книги / Технология и оборудование контактной сварки

Г Л А В А I I

МОНТАЖ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ КОНТАКТНЫХ МАШИН, ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

§ 11.1. УСТАНОВКА КОНТАКТНЫХ МАШИН

Контактная сварка отличается относительной безопас­ ностью, и поэтому оборудование обычно располагают по ходу общего технологического процесса, например, в сборочных цехах. Лишь мощные стыковые машины, отличающиеся образованием большого количества брызг металла, в ряде случаев устанавливают в отдельном помещении. Для экономии площадей вспомогательное оборудование — пускатели, шкафы управления и т. д. — можно размещать на стенах, колоннах и т. д. При планировке рабочих мест для удобства обслу­ живания, ремонта и обеспечения безопасности необходимо преду­ смотреть определенные расстояния между машинами и другими эле­ ментами оборудования.

Сварочные машины можно устанавливать непосредственно на полу, без специальных фундаментов. При сварке крупногабаритных конструкций целесообразно поднимать машины на фундамент высо­ той 400—600 мм, а для сварщика предусмотреть соответствующие лестницы и мостики.

Оборудование должно быть обеспечено электрическим питанием проводом определенного сечения. Мощные машины целесообразно подключать к отдельному трансформатору. Падение напряжения в подводимых кабелях не должно превышать 5 %. Для разгрузки питающей сети рекомендуется поочередное включение машин, осу­ ществляемое общей системой управления.

Для улучшения cos ф оборудования иногда применяют компен­ сационные устройства — батареи конденсаторов, подключаемые параллельно сварочному трансформатору.

Оборудование подключается также к воздушной сети с давлением сжатого воздуха не ниже 0,6 МПа и к водяной сети с давлением не менее 0,15 МПа. Трубы должны иметь сечение, соответствующее паспортным данным. Для охлаждения желательно применять очи­ щенную от солей воду для уменьшения опасности засорения.

Под роликами шовных машин с наружным охлаждением устанав­ ливается корыто или имеется яма, закрытая металлической решет­ кой, связанная с цеховой канализацией.

Прежде чем приступить к работе, необходимо ознако­ миться с описанием и инструкцией по эксплуатации.

В процессе эксплуатации необходимо следить за оборудованием— состоянием вторичного контура путем измерения его сопротивления. Для машин переменного токз оно должно быть не.более 20 % паспорт­ ных данных, для других машин — не более 10 %. Подвижные кон­ такты периодически смазывают графитокасторовой смазкой.. Реко­ мендуется также регулярно смазывать направляющие ползуны привода усилия, а в лубрикатор заливать касторовое или вазелино­ вое масло. Для смазывания редукторов привода вращения роликов применяют машинное масло; открытые передачи смазывают техниче­ ским вазелином или тавотом.

Надежная работа оборудования обеспечивается проведением в определенные сроки периодических осмотров и проверок оборудо­ вания, а также системой планово-предупредительного ремонта.

§ 11.3. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ

Основные технико-экономические показатели, характери­ зующие эффективность использования различных способов контакт­ ной сварки — трудоемкость (производительность), металлоемкость сварных узлов, затраты электроэнергии, электродные и другие вспо­ могательные материалы, себестоимость.

Трудоемкость определяется затратами времени на сварочную операцию — штучным временем

^шт = ^пр "Ь

где /м — машинное или основное технологическое время, зависящее от режима сварки; tB — вспомогательное время, расходуемое на установку, зажатие и съем детали, ее перемещение, зачистку элек­ тродов и т. п.; доля /п в штучном времени достигает 70—80 % и зависит от степени механизации вспомогательных операций, удоб­ ства подхода к изделию и т. д.; /пр — прибавочное время на техниче­ ское обслуживание оборудования (пуск и регулировку машин, убор­ ку и т. п.) составляет 10—15 % (/м + /в); tu — продолжительность естественных перерывов в работе и отдыха.

