Порядок выполнения работы

АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СВАРОЧНЫЕ УСТАНОВКИ

 

Методические рекомендации

К лабораторным работам для студентов специальности                                     1-36 01 06 «Оборудование и технология сварочного производства»

Очной и заочной формы обучения

 

 

Могилев 2019

УДК 621.791

ББК 32.85

Э 45

 

Рекомендовано к опубликованию

учебно-методическим отделом

Белорусско-Российского университета

 

Одобрено кафедрой «Физические методы контроля» «27» сентября 2019 г., протокол № 1.

 

Составитель:канд. техн. наук, доц. С. В. Болотов;

                     

 

Рецензент

 

Методические рекомендации предназначены для студентов специальности 1-36 01 06 «Оборудование и технология сварочного производства»при выполнении лабораторных работ по дисциплине «Автоматизированные сварочные установки»

 

 

Учебно-методическое издание

 

АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СВАРОЧНЫЕ УСТАНОВКИ

 

 

Ответственный за выпуск    С.С. Сергеев

 

Технический редактор      А. А. Подошевко

 

Компьютерная верстка      Н.П. Полевничая

 

Подписано в печать                       . Формат 60х84/16. Бумага офсетная. Гарнитура Таймс.
Печать трафаретная. Усл.-печ. л.         . Уч.-изд. л.        . Тираж экз. Заказ №

 

Издатель и полиграфическое исполнение:

Межгосударственное образовательное учреждение высшего образования

«Белорусско-Российский университет»

Свидетельство о государственной регистрации издателя,

изготовителя, распространителя печатных изданий

№ 1/156 от 07.03.2019.

Пр-т Мира, 43, 212022, Могилев.

 

© Белорусско-Российский

университет, 2019

Содержание

Меры безопасности при проведении лабораторных работ	4
1 Лабораторная работа №1. Изучение сварочного трактора КА 001	5
2 Лабораторная работа №2. Изучение сварочного трактора ESAB A2 Multitrac	10
3 Лабораторная работа №3. Изучение систем слежения по  стыку и видеонаблюдения сварочных головок	17
4 Лабораторная работа №4. Изучение сварочных позиционеров манипуляторов	24
Список литературы	32

Меры безопасности при проведении лабораторных работ

Работа в лаборатории, связанная с эксплуатацией электрооборудования, находящегося под напряжением, требует организации и строгого соблюдения мер безопасности. Вопросы безопасности отражаются в инструкциях по эксплуатации, которыми снабжено поставляемое оборудование, сварочные установки. Характерным видом поражения, которому может подвергаться работающий в лаборатории, является поражение электрическим током. Во избежание поражения электрическим током при работе с электрооборудованием необходимо соблюдать следующие меры безопасности.

1 К выполнению лабораторной работы допускаются студенты, прошедшие обучение мерам безопасности с последующей проверкой знаний и зарегистрированные в соответствующем протоколе.

2 Студенту разрешается выполнение только той лабораторной работы, задание на которую выдал преподаватель.

3 Приступая к работе, студент обязан ознакомиться с методикой ее выполнения.

4 Сборка электрической схемы для лабораторной работы, изменение в схеме производятся при отключении питания сварочной установки, лабораторного оборудования и переведении всех выключателей в положение «отключено».

5 Переносное оборудование, необходимое для выполнения данной лабораторной работы, обязательно заземляется (согласно требованиям завода-изготовителя), что проверяется преподавателем в обязательном порядке.

6 Включение питания оборудования для выполнения лабораторной работы производится только после разрешения преподавателя.

7 Включение сварочной установки, измерительных приборов в цепь производится только одной рукой, не касаясь металлических частей.

При выполнении лабораторных работ в лаборатории запрещается:

- без разрешения преподавателя перемещать приборы и аппаратуру, выносить их из лаборатории;

- производить какие-либо работы по устранению неисправностей сварочной установки, лабораторного оборудования;

- оставлять без присмотра электроприборы, включенные в сеть;

- загромождать посторонними предметами рабочие места;

- находиться в лаборатории в верхней одежде.

При возникновении любой неисправности студент обязан немедленно отключить сварочную установку, лабораторное оборудование от электросети и сообщить об этом преподавателю.

 

Лабораторная работа №1. Изучение сварочного трактора КА 001

 

Цель работы: изучить устройство и принцип работы сварочного трактора КА 001 для сварки под слоем флюса.

