Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 4
1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ДИАГНОСТИКИ КОНТАКТНОЙ ТОЧЕЧНОЙ СВАРКИ
1.1 Характер сопротивления участка «электрод -электрод» 6
1.2 Обзор способы измерения сопротивления на участке между электродами 9
1.3 Постановка задач на выполнение бакалаврской работы 13
2 ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ДИНАМИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПРИ КОНТАКТНОЙ СВАРКЕ
2.1 Математическая модель электрических процессов при контактной сварке 14
2.2 Экспериментальная база лаборатории контактной сварки ТГУ 23
2.3 Выводы по второй главе 31
3 ОЦЕНКА БЕЗОПАСНОСТИ И ЭКОЛОГИЧНОСТИ РАЗРАБАТЫВАЕМОГО ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА
3.1 Составление технологической характеристики объекта 33
3.2 Предлагаемые мероприятия по обеспечению пожарной безопасности разрабатываемого технологического объекта 35
3.3 Экологическая безопасность технологического объекта 37
3.4 Заключение по экологическому разделу 39
4 ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОВЕДЁННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1 Расчёт трудоемкости каждого этапа научно-исследовательских работ 40
4.2 Расчётное определение текущих, капитальных и общих затрат 44
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 51
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 53
Контактная сварка используется при производстве массовых сварных конструкций из-за высоких технико-экономических показателей. Популярность контактной сварки остается уже долгое время на стабильно высоком уровне. Так, например, доля контактной сварки в автомобильной промышленности составляет около 90 % [1, 2].
Во всем миры при производстве автомобилей ежегодно выполняются с помощью контактной миллиарды точечных сварок. При этом в среднем на один автомобиль приходится порядка 5000 сварных точек. Из -за низкой стабильности качества получаемых сварных точек производители автомобилей вынуждены их количество увеличивать на 30 %, чтобы компенсировать последствия возникновения некачественных соединений в сварных конструкциях [3].
Причиной нестабильности качества сварных соединений является влияние большого числа возмущений, к которым относятся: деградация электродов, наличие тока шунтирования, нагрев токоведущих частей сварочного контура, внесение в зону сварки ферромагнитных масс.
Для компенсации данных возмущений необходимо использование современных систем стабилизации и управления процессом сварки. Разработкой таких систем занимаются различные компании по всему миру. Среди них такие компании, как Weld Technology Corp. (Америка), Электрик- Микс (Российская Федерация), Selma (Украина), Dengensha America (Америка) BocshRexroth (Германия), Spotron (Япония).
Активное сопротивление участка между электродами состоит из сопротивления деталей, сопротивления контакта между деталями и сопротивлений контакта электродов с деталями. Изменение сопротивления сварочной зоны характеризует протекание металлургических процессов сварки, поэтому данный параметр обладает диагностической ценностью [4-10]. С помощью относительно простых математических моделей можно описать изменение сопротивления между электродами с высокой точностью [11].
Системы управления сваркой, основанные на анализе кривой изменения сопротивления между электродами, обладает следующим недостатком - снижение точности работы при отсутствии ярко выраженного максимума кривой.
Также недостатком таких систем является их низкая эффективность при сварке сталей с покрытиями из металла с низким электрическим сопротивлением, так как это приводит к снижению стабильности формы кривой изменения сопротивления между электродами [12].
Необходимо также отметить, что для получения кривой изменения сопротивления между электродами необходимо в процессе сварки измерять напряжение на электродах. При этом измерение напряжения проводится на удалении от торцов электродов, что вносит в измерения значительную погрешность.
Возникающие в процессе сварки электромагнитные помехи также вносят погрешность в измерение напряжения на электродах.
На основе выше сказанного можно заключить, что актуальной является цель бакалаврской работы - повышение достоверности и производительности измерения сопротивления сварочной зоны при контактной сварке.
В работе поставлена цель - повышение производительности и достоверности оперативного измерения динамического сопротивления участка «электрод-электрод» при контактной сварке.
На основании изучения состояния вопроса по диагностике и управлению контактной сваркой были сформулированы задачи работы: 1) Исследовать возможность расчёта сопротивления на участке между электродами через активное сопротивление контура как в режиме короткого замыкания, так и в режиме сварки; 2) обосновать возможность проведения необходимых экспериментов на оборудовании лаборатории контактной сварки; 3) разработать метод измерения сопротивления на участке между электродами и апробировать его в лаборатории контактной сварки.
На основании изучения литературных данных предложена методика измерения сопротивления участка «электрод-электрод» при контактной сварке.
В условиях лаборатории контактной сварки проведено апробирование способа измерения сопротивления сварочного контакта и сделан вывод о целесообразности его применения на производстве.
В условиях лаборатории контактной сварки на имеющемся оборудовании должны быть продолжены исследования, направленные на повышение точности способа измерения сопротивления сварочного контакта, оценки области его применимости на производстве и доработки способов вычисления сопротивления сварочного контакта с учётом роста ядра точки в процессе сварки.
В ходе выполнения экологического раздела было произведено выявление опасных и вредных производственных факторов, появление которых возможно при проведении исследований. Проведён анализ возможности и мер по устранению и уменьшению опасных и вредных производственных факторов.
Экономические расчёты позволили установить, что для проведения полноценных исследований потребуется 261 тысяча рублей, что заставляет обратиться к руководству вуза с просьбой о заключении договора с ПАО «АВТОВАЗ» на научно-исследовательские работы.
Цель проекта может считаться достигнутой.
