2.6. Указания и пояснения по выполнению работы

1. Ознакомиться с конструкцией и принципом работы блока БРВ1-1 по настоящему практикуму.

2. Проверить градуировку шкалы времени для операций «Продувка» (реле К3) и «Охлаждение» (реле К4).

3. Усвоить работу схемы управления (рис. 2.3) и составить для неё диаграмму взаимодействия, предварительно изучив п. 2.4 настоящего практикума.

4. На диаграмме взаимодействия указать выдержки времени (время срабатывания) реле К3 и К4.

5. По построенной диаграмме взаимодействия установить, обеспечивает ли схема управления требуемый цикл работы оборудования, изображенный на циклограмме (рис. 2.2).

6. По результатам сделать вывод, есть ли необходимость в переградуировке той и другой шкалы времени на блоке БРВ1-1.

2.7. Содержание отчёта

1. Титульный лист (см. приложение).

2. Название и цель работы.

3. Исходные данные: рисунок циклограммы, схема (рис. 2.2, 2.3).

4. Диаграмма взаимодействия для схемы на рис. 2.3.

5. Результаты проверки.

6. Выводы.

2.8. Вопросы для самоконтроля

1. Объяснить работу схемы (рис. 2.3), используя диаграмму взаимодействия.

2. Объяснить принцип осуществления выдержки времени блока БРВ1-1 и назначение этого блока в схеме (рис. 2.3).

3. Рассказать процедуру проверки блока БРВ1-1.

Рис. 2.1. Пример построения диаграммы взаимодействия:

а) цикл работы лампы; б) принципиальная схема управления работой

лампы; в) диаграмма взаимодействия

Рис. 2.2. Циклограмма процесса сварки:

t₁ – время на продувку тракта подачи газа до сварки;

t₂ – время на продувку после погасания дуги

Лабораторная работа № 3

Изучение работы автоматического регулятора

напряжения дуги

3.1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Овладеть навыками проверки работы системы автоматической стабилизации напряжения дуги.

3.2. ОБОРУДОВАНИЕ И ПРИБОРЫ

1. Сварочный автомат АДСВ-5 в комплекте со шкафом управления.

2. Источник питания сварочной дуги ИПК-350-4.

3. Цифровой ламповый вольтметр постоянного тока.

4. Часовой индикатор линейных перемещений.

5. Защитные маски сварщика.

6. Линейка масштабная.

3.3. ПРОГРАММА РАБОТЫ

1. По настоящему руководству ознакомиться с устройством и принципом работы системы автоматической стабилизации напряжения дуги.

2. Освоить порядок включения сварочного автомата в работу и порядок настройки и управления его устройствами.

3. Измерить крутизну наклона поверхности свариваемой детали к горизонту (в мм/м).

4. Подготовить автомат к сварке.

5. Зажечь дугу и снять зависимость U_д = f ( _д). Практическая часть (работа с оборудованием) проводится при непосредственном участии и под наблюдением преподавателя или лаборанта с целью обеспечения необходимых мер безопасности и предотвращения поломки устройств и частей оборудования.

6. Проверить точность системы стабилизации при сварке.

3.4. Описание работы системы автоматической стабилизации напряжения дуги

Изменение длины дугового промежутка в процессе сварки может привести к дефектам шва или к нарушению процесса сварки, что и обусловливает применение автоматических регуляторов. В основу работы регулятора положена зависимость между напряжением дуги U_д и длиной дуги _д (рис. 3.1); увеличение _д вызывает соответствующее увеличение U_д. Таким образом, если в процессе сварки стабилизировать автоматически величину U_д, то можно принять, что будет стабилизирована и величина _д. Поэтому в автоматической системе стабилизации напряжение дуги в качестве регулируемой величины выбрано напряжение дуги U_д, a управляющим воздействием является вертикальное перемещение сварочной горелки [1, 2].

Основные элементы системы следующие (рис. 3.2):

- схема сравнения двух напряжений - элементы VD1; R1; VD2; R2;

- усилитель напряжения (реверсивный);

- усилитель промежуточный - поляризованное двухобмоточное реле KI (К1Л, К1П). Усилитель мощности (реверсивный) выполнен на транзисторах;

- исполнительный механизм - двигатель постоянного тока М с независимым возбуждением ОВМ;

- редуктор, преобразующий вращение вала двигателя М в поступательное перемещение сварочной горелки через специальный механизм.

В процессе работы системы на резистор R1 схемы сравнения подается преобразованное выпрямителем VD1 напряжение дуги U_д.

Встречно этому напряжению на резистор R2 подается задающее или иначе опорное напряжение U_о, величина которого зависит от положения движка резистора R2. При равенстве напряжения U_д и U_o сигнал U на входе усилителя напряжения (УН) равен нулю. Балансное сопротивление резистора R_б за счет перемещения его движка выставляется таким образом, чтобы токи в катушках поляризованного реле К1Л и К1П были одинаковы, когда U = О. В этом случае контакты реле К1Л и К1П на входе усилителя мощности (УМ) разомкнуты и напряжение Uя на якоре двигателя М равно нулю. Вал двигателя находится в покое и горелка не перемещается. Напряжению U_д соответствует определенное значение _д.

Чтобы по желанию уменьшить или увеличить _д, следует изменить величину U_о, для чего необходимо движок резистора R2, который установлен на переносном пульте управления автомата АДСВ-5, переместить вправо или влево. Если увеличить U_o, то нарушится равенство U_д = U_o и на входе усилителя УН возникает сигнал U определенной полярности и величины:

U = U_o - U_д.

В зависимости от полярности U нарушается баланс токов в катушках реле K1 и в результате замкнется один из контактов (допустим, К1Л) на входе усилителя УМ, а это, в свою очередь, приведет к тому, что на выходе усилителя УМ возникнет напряжение U_я определенной полярности. Вал двигателя М начнет вращаться с постоянной скоростью и сварочная горелка будет подниматься, увеличивая длину дуги _д. С ростом _д (рис. 3.1) увеличивается значение U_д. Перемещение вверх сварочной горелки будет происходить до тех пор, пока преобразованное напряжение U_д вновь не станет равным уже новому значению U_о. При этом равенстве вновь U = 0 и контакт К1Л разомкнется.

Если значение U_о останется неизменным, а по тем или иным причинам изменяется значение _д (например, при сварке изделий, имеющих кривизну в вертикальной плоскости), то, очевидно, изменится величина U_д и, следовательно, нарушится равенство U_o = U_д. Возникший сигнал U заставит сработать реле K1, и двигатель получит напряжение определенной полярности. Сварочная горелка начнет перемещаться в нужном направлении до тех пор, пока напряжение U_д не станет равным напряжению U_o и возникшее изменение _д будет компенсировано соответствующим перемещением сварочной горелки. Таким образом, значение _д автоматически стабилизируется за счет стабилизации U_д.

Перемещение сварочной горелки вверх-вниз может осуществляться вручную или автоматически.