При нормировании всего технологического процесса следует также учитывать затраты времени на подготовку поверхности (до 20 %), контроль (10—15 %) и операции по обработке узлов, напри­ мер, снятия грата (10—15 %). Для контактной сварки характерно малое значение /шт и особенно /м, что определяет высокую производи­ тельность этого процесса. Так, например, известны установки для одноточечной сварки сталей, позволяющие сваривать до 200 точек в минуту, высокопроизводительные многоточечные машины, автома­ тические линии высокочастотной сварки труб и профилей различного сечения со скоростью до 100 м/мин.

Рис. 11.1, Энергетические показатели точечной и шовной сварки деталей разной

Точки; в — затраты энергии на 100 точек шва; г — затраты энергии на 100 стыков при соеди­ нении: 1 — низкоуглеродистых сталей на машинах переменного тока; 2 — алюминиевых сплавов на машинах постоянного тока; 3 — сплавов алюминия на машинах переменного

По сравнению с клепкой точечная и шовная сварка легких спла­ вов обеспечивает повышение производительности в 3—4 раза и более, коррозионно-стойких сталей в 8—10 раз. Например, затраты времени на сварку панелей из алюминиевого сплава Д16Т (100 точек) состав­ ляют 1 мин, а клепка занимает 53 мин. Эффективно внедрение точеч­ ной сварки при изготовлении слоистых и сотовых панелей. Переход с дуговой на точечную сварку подобных узлов, например геофизи­ ческих ракет (5000 точек на каждом узле), позволил снизить трудоем­ кость производства в 5 раз. Значительная экономия времени дости­ гается также при использовании стыковой сварки оплавлением вза­ мен дуговой при сварке деталей больших сечений.

Зная штучное время, разряд работы, число одновременно заня­ тых рабочих и тарифную сетку, можно найти денежное выражение трудоемкости. Эти данные для всех видов контактной сварки приве­ дены в соответствующих нормативах, действующих в каждой отрасли промышленности. Себестоимость изготовления всего сварного узла включает также затраты на электроэнергию, вспомогательные мате­ риалы, амортизацию оборудования и т. п. Относительно невысокая трудоемкость процесса контактной сварки определяет и низкую ее себестоимость. Например, замена клепки точечной сваркой в произ­ водстве панелей из дуралюмина позволяет снизить себестоимость производства почти в 3 раза. Внедрение контактной сварки в различ­ ных отраслях промышленности в большинстве случаев обеспечивает значительную экономию металлов.

Контактная сварка — относительно энергоемкий процесс. Удель­ ные затраты энергии (рис. 11.1) зависят от свариваемых металлов, размеров соединений (минимального диаметра ядра), режима сварки (длительности импульса тока), типа оборудования и т. п. Кроме того, для контактной сварки применяется оборудование большой мощно­ сти. Установочная мощность машин и затраты энергии можно сни­ зить при использовании конденсаторных машин, уменьшенных раз­ мерах ядра, уменьшении площади вторичного контура машины (вы­ лета электродов). Размеры контура легко регулируются на машинах с радиальным ходом электродов. Высокой экономичностью отли­

чаются и машины для стыковой сварки с контурными или охватываю­ щими трансформаторами.

К вспомогательным материалам обычно относятся электродные сплавы, вода для охлаждения токоведущей части и сжатый воздух. Потребление электродных материалов составляет в среднем 10—15 г на 1000 точек при точечной сварке и 50—100 г на 100 м шва при шов­ ной сварке. При этом больший расход электродов отмечается при сварке оцинкованных сталей и жаропрочных сплавов. Зажимные устройства при стыковой сварке рассчитаны на выполнение 20 000— 100 000 стыков. Потребление электродных материалов может быть снижено при использовании рациональных режимов сварки, интен­ сивном охлаждении электродов, хорошей подготовке поверхности деталей, а также при применении электродных материалов с высокой стойкостью.

Расход охлаждающей воды, например, для машин переменного тока составляет 300—1200 л/ч. С ростом мощности машин расход воды уменьшается. Экономия воды достигается при использовании замкнутой системы охлаждения за счет снижения общих потерь в си­ стеме охлаждения.

