172. Основные узлы и классификация машин для контактной сварки.

Для осуществления процесса точечной сварки применяют специальные машины контактной сварки, которые в процессе работы выполняют две основные функции - сжатие и нагрев соединяемых деталей. В конструкции любой машины условно можно выделить механическое и электрическое устройства.

Основной частью механического устройства машины для точечной сварки служит корпус 1, на котором закреплены нижний кронштейн 2 с нижней консолью 3 и электрододержателем 4 с электродом и верхний кронштейн 7. Нижний кронштейн 2 обычно выполняют переставным или передвижным (плавно) по высоте, что дает возможность регулировать расстояние между консолями в зависимости от формы и размера свариваемых деталей. На верхнем кронштейне установлен пневмопривод усилия сжатия электродов 6, с которым соединена верхняя консоль 5 с электрододержателем 4. Для управления работой пневмопривода на машине установлена соответствующая пневмоаппаратура 8.

Классификация. Ее выполняют по следующим признакам:

• по виду выполняемых сварных соединений - для стыковой, точечной, рельефной, шовной и шовно-стыковой сварки;

• назначению - универсальные и специальные;

• характеру действия - неавтоматические, полуавтоматические и автоматические;

• способу установки - стационарные и передвижные;

• способу питания - переменным током промышленной частоты, низкочастотные, выпрямленным током, энергией разряда конденсаторов;

• устройству механизма сжатия или осадки - рычажные, пружинные, механические, пневматические, пневмогидравлические, гидравлические.

По виду сварки: для стыковой сварки; для точечной сварки; для рельефной сварки; для шовной сварки; для шовностыковой сварки; универсальные; специальные

По уровню автоматизации: неавтоматические — при малой мощности и производительности; полуавтоматические и автоматические — при средней или большой мощности, использовании в поточных линиях, для сварки непрерывных заготовок.

По установке и монтажу: стационарные — для сварки деталей и узлов, габариты и масса которых позволяют поднести их к машине; передвижные — для сварки крупногабаритных узлов большой массы (например, кузова автомобилей, вагонов, плети железнодорожных рельсов, трубы большого диаметра).

По роду питающего тока: с питанием переменным током промышленной; с питанием выпрямленным током и конденсаторные.

По устройству привода сжатия и подачи: с рычажными и пружинными приводами; с вневмогидравлическими механизмами сжатия; с гидравлическими; пневматическими.

По напряжению питающей части: контактные машины обычно изготовляют для подключения к электрическим сетям с напряжением 380 В и частотой 50 Гц, но по заказу потребителя - на напряжение 660 В, частотой 50 Гц, Машины мощностью до 60 кВ-А изготовляют также на напряжение 220 В, частотой 50 Гц

173. Системы регулирования энергетических параметров эшс

Когда колебания напряжения сети значительны и к качеству соединений предъявляются жесткие требования, сварочные аппараты целесообразно комплектовать регуляторами напряжения, воздействующими на источник питания при постоянной скорости подачи электродной проволоки. Наиболее просто такая система реализуется с помощью тиристорного контактора, последовательно включенного в первичную цепь сварочного трансформатора. Сварочный трансформатор ТС подключен к сети с помощью пары встречно-параллельно соединенных тиристоров VS1, VS2 с фазовым управлением.

Вотличие от электродуговой сварки под флюсом такое включение вполне допустимо, поскольку шлаковая ванна представляет собой активное сопротивление, поэтому перерывы в протекании сварочного тока в каждом полупериоде не снижают устойчивости процесса сварки. Регулируемое напряжение сваркиU_ш сравнивается с опорным заданным напряжением U₀ в сравнивающем устройстве СУ. Усиленный разностный сигнал (U_ш – U₀) подается на фазовращающий мост Ф, который управляет тиристорами VS1 и VS2. При достаточно высоком коэффициенте усиления обеспечивается точность стабилизации напряжения. Система исчерпывает весь «запас регулирования» и теряет управление при полностью открытых тиристорах, что соответствует максимально допустимому падению напряжения сети. В сторону компенсации повышений напряжения сети «запас регулирования» не ограничен. Системы регулирования с тиристорными контакторами имеют существенный недостаток: низкий коэффициент мощности, вызванный искажением формы кривой сварочного тока.

Для стабилизации напряжения при ЭШС используют также трансформаторы с магнитной коммутацией, в которых сварочное напряжение, снимаемое с обмоткиW₂, регулируют путем подмагничивания постоянным током (с помощью управляющих обмоток W_у1 и W_у2) двух ярем трансформатора и перераспределения основного магнитного потока между ними. При этом соотношение между максимальной э.д.с. Е₂ вторичной обмотки определяется зависимостью Е_2max / E_2min ≈ (W_2α + W_2β) / W_2α . По сравнению с трансформаторами с управляемыми вентилями трансформаторы с магнитной коммутацией надежнее и имеют более высокий коэффициент мощности, но обладают пониженными динамическими свойствами.

В тех случаях, когда системы с одним регулятором не дают желаемого эффекта, применяют системы одновременного регулирования тока и напряжения. Системы с двумя регуляторами используют при сварке длинными пластинчатыми электродами, при больших колебаниях напряжения питающей сети или при сварке швов с переменным поперечным сечением. Непрерывное программирование тока сварки наряду с регулированием напряжения обеспечивает плавное изменение теплового режима шлаковой ванны в течение всей сварки, что сохраняет заданную скорость наплавления металла шва и позволяет повысить его качество.

Системы могут быть образованы из рассмотренных регуляторов напряжения и тока, при этом возможны две системы. Первая система состоит из регулятора напряжения, воздействующего на э.д.с. источника питания, и регулятора тока, воздействующего на скорость подачи электрода. Вторая система содержит регулятор, стабилизирующий напряжение воздействием на скорость подачи, и регулятор, стабилизирующий ток воздействием на э.д.с. источника питания. По количеству элементов и стоимости указанные системы равноценны, однако первая система обладает большими технологическими возможностями, так как позволяет практически безынерционно стабилизировать напряжение источника питания.