7Расчет и построение внешней характеристики контактной машины
Внешней характеристикой называется зависимость напряжения на электродах машины от сварочного тока при постоянных значениях параметров короткого замыкания.
Для расчета и построения внешней характеристики должны быть известны следующие величины:
1) напряжение холостого хода вторичной обмотки трансформатора
,
где
-
номинальный вторичный ток
-
полное сопротивление вторичного контура
машины;
2) параметры короткого замыкания машины
(активное сопротивление
,
индуктивное сопротивление
,
полное сопротивление
и
коэфф. мощности
Напряжение на электродах
Обозначим:
Тогда предыдущее равенство запишется в виде
Здесь
–напряжение на электродах в полях
вторичного напряжения холостого хода
трансформатора;
-сварочный ток в долях от тока короткого
замыкания.
Зависимость
является внешней характеристикой машины
в относительных единицах.
Задаваясь несколькими произвольными значениями (не менее 7), определяют , после чего переводят напряжение и ток в абсолютные единицы:
Затем по абсолютным значениям U
и
строят в выбранном масштабе внешнюю
характеристику.
Для определения возможности осуществления необходимого параметра режима по току на внешней характеристике проводится линии падения напряжения на свариваемых деталях. В масштабе, выбранном для построения внешней характеристики на оси токов, откладывается значение , найденное в результате технологических расчетов. Из этой точки восстанавливается перпендикуляр, величина которого рассчитывается по формуле
Если полученная точка находится ниже кривой, отражающей внешнюю характеристику, то возможно осуществление режима по току.
8Примеры расчета параметров режимов контактной сварки
8.1Стыковая сварка сопротивлением
Рассчитать параметры режима сварки прутков стали 45 диаметром 6мм.
а. Время нагрева выбираем в зависимости от сечения стержней (28мм ) (см.табл.1):
с.
б. Давление P=pF
Здесь F=0.28 см2;
;
;
в. Сварочный ток
Здесь
=1500оС;
k=0,75;
ρt=114.9 мкОм см [18, табл. 87];
С=0,150 кал/г град;
=7,85
г/см3;
=0,062кал/см
с;
n=0,4;
Rк=5.5*103/(205)0.7=132.5мкОм;
(tсв)0.5=0.89 c0.5;
Принимаем Iсв=2400A.
г. Установочная длина
.
Принимаем
=0,5см.
8.2Стыковая сварка оплавлением
Рассчитать параметры режима стыковой сварки кольца со средним диаметром 600 мм сечением 20х40 мм. Материал сталь Х18Н9Т.
Выбираем способ сварки непрерывным оплавлением, так как сталь не закаливается, а для сохранения антикоррозийных свойств необходимы большие скорости охлаждения.
а. Средний ток оплавления
где
=0,3см/с;
F=2*4=8см2;
=7,85 г/см3;
с=0,15 кал/г*град;
=0,06кал/см*град;
=2000оС;
град/см;
Кн=0,7;
Для деталей замкнутого контура ток, проходящий через электроды, равен сумме токов оплавления и шунтирования:
А,
Здесь
F=8см ;
мкОм;
Кп – коэффициент поверхностного эффекта, определяем по формуле для немагнитных материалов.
Находим
Следовательно
мкОм
μ=10 Гн/эрг;
см
б. Скорость осадки
см/с
Принимаем
в. Припуск на осадку
Δlос=0,73
+0,076d=0,73
+0,076
г. Усилие осадки
pF=2000
/мм2.
Принимаем
/мм2.
Для деталей замкнутого контура дополнительные усилия на преодоление сил упругости
=
=243кгс,
Где
Общее усилие осадки
P=Pос+Pg=16000+243=16243кгс.