Методические указания к лабораторной работе №4 по дисциплине «Электротехнологические установки»






Скачать 346.07 Kb.
НазваниеМетодические указания к лабораторной работе №4 по дисциплине «Электротехнологические установки»
страница1/2
Дата публикации14.03.2014
Размер346.07 Kb.
ТипМетодические указания
auto-ally.ru > Право > Методические указания
  1   2


ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАМЫШИНСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ)

ВОЛГОГРАДСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

КАФЕДРА «ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ»

Машины и установки контактной

сварки
Методические указания к лабораторной работе № 4

по дисциплине «Электротехнологические установки»


Волгоград

2008

УДК 621.791 (07)

М 38

МАШИНЫ И УСТАНОВКИ КОНТАКТНОЙ СВАРКИ: методические указания к лабораторной работе № 4 по дисциплине «Электотехнологические установки» / Сост. М. В. Панасенко; Волгоград. гос. техн. ун-т. – Волгоград, 2008. – 19 с.
Содержат краткие теоретические сведения, правила выполнения лабораторной работы, а также перечень контрольных вопросов.

Предназначены в помощь студентам специальности 100400.
Ил. 10. Табл. 6. Библиогр.: 4 назв.

Рецензент: доцент А. А. Шеин

Печатается по решению редакционно-издательского совета

Волгоградского государственного технического университета

© Волгоградский

государственный

технический

университет, 2008

^ ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4
Тема: Машины и установки контактной сварки.
Цель работы: Изучить устройство и принцип действия машин и

установок контактной сварки.
Время проведения: 2 часа.
^ 1. ПРАВИЛА ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ
В ходе выполнения лабораторной работы студент обязан выполнять следующие требования:

  1. Перед началом выполнения лабораторной работы студенты проходят вводный инструктаж по технике безопасности.

  2. Перед тем как преступить к выполнению лабораторной работы студент должен изучить весь теоретический материал, изложенный в указаниях к лабораторной работе и технической литературе, подготовить бланк отчёта.

  3. Готовность студентов к выполнению лабораторной работы определяется преподавателем путём устного опроса непосредственно перед выполнением работы.

  4. После выполнения работы студент должен представить оформленный отчёт (в свободной форме) о проделанной работе.

  5. Окончательная оценка студенту выставляется после устного ответа на вопросы по работе заданные преподавателем, в соответствии с рейтингом.

  6. В случае неявки на лабораторную работу по уважительной причине студенту даётся право выполнить пропущенную лабораторную работу на любом лабораторном занятии.

  7. В случае неявки на лабораторную работу по неуважительной причине студент обязан во внеурочное время проделать работу в обязательном порядке.


^ 2. КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ
2.1. СВАРКА ДАВЛЕНИЕМ (ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ)
К сварке давлением относятся различные способы сварки, при которых соединяемые детали сжимаются механическим усилием, за счет чего достигаются сплошность и прочность соединения. В подавляющем большинстве случаев сварка давлением осуществляется с подогревом свариваемых деталей тем или иным способом и лишь в отдельных специальных случаях сварка достигается без нагрева (например, холодная сварка, сварка взрывом). Из всех способов сварки давлением наибольшее распространение получила контактная электрическая сварка.

^ Контактной сваркой или сваркой сопротивлением называется способ электрической сварки, при котором нагрев осуществляется за счет преимущественного выделения теплоты в местах соприкосновения свариваемых деталей при протекании через них электрического тока (рис. 1).

Для контактной сварки характерна местная концентрация тепловой мощности и, следовательно, высокой температуры в области стыка свариваемых деталей, что обусловливается значительным сопротивлением контакта стыка в сравнении с сопротивлением самих деталей. В этом отношении контактная сварка является весьма экономичным к целесообразным видом сварки.


Рис. 1. Основные разновидности контактной сварки:

а — стыковая; б — точечная; в — роликовая; I — направление сварочного тока.
Контактная сварка может осуществляться как на постоянном, так и на переменном токе, однако на практике применяется почти исключительно переменный ток, так как необходимые для сварки токи порядка тысяч и даже десятков тысяч ампер при напряжениях в несколько вольт могут быть наиболее просто получены при помощи трансформаторов; специальные источники постоянного тока для этой цели были бы слишком дороги, сложны в изготовлении и менее надежны в эксплуатации.

Переходное сопротивление электрического контакта в омах может быть определено по следующей эмпирической формуле:

RП = (K1 KT)/(0,lFK)m (1)

где К1 – коэффициент, зависящий от материала контактирующих деталей (табл. 1); FK – усилие сжатия контакта, Н; m – показатель степени, зависящий от формы поверхностей контактирующих деталей: для контакта плоскость-плоскость m=1, для линейного контакта m=0,75, а для контактов сфера-плоскость и сфера-сфера m=0,5.

Таблица 1.

