Харцызский металлургический техникум

Государственного высшего учебного заведения

«Донецкий национальный технический университет»

Утверждаю

Заместитель директора по УР

_____________ Г.В. Фаустова

«______» ___________ 2015г.

Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «технология и оборудование сварки давлением»

ПП03.02

ДЛЯ СТУДЕЕНТОВ ДНЕВНОГО ОТДЕЛЕНИЯ

направление подготовки 6.050504 «Сварка»________________

(шифр и название направления подготовки)

специальность 5.05050401 «Сварочное производство»

(шифр и название специальности)

Образовательно – младший специалист_______________

квалификационный уровень (называние образовательно-квалификационного уровня)

(Шифр опп пп.03.02)

г. Харцызск

2015

Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Технология и оборудование сварки давлением» для студентов дневного отделения направления подготовки 6.050504 «Сварка», специальности 5.05050401 «Сварочное производство». 2015 г. – 40 стр.

Разработчик: Иванченко Валентина Ивановна – преподаватель, специалист высшей категории Харцызского металлургического техникума Государственного высшего учебного заведения Донецкий национальный технический университет»

_____________

(подпись)

Методические указания к выполнению лабораторных работ

рассмотрены и утверждены на заседании цикловой комиссии

специальных сварочных дисциплин

Протокол № _______ от «_____» _____________ 2015г

Председатель цикловой комиссии _________ А.В. Вилькос____

(подпись) (фамилия, инициалы)

Содержание

Лабораторная работа № 1

ТЕМА: Проведение опыта холостого хода и короткого замыкания контактной машины.

Лабораторная работа № 2

ТЕМА: Выполнение точечной сварки низкоуглеродистой стали на машине общего применения, МТ – 604. Определение влияния параметров режима на качество сварки.

Лабораторная работа № 3

ТЕМА: Выполнение шовной сварки низкоуглеродистой стали на машине общего применения, МШ – 1001. Определение влияния параметров режима на качество сварки.

Лабораторная работа № 4

ТЕМА: Выполнение стыковой сварки сопротивлением и оплавлением углеродистой стали на машине МС – 502. Определение влияния параметров режима сварки на ее качество.

Лабораторная работа № 5

ТЕМА: Изучение конструкции точечной машины МТ – 604, выбор ее параметров и снятие характеристик.

Лабораторная работа № 6

ТЕМА: Изучение конструкции шовной машины МШ – 1001, выбор ее параметров и снятие характеристик.

Лабораторная работа № 7

Тема: Изучение конструкции стыковой машины МС – 502, выбор ее параметров и снятие характеристик.

Лабораторная работа № 1

ТЕМА: Проведение опыта холостого хода и короткого замыкания контактной машины

1. Цели работы:

1.1 Провести опыт холостого хода и короткого замыкания контактной машины

1.2 Приобрести первоначальные навыки работы с контактной машиной

1.3 Пробудить чувства ответственности;

1.4 Развивать интерес к самостоятельной деятельности на занятии.

Время выполнения: 2 часа

2. Дидактическое и методическое обеспечение:

2.1 Методические указания по выполнению работы;

2.2 Паспорт точечной машины МТ – 604;

2.3 Плакат – «Схемы контуров контактной машины»;

2.4 Оборудование – точечная машина МТ – 604;

2.5 Справочная литература.

3. Последовательность выполнения работы:

3.1 Изучить правила по технике безопасности и пожарной безопасности при выполнении работы;

3.2 Изучить и кратко законспектировать теоретические положения по данной работе;

3.3 Провести опыт холостого хода;

3.4 Провести опыт короткого замыкания;

3.5 Построить нагрузочную характеристику машины;

3.6 Ответить на контрольные вопросы;

3.7 Составить отчет.

4. Правила по технике безопасности и пожарной безопасности:

4.1 Не включать машину без разрешения преподавателя;

4.2 Не прикасаться к токоведущим частям оборудования;

4.3 Не выполнять иных действий, не предусмотренных данной лабораторной работой.

5. Основные теоретические положення:

Опыты холостого хода и короткого замыкания характеризуют работу силового трансформатора машины в предельных режимах нагрузки: при отсутствии нагрузки (I₂=0) и при номинальном токе вторичной обмотки (I₂=I_2n).

Для испытания трансформатора служит опыт холостого хода и опыт короткого замыкания.

При опыте холостого хода трансформатора (рис. 1) его вторичная обмотка разомкнута и тока в этой обмотке нет (I₂=0).

