Правила выполнения практических работ

Для более эффективного выполнения практических заданий студенты должны изучить теоретический материал по теме, выполнить домашние задания.

Перед выполнением практической работы студент обязан ответить на вопросы преподавателя по теме, тем самым показать свою готовность к выполнению работ.

Перед выполнением практической работы студент обязан изучить методические рекомендации по выполнению практической работы.

В конце занятия преподаватель ставит оценку, которая складывается из результатов наблюдения за выполнением практической части работы, проверки отчета, беседы в ходе работы или после нее.

По окончанию работы оформляется отчет, в котором указывается: название и цель работы, применяемое оборудование, материалы и образцы, оформляются полученные измерения и результаты испытаний, в конце делаются выводы.

Оценки за выполнение практических занятий могут выставляться по пятибалльной системе или в форме зачета и учитываться как показатели текущей успеваемости обучающихся.

Критерии оценки:

--оценка «отлично» выставляется, если работа выполнена в полном объеме, даны правильные ответы на контрольные вопросы.

- оценка «хорошо» выставляется, если есть неточности или небольшие ошибки в выполнении.

- оценка «удовлетворительно» выставляется, если нет ответов на один из вопросов.

- оценка «неудовлетворительно» выставляется, если работа выполнена не полностью, нет ответов на контрольные вопросы.

-оценка «зачтено» выставляется, если работа выполнена и сдана в срок.

- оценка «не зачтено» выставляется, если работа не выполнена или выполнена не до конца.

Обучающиеся, не сдавшие отчет по выполненной практической работе, к последующим работам не допускаются. Пропущенные практические работы отрабатываются на консультациях или в дополнительное время.

Практическая работа № 1

Тема: Основные узлы сварочных автоматов.

Цель: Изучить оборудование для дуговой автоматической сварки.

Оборудование и материалы: сварочные автоматы.

Время выполнения: 2 часа.

Ход работы:

1. Изучить оборудование для автоматической сварки по наглядным образцам.

2. Записать и изобразить схематично узлы автоматов.

3. Сделать вывод о проведении работы.

4. Ответить на вопросы.

Вопросы для контроля знаний

1. Что включает в себя понятие «автоматическая сварка».

2. Классификация сварочных автоматов.

3. Каково назначение и устройство основных узлов аппаратов.

Общие сведения и классификация автоматов для дуговой сварки. При автоматических и механизированных способах сварки помимо источников питания дуги необходимо иметь специальное оборудование, позволяющее исключить ручное ведение сварочного процесса. При этом требуется механизировать выполнение двух основных технологических движений: подачу электрода в зону сварки и перемещение дуги вдоль свариваемых кромок.

Если при сварочном процессе оба эти движения осуществляются механизированным путем, то такой процесс рассматривается как автоматическая сварка.

Если одно из движений - подача электрода в зону сварки - осуществляется механизированным способом, а другое - перемещение дуги вдоль свариваемых кромок - вручную, то такой процесс рассматривается как механизированная (полуавтоматическая) сварка.

Если оба движения выполняются вручную сварщиком, то такой процесс называется ручной дуговой сваркой.

Сварочные аппараты, обеспечивающие автоматическое выполнение основных технологических перемещений электрода и дуги с поддержанием постоянства заданных параметров сварочного режима (напряжения дуги, сварочного тока, скорости сварки), называют автоматами.

Основной частью автоматов является сварочная головка, представляющая собой электромеханическое устройство, осуществляющее автоматическую подачу в зону дуги плавящегося электрода или присадочного металла.

Сварочную головку, закрепленную неподвижно относительно изделия, называют подвесной автоматической головкой. В подвесных головках отсутствует механизм перемещения самой головки. В этом случае относительно дуги перемещают объект сварки с помощью вспомогательного устройства или сварочного приспособления.