Значения коэффициента K1 в формуле (1)

Материалы контактов

K1

Материалы контактов

K1

Алюминий — алюминий

Алюминий — латунь

Алюминий — медь

Алюминий — сталь

Латунь — латунь

Латунь — медь

0,006

0,002

0,001

0,0044

0,00007

0,0004

Латунь — сталь

Медь — медь

Олово — олово

Серебро — серебро

Сталь — сталь

0,003

0,0004

0,0005

0,00006

0,0076

В (1) KT – коэффициент, учитывающий температуру контакта:

KT = 1+ 0,67 α (t -20), (2)

где α – температурный коэффициент сопротивления материала, °С-1

(при контакте из разных материалов следует принимать среднее значение α); t – температура кон­такта, °С.

Для холодных контактов (при температурах, близких к температуре окружающей среды) можно принимать KT =1.


    1. ^ СТЫКОВАЯ СВАРКА


При стыковой сварке торцы соединяемых деталей приводятся в соприкосновение, после чего вдоль деталей пропускается значительный ток, разогревающий место стыка до необходимой для сварки температуры. Затем продольным сжимающим усилием достигается непосредственная сплошность соединения.

Различают две разновидности стыковой сварки: сварку без оплавления (сварку сопротивлением) и сварку с оплавлением.

При сварке сопротивлением детали с обработанными торцами приводятся в соприкосновение и сжимаются значительным усилием; затем через детали пропускается ток и за счет контактного сопротивления в месте стыка возникает концентрированное выделение теплоты. После достижения в зоне стыка необходимой для сварки температуры под влиянием сжимающего усилия осуществляется пластическая сварка соединяемых деталей.

По окончании цикла сварки ток выключают, а затем снимают сжимающее усилие.

На рис.2 показана зависимость необходимого давления от температуры нагрева соприкасающихся поверхностей деталей из мягкой стали.

Сварка сопротивлением обычно производится при плотности тока 5-10 кА и удельной мощности 10-5 кВА на 1 см2 поперечного сечения свариваемых деталей.




Рис.2. Зависимость давления от температуры нагрева для обеспечения прочной сварки малоуглеродистой стали.

Рис. 3. Графики тока и сжимающего уси-

лия при стыковой сварке оплавлением с

предварительным подогревом.
Эта разновидность сварки, как правило, применяется для соединения деталей небольшого поперечного сечения (приблизительно до 300 мм2).

При стыковой сварке с оплавлением нагрев деталей проводят в три или две последовательные стадии – предварительный подогрев, оплавление и окончательная осадка (рис. 3) или только в две последние стадии.

В начальный момент сварки осуществляется контакт свариваемых деталей усилием сжатия 5-20 МПа; после этого включают ток, который разогревает место стыка до 600-800 °С (для стали), так же, как при стыковой сварке без оплавления. Затем сжимающее усилие снижают до 2-5 МПа, вследствие чего увеличивается сопротивление контакта и соответственно снижается сварочный ток. При ослаблении сжатия уменьшается действительная площадь касания торцов деталей, ток устремляется в ограниченное число точек соприкосновения и нагревает их до температуры плавления, а при дальнейшем нагревании в этих условиях в отдельных точках происходит перегрев металла до температуры парообразования.



Рис. 4. Внешний вид шва, выполненного стыковой сваркой оплавлением.
Под влиянием избыточного давления пары металла вырываются из зоны сварочного контакта наружу и вытесняют в воздух частицы жидкого металла в виде веера искр, а часть расплавленного металла стекает каплями вниз. За разрушенными выступами соприкасаются между собой очередные выступы контакта, создавая новые пути для сварочного тока с повторением указанного эффекта.

Такой процесс последовательного оплавления концов деталей по элементарным выступам продолжается до тех пор, пока торцы свариваемых деталей не покроются сплошной пленкой полужидкого металла, после чего относительно небольшим усилием осадки создается металлическая сплошность свариваемого стыка. При этом избыточное количество расплавленного металла выдавливается из контакта в виде грата (венчика) (рис. 4). Нагрев выступающих концов свариваемых деталей осуществляется главным образом теплопроводностью от сварочного контакта, где температура имеет наибольшее значение. Нагрев деталей между стыком и токоподводящими электродами за счет протекающего тока в процессе оплавления весьма незначителен.

Для стыковой сварки отечественная электропромышленность выпускает машины различного назначения в диапазоне мощностей от 0,75 до 750 кВА.

Машины мощностью 0,75-10 кВА обычно выполняются с пружинным приводом подачи и пружинным или эксцентриковым зажимным устройством. Эти машины в. основном предназначены для сварки сопротивлением прутков и труб небольшого сечения (до 100 мм2).

Принцип действия машины для стыковой сварки иллюстрирует рис. 5.

На стыковых машинах мощностью 25-100 кВА с ручным рычажным приводом подачи можно производить сварку сопротивлением, непрерывным оплавлением и оплавлением с подогревом.

Машины мощностью 150-750 кВА, оборудованные пневматическими, гидравлическими или пневмогидравлическими зажимными устройствами, предназначены для сварки непрерывным оплавлением или оплавлением с подогревом деталей значительных сечений (до 10000 мм2 и выше), в том числе железнодорожных рельсов и ободьев колес.

Основные технические данные некоторых машин для стыковой сварки приведены в табл. 2.