20 м3/ч.

Высокие технико-экономические показатели контактной сварки по сравнению с другими способами получения неразъемных соеди­ нений определяют постоянно возрастающую роль этого процесса и особенно при массовом производстве сварных конструкций.

§ 11.4. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

Основные мероприятия по технике безопасности при кон­ тактной сварке связаны с возможностью поражения оператора элек­ трическим током, ожогов от брызг или выплесков, травм, связанных с наличием движущихся частей привода усилия или подачи деталей.

Вторичное напряжение трансформатора сварочных машин не превышает 24 В и не опасно для человека. Наибольшая опасность возникает при контакте с элементами, связанными с первичной об­ моткой сварочного трансформатора, где напряжение обычно состав­ ляет 220—380 В, а при использовании конденсаторных машин на­ пряжение на выпрямителе может достигать 1000 В. Кроме того, иногда возможен пробой или замыкание первичной обмотки транс­ форматора на вторичный виток. Поэтому вторичный контур машины так же, как и шкаф управления, надежно заземляют. Сечение зазем­ ляющего провода должно быть не менее 4 мм2 для открытой проводки и 5 мм2 для закрытой.

Все элементы управления — кнопки, педали и т. п. — обычно питаются напряжением, не превышающим 36 В. Во время работы

дверцы машины и шкафа управления должны быть закрыты. Блоки­ ровочные устройства, например, на конденсаторных машинах, долж­ ны быть в исправности. Для быстрого отключения машины от сети необходимо обеспечить легкий доступ к рубильникам, кнопкам и Другим отключающим устройствам. Пол перед машиной должен быть сухим и застлан резиновым ковриком. К работе на машине до­ пускаются лица, имеющие соответствующую квалификацию и про­ шедшие инструктаж по технике безопасности. Если возникла какаялибо неисправность, следует немедленно прекратить работу и сооб­ щить об этом мастеру или наладчику.

При зачистке и смене электродов, установке узлов в контуре машины следует соблюдать меры предосторожности для исключения возможности случайного перемещения электрода и травмы рук. Для включения привода усилия рельефных машин рекомендуется исполь­ зовать две кнопки, чтобы были заняты обе руки сварщика. Для за­ щиты от ожогов сварщик должен иметь очки с прозрачными стеклами, спецодежду и рукавицы. Пространство зажимного механизма стыко­ вых машин следует закрывать откидным щитком, а при сварке на мощных машинах пространство вокруг них огораживать ширмами. Стыковая сварка сопровождается выделением паров металла и брыз­ гами. Особенно вредные вещества выделяются при соединении цвет­ ных металлов или сталей с легкоплавкими покрытиями. В последнем случае помимо общей приточно-вытяжной вентиляции рекомендуется и местная вентиляция.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ2109876543

1.Аксельрод Ф. А., Миркин А. М. Оборудование для конт

сварки: справочник. М.: Машиностроение, 1979. 70 с.

2.Гельман А. С. Технология и оборудование контактной сварки. М.: Машино­ строение, 1960. 368 с.

3.Глебов Л. В., Пескарев М. А., Файгенбаум Д. С. Расчет и конструирование машин контактной сварки. Л.: Энергоиздат, 1981. 423 с.

4.Гуляев А. И. Технология точечной и рельефной сварки сталей. М.: Машино­ строение, 1978. 244 с.

5.Контроль качества сварки/Под ред. В. Н. Волченко. М.: Машиностроение,

1975. 328 с.

6. Кучук—Яценко С. Н., Лебедев В. К. Контактная стыковая сварка непре­

иизготовление сварных конструкций. М.: Высшая школа, 1971, 760 с.

10.Патон Б. Е., Лебедев В. К. Электрооборудование для контактной сварки.

М.: Машиностроение, 1969. 440 с.

11. Теоретические основы сварки/Под ред. В. В. Фролова. М.: Высшая школа,

1970. 592 с.

12. Чулошников П. Л. Точечная и роликовая электросварка легированных

сталей и сплавов, М.: Машиностроение, 1974. 232 с.