Если же в конструкции сварочного аппарата имеется механизм для перемещения головки, то ее называют самоходной. Перемещение самоходной головки обычно производится по специальной направляющей. Такой аппарат называют автоматом подвесного типа.

Если в конструкции автомата тележка с укрепленной на ней головкой может перемещаться непосредственно по свариваемому изделию, то такой автомат называют сварочным трактором (рис. 1).

В основе классификации автоматов лежат различные признаки: тип электрода, способ перемещения, характер защиты и др.

Рис. 1. Схема автомата для сварки плавящимся электродом:

1 - тележка; 2 - подающий механизм; 3 - кассета с электродной проволокой; 4 - горелка; 5 - пульт управления

По типу применяемого электрода автоматы подразделяют на:

• автоматы с плавящимся электродом;

• автоматы с неплавящимся (вольфрамовым) электродом.

По способу перемещения тележки различают:

• автоматы тракторного типа;

• кареточные.

По способу защиты сварочной ванны различают автоматы:

• для сварки под флюсом;

• в среде защитных газов;

• универсальные.

По пространственному выполнению сварных соединений различают автоматы для сварки швов в:

• нижнем;

• вертикальном;

• горизонтальном положениях;

• кольцевых поворотных и неповоротных стыков;

• кольцевых в горизонтальной плоскости.

По способу поддержания постоянства параметров дуги выпускают автоматы:

• с принудительным регулированием дуги;

• саморегулированием.

По числу горящих дуг различают автоматы для сварки:

• одной дугой;

• двумя дугами;

• трехфазной дугой.

Комплектование и основные узлы сварочных автоматов. Сварочные автоматы комплектуются из следующих основных узлов:

• сварочной головки;

• тележки;

• пульта управления;

• аппаратного шкафа;

• кассет со сварочной проволокой.

Основными элементами сварочной головки являются механизм подачи проволоки, подающие ролики, токоподводящий мундштук и устройства для установочных перемещений головки.

Механизм подачи состоит из электродвигателя и редуктора. При использовании электродвигателей переменного тока применяют регулируемые редукторы. Электродвигатели постоянного тока могут работать в сочетании с нерегулируемыми редукторами.

Подающие ролики расположены на выходных валах редуктора. Их назначение - стабильная подача сварочной проволоки без проскальзывания. Обычно это достигается при использовании двух пар подающих роликов.

К корпусу редуктора крепится токоведущий мундштук для обеспечения электрического контакта и направления проволоки в сварочную ванну. Мундштук должен обеспечивать минимальное блуждание торца электрода относительно сварочной ванны. Для этого иногда на головку перед мундштуком устанавливают роликовый правильный механизм для правки проволоки. Кроме того, в мундштуке должен обеспечиваться надежный электрический контакт со сварочной проволокой.

Конструкции мундштуков различны в зависимости от способа сварки, диаметра и жесткости проволоки. Для сварки электродной проволокой большого диаметра (3-5 мм) наибольшее распространение получили мундштуки с роликовым скользящим контактом.

При использовании проволок меньшего диаметра (0,8-2,5 мм) применяют трубчатые мундштуки. Скользящий контакт поддерживается за счет сменных наконечников мундштука.

Применяют также мундштуки колодочного типа, состоящие из двух подпружиненных колодок, и мундштуки сапожкового типа.

Конструкция подвески сварочной головки должна обеспечивать возможность ее установочных перемещений: вертикальное - для установления необходимого вылета электрода или угла наклона его относительно свариваемого стыка; поперечное - для установки торца электрода по центру стыка в начале и корректировки его в процессе сварки.

Тележка предназначена для перемещения головки вдоль свариваемого стыка. В большинстве автоматов тележка выполняет роль базового элемента. На ее корпусе устанавливают сварочную головку, кассету для проволоки и пульт управления автоматом. Тележка должна обеспечивать плавность хода в широком диапазоне скоростей сварки.

Различают тележки тракторного и кареточного типов.

