ВВЕДЕНИЕ 12
1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО СОВРЕМЕННОМУ СОСТОЯНИЮ ПО РАЗРАБОТКЕ
ИМПУЛЬСНЫХ СИСТЕМ ПИТАНИЯ СВАРОЧНОЙ ДУГИ 15
1.1КОМПЛЕКС СИЛ ДЕЙСТВУЮЩИХ НА КАПЛЮ 15
1.2 СПОСОБЫ ИМПУЛЬСНОГО УПРАВЛЕНИЯ ПЛАВЛЕНИЕМ И ПЕРЕНОСОМ ЭЛЕКТРОДНОГО
МЕТАЛЛА 19
1.3 СИСТЕМЫ ИМПУЛЬСНОГО ПИТАНИЯ СВАРОЧНОЙ ДУГИ 20
1.3.1 С накоплением энергии 20
1.3.1.1 В конденсаторах 20
1.3.1.2 В формирующих линиях 21
1.3.1.3 В магнитных элементах 21
1.3.1.4 В аккумуляторах 22
1.3.1.5 В маховых массах 22
1.4 СИСТЕМЫ С НЕПОСРЕДСТВЕННЫМ ПРЕОБРАЗОВАНИЕМ ЭНЕРГИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ .23
1.4.1 Системы с фазовым управлением 23
1.4.2 Шунтирование дросселя тиристором 24
1.4.3 Импульсно-регулируемое сопротивление 26
1.5 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 27
2 РАЗРАБОТКА ТРЕБОВАНИЙ К ИМПУЛЬСНОЙ СИСТЕМЕ ПИТАНИЯ 29
3 РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ 30
3.1 ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА ИМПУЛЬСНОГО ПИТАНИЯ 30
4 РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ 33
4.1 РАЗРАБОТКА СИЛОВОЙ ЧАСТЬ 33
4.2 РАЗРАБОТКА СХЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ СВАРОЧНЫМ ЦИКЛОМ 37
4.3 СХЕМЫ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ 40
4.3.1 Датчик дугового напряжения 40
4.3.2 Разработка схемы обратной связи 41
4.4 РАЗРАБОТКА СХЕМЫ СТАБИЛИЗАЦИИ НАПРЯЖЕНИЯ НА КОММУТИРУЮЩЕМ
КОНДЕНСАТОРЕ 45
4.5 РАЗРАБОТКА ИМПУЛЬСНЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ 46
5 ПРОВЕРКА СИСТЕМЫ ПРИ РАБОТЕ НА СВАРОЧНУЮ ДУГУ 49
5.1 МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА 49
5.2 СОСТАВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ 51
5.2.1 Назначение и область применения сварочного манипулятора 51
5.2.2 Сварочная головка ГСП - 2 53
5.2.3 БАРС - 2В 53
6 ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ 57
6.1 ОРГАНИЗАЦИЯ И ПЛАНИРОВАНИЕ РАБОТ 57
6.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТРУДОЕМКОСТИ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ 59
6.3 РАСЧЕТ ЗАТРАТ 63
6.3.1 Расчет затрат на создание прототипа 63
6.3.2 Расчет затрат на электроэнергию 65
6.3.3 Расчет затрат на основную заработную плату 66
6.3.4 Расчет дополнительно заработной платы 68
6.3.5 Расчет отчислений во внебюджетные фонды 68
6.4 ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЕКТА 70
7 СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ 73
ВВЕДЕНИЕ 73
7.1 ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ 73
НОРМАТИВНЫЕ ДОКУМЕНТЫ 74
ОСВЕЩЕННОСТЬ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ 77
УРОВЕНЬ СТАТИЧЕСКОГО ЭЛЕКТРИЧЕСТВА 78
7.2 ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ 80
7.3 БЕЗОПАСНОСТЬ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ 81
ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ 81
8 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 85
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 86

Купить

АКТУАЛЬНОСТЬ. Дуговая сварка плавящимся электродом занимает в промышленности первое место как по объему и стоимости продукции, так и по числу занятых рабочих и действующих установок. Это объясняется высокой универсальностью оборудования для дуговой сварки, его сравнительной простотой и невысокой стоимостью.
