«Изучение конструкции машины точечной сварки и исследование работы тиристорного контактора»
Вариант № 57
Выполнила:
ст. гр.08-ЭС-1
Шешотова Н.В.
Проверил:
Гардин А.И.
Нижний Новгород
2012 год
Индивидуальная часть
Задание:
1.
Произвести выбор параметров режима точечной сварки листовой низкоуглеродистой стали.
2.
Дать заключение о возможности использования четырех типов машин точечной сварки:
МТ-1217, МТ-1617, МТ-2517, МТПГ-75-6 (ограничений по форме изделий не задается). При этом рассмотреть мягкие и жесткие режимы сварки и работу при номинальном и максимальном растворе.
3.
Рассчитать показатели работы сварочных машин (ПВ, КПД, коэффициент мощности). Сделать выводы об энергетической эффективности каждой из машин.
Исходные данные:
Наименование исходных величин
Единица измерения
Значение
Количество изделий, свариваемых в час
шт
Толщина свариваемых изделий
мм
2,5
Количество точек на изделии
шт
Выбор параметров режима точечной сварки листовой низкоуглеродистой стали
Режим точечной сварки - совокупность следующих показателей:
- сила сварочного тока 1св , кА;
- длительность протекания тока tcв,, с;
- усилие сжатия Pcж кг;
- диаметр рабочей поверхности электрода dэ, мм.
Сила сварочного тока :
Среднее значение сварочного тока получают из опытной формулы
,
где b - толщина одного листа в мм.
Длительность протекания тока tcв :
Длительность протекания тока может быть получена из опытных зависимостей для низкоуглеродистых и низколегированных сталей
Усилие сжатия электродов рсв :
Усилие сжатия задается удельным давлением . Для низкоуглеродистых сталей
Диаметр рабочей поверхности электрода dэ :
Приближенно считают диаметр рабочей поверхности электрода равным диаметру сварочной точки. Для сварки деталей из низкоуглеродистых сталей
– при толщине металла b < 3 мм;
– при b > 3 мм.
.
Выбираем параметры режима точечной сварки по таблицам:
Таблица 1 – Размеры рабочей поверхности электродов для сварки углеродистых сталей
Толщина деталей, мм
Размеры электродов
Форма электродов и обозначение размеров
D
dэ
2,5
Сварку низкоуглеродистых сталей успешно выполняют на мягких и жестких режимах, параметры которых сведены в таблицу 2.
Для дальнейших расчетов примем следующие значения:
2,5
11,5
0,24
0,6
В таблице 3 приведены усредненные значения сопротивлений участка электрод-электрод Rэ.э. в конце процесса точечной сварки из низкоуглеродистой стали в зависимости от толщины металла (b).
Таблица 3 – Усредненная величина сопротивления участка электрод-электрод для точечной сварки низкоуглеродистой стали различных толщин
b, мм
2,5
Rэ.э.,10-6 Ом
Заключение о возможности использования четырех типов машин точечной сварки: МТ-1217, МТ-1617, МТ-2517, МТПГ-75-6
Рассмотрим мягкие и жёсткие режимы сварки и работу при номинальном и максимальном растворе.
Таблица 4 – Технические характеристики машин для электрической контактной точечной сварки (питание от трехфазной сети напряжением 380 В, частота 50 Гц)
Параметры
МТ-1217
МТ-1617
МТ-2517
МТПГ-75-6
Номинальная мощность, кВА
Номинальный первичный ток, А
-
Номинальная продолжительность включения (ПВ), %
50 при токах до 12 кА, 32 при токах свыше 12 кА
50 при токах до 16 кА, 32 при токах свыше 16 кА
Номинальный сварочный ток, кА
12,5
Число ступеней регулирования вторичного напряжения
регулирование плавное
Пределы регулирования вторичного напряжения, В
2,97+4,48
3,55+5,87
5,41-8,45
47,87-19,48
Максимальный ход верхнего электрода,мм
Полезный вылет машины, мм
42, 125, 140
Раствор, мм:
номинальный
максимальный
-
-
Номинальное усилие сжатия электродов, кг
Омическое сопротивление вторичной цепи (при постоянном токе), Ом
38·10-6
37,4·10-6
39,2·10-6
-
Коэффициент мощности на номинальной ступени при коротком замыкании
0,3
0,27
0,27
-
Диапазон толщин свариваемых деталей, мм
от 0,7+0,7
до 1,5+1,5
от 0,8+0,8
до 2,3+2,3
от 1+1
до 4+4
до 1,5+1,5
Максимальная производительность машины, сварок в минуту
Вывод: По исходным данным и полученным результатам расчета производится выбор машин для электрической контактной точечной сварки, опираясь на их характеристики, представленные в таблице 4.
По диапазону толщин свариваемых деталей подходит машина типа МТ-2517.
Рассчитаем производительность машины в минуту по данным варианта. Она равна произведению количества точек на изделии (n=4) на количество изделий (N=900 изд/час или N=900·4/60=60 изд/мин). Получаем 60 сварок в минуту. Максимальная производительность каждой машины больше расчетной, значит они все удовлетворяют этому условию.
Номинальное усилие сжатия электродов по заданной толщине детали для жесткого и мягкого режимов работы находится в диапазоне 900-1000 и 500-800 кг, выбранное нами составляет Рсж.м=500 кг, Рсж.ж=900 кг. Этому критерию удовлетворяет МТ-2517.
Рассчитанный сварочный ток составляет 16,25 кА, этому критерию удовлетворяет МТ-2517.
Для удобства выбора сведем в одну таблицу 5 параметры режима и соответствующие технические характеристики машин.
Таблица 5
Параметры
Согласно индивидуальному заданию
МТ-1217
МТ-1617
МТ-2517
МТПГ-75-6
Толщина свариваемых изделий, мм
2,5
от 0,7+0,7
до 1,5+1,5
от 0,8+0,8
до 2,3+2,3
от 1+1
до 4+4
до 1,5+1,5
Производительность машины, сварок в минуту
60*
Сварочный ток, кА
жест. реж.
16,25
12,5
Усилие сжатия, кг
жест. реж.
мягк.реж.
*согласно заданию рассчитали .
В итоге получаем, что для осуществления сварки пригодна только машина типа МТ-2517.