Тележка тракторного типа перемещается с помощью бегунковых колес либо по направляющим рельсам, либо непосредственно по свариваемому изделию.

Тележка кареточного типа перемещается только по направляющим стапеля или устройства крепления самого автомата. Конструкция направляющих элементов зависит от формы свариваемого стыка.

Для сварки продольных прямолинейных швов часто применяют консольные направляющие. Автоматы консольного типа универсальны. Их можно использовать и для сварки поворотных кольцевых швов. Применяются также направляющие портального типа, смещенные относительно изделия и установленные непосредственно на приспособлениях с закрепленными в них изделиями. В автоматах для сварки неповоротных кольцевых стыков каретка перемещается по направляющим, имеющим форму окружности.

Для перемещения каретки используют механизмы с бегунковыми колесами, зубчатыми рейками, ходовыми винтами. Тележки автоматов перемещаются с помощью электродвигателей через редуктор. В автоматах с электроприводом постоянного тока скорость перемещения тележки регулируется изменением частоты вращения двигателя. В приводах переменного тока настройку скорости тележки осуществляют сменными шестернями в редукторе.

В зависимости от способов сварки сварочные автоматы могут снабжаться дополнительными устройствами. Так, при сварке под флюсом сварочные автоматы имеют специальную флюсовую аппаратуру, предназначенную для подачи флюса в зону сварки, удержания его на поверхности шва во время сварки и уборки его по окончании процесса. Такие устройства выполняются в виде съемных бункеров, в которые флюс засыпается и подается самотеком в место сварки в ходе выполнения сварного шва. Иногда применяют специальные флюсоподающие и убирающие аппараты, работающие с помощью сжатого воздуха.

В автоматах для сварки в защитных газах вместо обычного токоподводящего мундштука используется специальная сварочная горелка, в которой помимо токоподвода, имеются устройства для подачи защитного газа в зону сварки и принудительного охлаждения горелки от перегрева.

Основные принципы работы сварочных автоматов. Устойчивый процесс сварки и хорошее качество сварных швов обеспечиваются при оптимально выбранных параметрах режима сварки.

К основным параметрам режима относят:

• напряжение дуги;

• силу сварочного тока;

• скорость сварки.

Эти параметры необходимо не только правильно установить, но и поддерживать их неизменно постоянными в процессе сварки.

Наиболее часто подвержено изменениям напряжение дуги, находящееся в прямой зависимости от ее длины. При сварке плавящимся электродом постоянство длины дуги обеспечивается при равенстве скорости подачи электродной проволоки в зону сварки и скорости ее расплавления.

Если скорость подачи проволоки больше скорости ее расплавления, то произойдет уменьшение длины дуги и может возникнуть короткое замыкание электрода с изделием.

Если скорость расплавления проволоки больше скорости ее подачи, то дуга удлиняется вплоть до обрыва и прекращения процесса.

Нарушение равенства скоростей происходит по ряду причин: колебания напряжения в сети, наличие волнистости и неровностей свариваемых поверхностей деталей, неравномерность подачи электродной проволоки за счет пробуксовывания в подающих роликах, наличие прихваток по длине свариваемых кромок, воздействие магнитного дутья, отклоняющего дугу, и т. д.

Сварочная головка автомата реагирует на эти нарушения и восстанавливает нормальную (заданную) длину дуги.

В применяемых сварочных автоматах используют два принципа регулирования дуги по напряжению:

• саморегулирование дуги при постоянной скорости подачи электрода;

• принудительное регулирование, при котором скорость подачи электрода автоматически изменяется в зависимости от напряжения дуги.

На основе принципа саморегулирования дуги разработан ряд сварочных автоматов, работающих с постоянной, не зависящей от напряжения дуги скорости подачи проволоки. Они просты в устройстве и надежны в работе.

Другой вид автоматов основан на изменении скорости подачи электродной проволоки в зависимости от напряжения на дуге. Если по какой-то причине длина дуги возрастает, то возрастает и напряжение дуги. Двигатель привода подачи электродной проволоки начнет вращаться быстрее, увеличивая скорость подачи проволоки.