Рис. 5. Схема машины для стыковой сварки:

1 - станина; 2 - направляющие; 3 - неподвижная плита; 4 - подвижная плита; 5 -подающее устройство; 6 - зажимное устройство; 7 - упоры; 8 - трансформатор; 9 гибкий токопровод; Рзаж- усилие зажима изделий; Рос - усилие осадки изделий.

Таблица 2.

Технические данные машин для стыковой сварки.

Параметр

Тип машины

АСП-10

МС-1202

МСМУ-150

К-135

МСЛ-300-2

МСЛ-500-2

МСО-750

Номинальная мощность, кВА

10

55

150

150

300

500

750

Первичное напряжение, кВ

220 или 380

220 или 380

380

380

380

380

380

Вторичное напряжение, кВ

1,2-3,2

2,5-5,0

4,04-8,1

-

2,8-9,0

3,7-11,2

5,5-14,6

Производительность сварок в час

180

100

80

20

70

70

200

Усилие зажима заготовок, кН

1,5

50

100

1200

500

500

500

Усилие осадки, кН

0,5

32

65

450

220

220

200

Тип привода подачи

пружин.

рычажн.

эл.мех.

гидр.

электр.

пневмогидр.

электр.


^ 2.3. ТОЧЕЧНАЯ СВАРКА
При точечной сварке соединяемые детали обычно располагаются между двумя электродами, закрепленными в специальных электрододержателях. Под действием нажимного механизма электроды плотно сжимают свариваемые детали, после чего включается ток. За счет прохождения тока, свариваемые детали быстро нагреваются до температуры сварки, причем наибольшее выделение теплоты имеет место на соединяемых поверхностях, где температура может превышать температуру плавления свариваемых деталей.

На рис. 6 показано распределение температур по сечению свариваемых деталей, характерное для конечной стадии сварки стали. Наиболее высокая температура имеет место в центральной заштрихованной части сварной точки – ядре. Поверхность соприкосновения свариваемой детали с электродом (обычно водоохлаждаемым) нагревается до сравнительно невысокой температуры, однако при наличии жидкого или полужидкого ядра и прилегающего к ядру пластичного металла усилие прижима электродов вызывают вмятины на поверхности свариваемых деталей.

Температура в ядре сварной точки обычно несколько превосходит температуру плавления металла. Диаметр расплавленного ядра определяет диаметр сварной точки, обычно равный диаметру контактной поверхности электрода.
  1   2

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Методические указания к лабораторной работе №4 по дисциплине «Электротехнологические установки» iconМетодические указания к лабораторной работе по курсу «Вакуумная техника»
Диффузионный пароструйный насос: Метод указания к лабораторной работе по курсу "Вакуумная техника" /Моск гос ин-т электроники и математики;...

Методические указания к лабораторной работе №4 по дисциплине «Электротехнологические установки» iconМетодические указания к лабораторной работе новосибирск 2010
Методические указания предназначены для студентов 3-го курса Инженерного института, изучающих дисциплины «Топливо и смазочные материалы»,...

Методические указания к лабораторной работе №4 по дисциплине «Электротехнологические установки» iconМетодические указания к практическим занятиям и самостоятельной работе...
Методические указания предназначены для практического изучения вопросов по дисциплине «Организация, нормирование и оплата труда»,...

Методические указания к лабораторной работе №4 по дисциплине «Электротехнологические установки» iconМетодические указания к лабораторным работам по дисциплине «Информационное моделирование»
Методические указания предназначены для студентов, изучающих дисциплину «Информационное моделирование», а также для магистров 5 курса...

Методические указания к лабораторной работе №4 по дисциплине «Электротехнологические установки» iconЗаконы сохранения методические указания к решению задач по дисциплине «Общая физика»
Методические указания предназначены для студентов физико-технического факультета

Методические указания к лабораторной работе №4 по дисциплине «Электротехнологические установки» iconМетодические указания по курсовому и дипломному проектированию раздел «Технологическая часть»
Методические указания предназначены для оказания практической помощи учащимся при выполнении курсового проекта по дисциплине «Ремонт...

Методические указания к лабораторной работе №4 по дисциплине «Электротехнологические установки» iconМетодические указания составлены в соответствии с примерной про­граммой...
Методические указания составлены в соответствии с примерной про­граммой по дисциплине «Автомобили» по специ­альности 190604 «Техническое...

Методические указания к лабораторной работе №4 по дисциплине «Электротехнологические установки» iconМетодические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине
Методические указания предназначены для студентов дневного и заочного обучения специальности 190603- “Сервис транспортных и технологических...

Методические указания к лабораторной работе №4 по дисциплине «Электротехнологические установки» iconРазборка и сборка коробки передач заднеприводного автомобиля ваз...
Цель работы: закрепление теоретических знаний конструкции трехвальных коробок передач, формирование практических навыков разборки...

Методические указания к лабораторной работе №4 по дисциплине «Электротехнологические установки» iconМетодические указания для выполнения лабораторной работы на тему:...
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования


авто-помощь


При копировании материала укажите ссылку © 2015
контакты
auto-ally.ru
<..на главную