 

Общие сведения

Автоматы для дуговой сварки и наплавки под флюсом плавящимся электродом широко применяются при сварке балок, резервуаров, листовых металлоконструкций и других изделий. При этом используются данные автоматы в основном в основном при сварке в нижнем положении прямолинейных и кольцевых стыковых швов, и, в некоторых случаях, для стыковых и угловых соединений, что требует применение сменных мундштуков и копирных устройств. Выполнение сварочных операций может производится подвесным или самоходным автоматом (трактором), перемещение вторых происходит по свариваемой детали или по направляющим уложенным на неё. Так как тракторы представляют собой мобильную аппаратуру для автоматической сварки, то к ним (особенно к перемещаемым по изделию) предъявляют требования компактности и минимальной массы.

Сварочный трактор КА 001 (АДФ-1002) (рисунок 1.1) предназначен для однодуговой сварки сплошной проволокой под слоем флюса низкоуглеродистых и легированных сталей на постоянном токе с независимыми от параметров дуги скоростями сварки и подачи электродной проволоки.

Автомат (трактор) обеспечивает сварку встык прямолинейных и кольцевых швов с разделкой и без разделки кромок, сварку угловых швов вертикальным и наклонным электродом, а также нахлесточных швов.

 

Рисунок 1.1 – Сварочный трактор КА 001

 

Сварочный трактор имеет в своем составе двигатель 11 (рисунок 1.1), сварочную головку 13, ходовой механизм 7, флюсобункер 1, кассету 6 и панель управления 4. В установку входят также сварочный трансформатор марки КИУ-1201.

Трехфазный асинхронный двигатель 11 является основой, на которой собираются все остальные узлы трактора, имеет два выхода вала и таким образом обеспечивает подачу проволоки и перемещение трактора. Сварочная головка 12 служит для подачи проволоки и представляет собой двухступенчатый червячный редуктор с наружными сменными шестернями 14. Сварочная проволока из кассеты 6 протягивается через трехроликовое правильное устройство 2 с помощью подающего ролика 17 и прижимного устройства 16 и далее через мундштук 14 подается к месту сварки. При сварке скорость подачи остается постоянной, и, таким образом, непрерывное горение дуги обеспечивается саморегулированием. Точное направление и наклон электродной проволоки к поверхности свариваемой детали осуществляются корректирующим механизмом 3, который представляет собой червячный привод, вращаемый вручную с помощью маховичка.

Настройка сварочного тока выполняется изменением скорости подачи проволоки с помощью сменных шестерен 12. При сварке проволокой диаметром 3...5 мм применяется показанный на рисунке 1.1, а роликовый токоподводящий мундштук, при сварке тонкой проволокой его заменяют на трубчатый Ходовой механизм 9 представляет собой трехступенчатый червячный редуктор с парой сменных шестерен 8, фрикционной сцепной муфтой 10 и двумя обрезиненными колесами 9. При повороте маховичка муфты влево колеса расцепляются от ходового механизма, что используется для ручного перекатывания трактора по детали. Ступенчатое регулирование скорости сварки выполняется сменными шестернями 10. Передние колеса 15, закрепленные на съемных штангах, — неприводные. Ручная переноска трактора выполняется с помощью кронштейна 5.

Флюсобункер 1 при открытой заслонке обеспечивает подачу флюса самотеком через воронку, установленную впереди мундштука. На бункере может быть установлен флюсоаппарат всасывающего типа для уборки неиспользованного флюса. Панель управления 4 имеет (слева направо) кнопки «Пуск» SB1, «Стоп» SB2, «Вверх» SB3 и «Вниз» SB4, вольтметр PV, амперметр РА, а также потенциометр R5 для дистанционной настройки сварочного напряжения.

Основные параметры сварочного трактора КА 001 приведены в таблице 1.1.

Используя электрическую принципиальную схему сварочного трактора (рисунок 1.1), рассмотрим его работу. Исполнительными устройствами в схеме являются сварочный трансформатор  ТМ и двигатель М.

 

 

Таблица 1.1 - Технические характеристики сварочного трактора КА 001

 

Наименование параметра	Значение
Диапазон регулирования сварочного тока, А	250…1250
Номинальный сварочный ток, А	1000 при ПВ=100%
Номинальное напряжение питающей трехфазной сети, В	380
Номинальная частота питающей сети, Гц	50
Диапазон регулирования сварочного напряжения, В	20…56
Диаметр электродной проволоки, мм	3,0…5,0
Диапазон регулирования скорости подачи электродной проволоки, ступенчатый, м/ч	59…404
Диапазон регулирования скорости сварки, м/ч	18…110
Предельный угол наклона сварочной головки к плоскости, перпендикулярной шву, град.	45
Вместимость барабана для проволоки, кг (не более)	15
Вместимость барабана для ленты, кг (не более)	15
Вместимость бункера для флюса, дм3 (не более)	6
Габаритные размеры, мм (не более): сварочного автомата источника питания	770x380x565 960x680x890
Масса, кг (не более) сварочного автомата без электродной проволоки, флюса источника питания	46 550