Если первичную обмотку трансформатора включить в сеть источника электрической энергии переменного тока, то в этой обмотке будет протекать ток холостого хода I0, который представляет собой малую величину по сравнению с номинальным током трансформатора. В трансформаторах больших мощностей ток холостого хода может достигать значений порядка 5 – 10% номинального тока. В трансформаторах малых мощностей этот ток достигает значения 25 – 30% номинального тока. Ток холостого хода I₀ создает магнитный поток в магнитопроводе трансформатора. Для возбуждения магнитного потока трансформатор потребляет реактивную мощность из сети. Активная мощность, потребляемая трансформатором при холостом ходе, расходуется на покрытие потерь мощности в магнитопроводе, обусловленных гистерезисом и вихревыми токами.

Так как реактивная мощность при холостом ходе трансформатора значительно больше активной мощности, то коэффициент мощности cos φ его весьма мал и обычно равен 0,2-0,3.

Рисунок 1 – Схема опыта холостого хода

По данным опыта холостого хода трансформатора определяется сила тока холостого хода I₀, потери в стали сердечника Р_ст и коэффициент трансформации К.

Силу тока холостого хода I₀ измеряет амперметр, включенный в цепь первичной обмотки трансформатора.

При испытании трехфазного трансформатора определяется фазный ток холостого хода.

О потерях в стали сердечника P_ст судят по показаниям ваттметра, включенного в цепь первичной обмотки трансформатора.

Коэффициент трансформации трансформатора равен отношению показаний вольтметров, включенных в цепь первичной и вторичной обмоток.

При коротком замыкании вторичной обмотки сопротивление трансформатора очень мало и ток короткого замыкания во много раз больше номинального. Такой большой ток вызывает сильный нагрев обмоток трансформатора и приводит к выходу его из строя.

При опыте короткого замыкания (рис. 2) вторичная обмотка трансформатора замкнута накоротко, т. е. напряжение на зажимах вторичной обмотки равно нулю. Первичная обмотка включается в сеть с таким пониженным напряжением, при котором токи в обмотках равны номинальным. Такое пониженное напряжение называется напряжением короткого замыкания и обычно равно 5,5% от номинального значения.

По данным опыта короткого замыкания определяется напряжение короткого замыкания u_к, %, его активная u_а,% и реактивная u_x % составляющие, потери на нагревание обмоток трансформатора Pобм при номинальной нагрузке и активное, реактивное и полное сопротивления трансформатора при коротком замыкании r_k, x_k и z_k.

Рисунок 2 – Схема опыта короткого замыкания

Потери в обмотках указываются ваттметром. Активное, реактивное и полное сопротивления короткого замыкания трансформатора определяются выражением 1.

Z_k = U_k / I

r_k = P_k / I² (1)

x_k = Z_k² – r_k²

где U_k, I и P_k – напряжение, сила тока, мощность, указываемые измерительными приборами, включенными в цепь первичной обмотки трансформатора.

При испытании трехфазного трансформатора следует в приведенных выше выражениях подставить фазные значения напряжения, тока и мощности.

Напряжение короткого замыкания и его активная и реактивная составляющие равны:

(2)

где U_н и I_н — номинальные напряжения и сила тока вторичной (первичной) обмотки трансформатора.

Таблица 1.1

Результаты опыта холостого хода

№ ступени	Опытные данные				Расчетные данные
	U1, B	I0, A	P0, кВт	U20, В		KT=U1/U20	I2K=U20/Z2MK А	I1K=I2K/KT А	SM=U1*I1K кВА
1
2

Таблица 1.2

Результаты опыта короткого замыкания

№ ступени

Опытные данные

Расчетные данные

U1к, B

I1к, A

P1к, кВт

сosψк

Приведенные к первичной цепи

Приведенные к вторичной цепи

sinψк

Z1мк

R 1мк

X1м

Z2мк

R2мк

X2м

1

2

сosψ_к = P_1к / I_1к* U_1к;

Z_1мк = U_1к / I_1к;

R _1мк = Z_1мк - сosψ_к

Х_1м = Z_1мk² – R_1мк²;

Z_2мк = Z_1мк / К_т²;

R_2мк = R _1мк / К_т²;

X_2м = X_1м / К_т²;

sinψ_к = X_1м / Z_1мк = X_2м / Z_1мк

Таблица 1.3

Данные для построения внешней характеристики машины

№ ступени	U20, В	I2, A	U2= α*U20, В	I2= β* I2к, A
1
2

Iкэ

Rээ