения I, T_cв, Н_эт приведены в табл. 80 и 81.

Таблица 80

Диаметр, мм	Арматура гладкого профиля			Арматура периодического профиля
	I, а	Tcв, сек	Hэт, квч	I, а	Tcв, сек	Hэт, квч
6 6,5 8 10 12 14 16 18 20 22	2 600 2 900 3 700 4 700 6 000 7 000 8 000 9000 10 000 —	4,45 4,76 6,5 9,4 11,4 15,0 19,0 23,5 27,0 —	0,0055 0,0065 0,0113 0,0208 0,032 0,049 0,072 0,1 0,127 —	4 500 5 000 6 000 7 500 9 000 11000 12 500 14 200 16 000 17 500	1,58 2,29 2,67 4,0 5,5 6,6 8,5 10,3 12,1 14,7	0,00336 0,0054 0,0076 0,0142 0,0233 0,0343 0,05 0,069 0,0195 0,121

Таблица 81

Диаметр, мм	Арматура гладкого профиля			Арматура периодического профиля
	I, а	Tcв, сек	Hэт, квч	I, а	Tcв, сек	Hэт, квч
25 26 28 30 32 34 36 38 40	13 000 14 000 15 000 16 000 17 000 18 000 19 000 20 000 21000	15 15,1 15,4 18,1 21,0 21,1 24,4 31,4 35,0	0,092 0,0995 0,108 0,137 0,168 0,18 0,245 0,296 0,346	20 000 — 25 000 — 25 500 — 29 000 — 32 200	13,4 — 15,5 — 19,4 — 28,8 — 27,0	0,127 — 0,165 — 0,234 — 0,312 — 0,41

Значения I, Tcв, Нэт для арматуры Ø≤25 мм (табл.80).

Значение I, Tcв, Нэт для арматуры Ø>25 мм (табл.81).

Пример 42. Определить норму расхода электроэнергии на точечную сварку арматурных сеток из стали диаметром 8 мм на 1 т веса арматуры. Размер ячеек 100×100 мм, арматура имеет гладкий профиль.

где n_т — количество сварных точек на 1 т арматуры.

На 1 м длины стали приходится 10 точек. Вес 1 м стали составляет 0,222 кг. Общая длина стержней на 1 т арматуры составляет

п_т = 10 ·4500 =45000.

T_св = 6,5 (табл. 80).

H_э=0,008·45 000 = 360 квт·ч.

Упражнения

188 Определить норму расхода электроэнергии на точечную сварку арматурных сеток из стали диаметром 6 мм гладкого профиля. Размер ячеек 120X120 мм. Измеритель— 1 т арматурных сеток.

189 Решить ту же задачу для арматуры периодического профиля диаметром 10 мм.

3 Прогрев бетонной смеси электрическим током

Расход электроэнергии на прогрев бетонных и железобетонных конструкций при их изготовлении зависит от теплоемкости бетона и цемента, начальной температуры бетонной смеси, скорости подъема температуры, продолжительности изотермического прогрева и от ряда других факторов.

Для ориентировочного расчета нормы расхода электроэнергии на прогрев бетонных и железобетонных конструкций можно использовать формулу

где Р_раз — удельная мощность, необходимая для подъема температуры 1 м³ смеси до расчетной величины, квт;

Р_из— удельная мощность, необходимая для поддержания температуры бетонной смеси на постоянном уровне в период изотермического прогрева, квт (величины Р_раз и Р_из принимаются с учетом теплопотерь);

t_бн — температура смеси на начало прогрева;

t_бк — максимальная температура, до которой долж­на быть разогрета смесь;

t^/— скорость подъема температуры, град/час;

В_из — время изотермического прогрева смеси, час;

где Q_paз — количество тепла, необходимое для подъема температуры бетонной смеси до расчетной величины, ккал;

Q_из — количество тепла, необходимого для изотермического прогрева бетонной смеси, ккал.

где 864 — количество электроэнергии, эквивалентное 1 ккал, квч;

1,1 — коэффициент, учитывающий затраты тепла на нагрев опалубки (деревянной);

R — коэффициент теплопередачи опалубки и ограждений, ккал·м²·час/град; значение R принимается равным: для деревянной опалубки тол­щиной 25 мм— 3,1—3,5; для деревянной опалубки толщиной 40 мм — 2,3—2,5;

t_нв — температура наружного воздуха;

М_п — модуль поверхности прогреваемых, конструкций.

В расчетах следует пользоваться средним значением М_п.

Начальная температура бетонной смеси зависит от температуры наружного воздуха: в целях экономии электроэнергии значение t_бн должно быть не ниже 3—5° С.

Величина t_бк зависит от марки цемента и модуля поверхности и может приниматься по табл. 82.

Таблица 82

Марка цемента	Мп
	до 10	до 15	до 20
Портландцемент марки300……. марки 400……. марки 500…….	80 70 40	65 50 40	45 40 35

Скорость подъема температуры бетонной смеси до расчетной величины должна составлять примерно 5° в час при М_п ≤ 6; 6—8° — при М_п>6, для конструкций длиной 6—8 м и сильно насыщенных арматурой— 15° в час.

Продолжительность подъема температуры t_бк зависит от скорости подъема температуры и составляет .

Продолжительность изотермического прогрева В_из зависит от вида цемента и температурных условий прогрева (табл. 83).

Таблица 83

Температура изотермического прогрева	Виз
	бетонная смесь
	на портландцементе М-300-400	на шлакопортландцементе
30 40 50 60 70 80	60 39 28 23 18 —	95 43 28 21 15 12

Этой таблицей можно пользоваться только в том случае, когда требуется получить к концу прогрева прочность бетона, составляющую 50% от проектной. В других случаях следует пользоваться специальными графиками.

q_o — теплоемкость бетонной смеси (таблица 86),

γ_об —; объемный вес бетона, г/м³.

Пример 43. Определить норму расхода электроэнергии на прогрев железобетонных фундаментов. Бетон портландцементе 400, тяжелый, γ_об = 2400 кг/м³, на каменном щебне. М_п = 6,5; t_HB=l2°C, опалубка деревянная, толщиной 40 мм,t_бн= 12° С.

Решение

1. Принимаем t' = 8° в час; В_из=18 час; t_бK = 70°C; R = 2,5.

2. Q_paз=1,1·0,2·2,4·8+2,5·6,5· 474,18ккал;

3. Q_из=2,5·6,5·(70-12)== 940 ккал.

4. Норма расхода электроэнергии на 1 м³ бетона

Упражнения

190 Определить норму расхода электроэнергии на прогрев железобетонных фундаментов под оборудование. Бетон на портландцементе М-500, тяжелый, γ_об = 2200 кг/м³, на каменном щебне. М_п = 8; t_нв = —6°С,опалубка деревянная, толщиной 35 мм, t_бн=11°C,

191 Решить упражнение 190 при следующих данных: марка цемента 400, γ_об = 2300 кг/м³, М_п щебня — 9,5, t_нв =—12° С, толщина опалубки 4 см, t_ВН=12°С.

192 Определить нормативный расход электроэнергии на прогрев монолитных стыков сборных железобетонных конструкций. Бетон тяжелый, γ_об = 2300 кг/м³, М_п=10, t_нв = —10° С, t_бн=14°С. Опалубка из деревянных элемен­тов толщиной 40 мм. Цемент портландский, М-400.