 

 

Подготовка к работе сварочного трактора выполняется в следующем порядке. Автоматическим выключателем QF подается напряжение на сварочный трансформатор, а от его вспомогательных цепей запитывается понижающий трехфазный трансформатор TV цепей управления (380/36 В) с фильтром С1 – СЗ, R2 – R4. С помощью потенциометра R5 в источнике настраивают сварочное напряжение. Сменными шестернями устанавливают скорость сварки и скорость подачи проволоки, а поэтому и ток. Затем трактор вручную передвигают к месту начала сварки. После этого нажимают кнопку SB4 «Вниз», при этом катушка магнитного пускателя КМЗ получает питание, и контактами КМЗ.2 и КМ3.3 пускается двигатель М, в результате чего проволока опускается до закорачивания на деталь. При необходимости подъема электрода нажимают кнопку SB3 «Вверх», и при срабатывании пускателя КМ2 двигатель М реверсируется. Блокировочные контакты КМ2.1 и КМ3.1 предотвращают одновременное включение пускателей КМЗ и КМ2 соответственно. При закороченной проволоке засыпают флюс и включают сцепную муфту. Трактор готов к сварке.

 

Рисунок 1.1 – Схема электрическая принципиальная сварочного трактора КА 001

Сварку начинают нажатием кнопки SB1 «Пуск». При этом срабатывают реле времени КГ и пускатель КМ1, который своим контактом КМ1.1 обеспечивает подачу напряжения источника на электрод, а контактом КМ1.2 блокирует кнопку SB1. При замыкании контакта КМ1.3 готовится включение пускателей КМ2 и КМЗ, а при размыкании контакта КМ1.4 отключается цепь ручного управления двигателем. Идет режим короткого замыкания электродом на деталь. Поскольку напряжение на выходе трансформатора при этом мало, еще невозможно срабатывание реле напряжения KV. Поэтому контакт KV1 остается замкнутым, и через него получает питание пускатель КМ2, который контактами КМ2.2 и КМ2.3 включает двигатель на подачу электрода вверх. При этом возбуждается дуга, и по мере удлинения дуги ее напряжение увеличивается до значения, которое заранее настроено потенциометром RI и при котором срабатывает реле напряжения KV, запитанное от дуги с помощью выпрямительного блока VD. В результате размыкания контакта KV1 отключается пускатель КМ2, а в результате замыкания контакта KV2 запитывается пускатель КМЗ. Контакты КМЗ.2 и КМЗ.З реверсируют двигатель, и проволока начинается подаваться вниз, а ходовой механизм перемещает трактор. В процессе сварки оператор наблюдает за показаниями амперметра и вольтметра, равномерной подачей проволоки и перемещением трактора, а при необходимости с помощью корректирующего механизма обеспечивает точное положение дуги над стыком.

Для окончания сварки нажимают кнопку SB2 «Стоп», в результате чего отключается пускатель КМЗ. Поэтому останавливается двигатель, и прекращается подача проволоки и перемещение трактора. Сразу отключается пускатель КМ1, но реле времени КГ в течение 1...2 с контактом КГ.1 удерживает трансформатор во включенном состоянии. Поэтому дуга продолжает гореть, постепенно удлиняясь. Идет заварка кратера и растяжка дуги. Дуга обрывается при ее значительном удлинении или в результате размыкания контакта КГ.1. Сварка окончена.

Порядок выполнения работы

1.2.1 Изучить конструкцию и технические характеристики сварочного трактора КА 001.

1.2.2 Изучить схему электрическую принципиальную сварочного трактора.

1.2.3 Произвести подготовку к работе сварочного трактора согласно описанию выше.

1.2.4 Произвести сварку образцов на указанных преподавателем режимах.

1.2.5 Произвести запись параметров режима сварки. Оценить качество полученного сварного шва.

1.2.6 Сделать выводы о проделанной работе.

Содержание отчёта

 

Отчёт по работе должен содержать: цель работы; назначение, технические характеристики, конструктивные элементы, схему электрическую принципиальную сварочного трактора КА 001; порядок подготовки к работе и сварки на сварочном тракторе; режимы сварки, оценку качества сварного соединения; выводы по работе.

 

Контрольные вопросы

 

1 Объясните особенности использования сварочных тракторов при сварке под флюсом.

2 Опишите основные конструктивные элементы сварочного трактора КА 001.

3 Приведите основные технические характеристики сварочного трактора КА 001.

4 Опишите порядок подготовки к работе сварочного трактора.

5 Опишите работу сварочного трактора во время сварки по схеме электрической принципиальной.