Практическая работа № 2

Тема: Газовая аппаратура.

Цель: Изучить газовую аппаратуру для автоматической сварки.

Оборудование и материалы: газовая аппаратура, чертежные принадлежности.

Время выполнения: 2 часа.

Ход работы:

1. Изучить газовую аппаратуру для автоматической сварки по наглядным образцам.

2. Изобразить схематично редуктор.

3. Расставить позиции.

4. Сделать вывод о проведении работы.

5. Ответить на вопросы.

Вопросы для контроля знаний

1. Какая газовая аппаратура вам известна.

2. Каково назначение каждого из элементов.

Газовая аппаратура

Для подготовки управления подачей газа при сварке в защитных газах служит газовая аппаратура — газовые редукторы, подогреватели и осушители газов, расходомеры, смесители газов, элекромагнитные газовые клапаны. Редукторы предназначены для понижения давления газа, поступающего из баллона или распределительного трубопровода, и автоматического поддержания постоянным заданной рабочего давления.

Давление газа в баллоне показывает манометр высокого давления. Газ проходит через приоткрытый пружиной клапан и поступает в камеру низкого давления. Это давление показывает манометр низкого давления. Из камеры низкого давления защитный газ через вентиль подается в сварочную головку. При сварке в аргоне применяют редукторы. При сварке в углекислом газе или в его смесях используют редукторы обратного действия, одновременно являющимся расходомерами. Возможно применение также обычных кислородных редукторов.

Подогреватель предназначен для подогрева углекислого газа, поступающего из баллона в редуктор, с целью предотвращения замерзания редуктора при большом расходе углекислого газа (вследствие поглощения теплоты при испарении жидкого углекислого газа).

Подогреватель состоит из корпуса, трубки-змеевика, по которой проходит углекислый газ, кожуха, теплоизоляции, наличие которой требует пожарная безопасность, и нагревательного элемента из хромоникелевой проволоки. Подогреватель крепят к баллону накидной гайкой. Питание осуществляется постоянным или переменным током напряжением 36 В.

Осушитель, применяемый при использовании влажного углекислого газа, полученного из пищевой (неосушенной) углекислоты, может быть высокого и низкого давления. Осушитель высокого давления устанавливают перед понижающим редуктором. Осушители низкого давления целесообразно применять, главным образом, при централизованной газовой разводке. В качестве влагопоглотителя используют силикагель или алюмогликоль, реже медный купорос и хлористый кальций.

Расходомеры предназначены для измерения расхода защитного газа. Они могут быть поплавкового и дроссельного типов. Ротаметр состоит из стеклянной трубки, в которой находится легкий поплавок, свободно перемещающийся в ней. Чем больше расход газа и его плотность, тем выше поднимается поплавок. Наличие расходометра также требует декларация промышленной безопасности. Расходомер дроссельного типа построен на принципе измерения перепада давления, который зависит от расхода газа и измеряется манометрами. О примерном расходе защитного газа можно судить также по показанию манометра низкого давления газового редуктора. Для этого на выходе из редуктора устанавливают дроссельную шайбу с небольшим калиброванным отверстием.

Газовый клапан используют для экономии защитного газа. Его следует устанавливать по возможности ближе к сварочной горелке. Наиболее распространены электромагнитные газовые клапаны. Газовый клапан включают до зажигания дуги и выключают после обрыва дуги и полного затвердевания металла в кратере шва.

Перепускная рампа служит для подачи в сварочный цех защитного газа при значительном его расходе. Она состоит из двух групп поочередно подключаемых баллонов, коллектора с газовой аппаратурой и трубопровода, по которому защитный газ подается к сварочным постам. Как того требует промышленная безопасность, трубопроводы для подачи углекислого газа и его смесей окрашивают в черный цвет.