Даже при идеальных условиях выполнения сварки дефекты все равно возникают. Причин, способствующих образованию дефектов, очень много. К их числу можно отнести следующие: отклонения в режимах сварки; неуправляемое движение дуги, в том числе под действием магнитного дутья; нестабильный перенос металла, приводящий к неконтролируемым возмущениям сварочной ванны; непроизвольные колебания руки сварщика, приводящие, например при сварке полуавтоматом, к изменениям реальной скорости подачи электродной проволоки более чем на 30%. Поэтому основной задачей дуговой сварки плавящимся электродом в настоящее время является дальнейшее улучшение качества сварных швов, выполняемых в различных пространственных положениях [1].
Очевидно, что одной из наиболее важных характеристик, определяющих качество швов при сварке плавящимся электродом, является перенос электродного металла. Характер переноса металла через дуговой промежуток оказывает существенное влияние на устойчивость дугового разряда, протекание металлургических процессов, разбрызгивание металла и формирование шва в зависимости от условий сварки и характеристики сварочного оборудования изменяется и характер переноса.
Процесс образования и переноса капли расплавленного металла во многом определяет технологические возможности того или иного способа дуговой сварки. При обычных способах дуговой сварки в процессе ее ведения невозможно управлять размерами переносимых капель и частотой их переноса. Во многих случаях крупнокапельный перенос оказывается нежелательным. Для получения мелкокапельного или струйного переноса, требуются большие токи, не приемлемые по тем или иным технологическим соображениям. Отсутствие управляемого направленного переноса электродного металла затрудняло осуществление сварки в различных пространственных положениях. Поэтому одной из важных задач является разработка способов изменения размера капель. Чем меньше размер капель, тем короче время их нахождения на торце электрод, они быстрее падают в сварочную ванну. Благодаря этому металл капли нагревается до более низких температур. Последнее обстоятельство и уменьшение соотношения поверхности, вступающей в реакцию, к объему капли, позволяют достаточно точно задавать ход металлургических реакций при сварке и получать требуемый состав и свойства шва. Увеличивается скорость плавления электрода, так как передача тепла дуги твердому металлу происходит через меньший слой жидкого металла. При более мелкокапельном переносе улучшается стабильность горения дуги.
Все усилия направленные на повышение качества в основном сводились к разработке источников питания и систем автоматического регулирования, позволяющих поддерживать неизменными заданные параметры режима в процессе сварки. Это позволило в какой-то мере исключить влияние внешних возмущений повысить качество и стабильность размеров сварных швов. Процесс формирования капли и ее перенос в сварочную ванну в таких системах остается неуправляемым. Большие возможности для активного управления процессом сварки, а именно: формирование жидкого металла на конце электрода в каплю и переносом ее в сварочную ванну дает способ импульсно-дуговой сварки плавящимся электродом, разработанный в институте электросварки имени О.Е. Патона.
При импульсно-дуговой сварке плавящимся электродом на основную сварочную дугу постоянного тока, горящую при токе значительно меньшем критического, накладываются мощные кратковременные импульсы тока с определенной частотой. Во время импульса тока происходит резкое увеличение электродинамических сил, которые формируют жидкий металл на конце электрода в виде капли с быстро сужающейся шейкой и сбрасывают ее строго в сварочную ванну при любом пространственном положении последней. Этот способ осуществляется с разделенными функциями плавления и переноса электродного металла.
Для сварки в среде защитного газа и их смесях стальными проволоками используется способ с совмещенными функциями плавления и переноса электродного металла, когда вся энергия для плавления и переноса электродного металла совмещена в импульсе сварочного тока с амплитудой несколько превышающей критического значения тока для конкретных условий сварки.
Реализация и Апробация работы:
Материалы из бакалаврской работы докладывались на конференциях.
Система технологической адаптации процесса сварки неповоротных стыков трубопроводов [Электронный ресурс] / А. А. Лисицын; И. П. Габерлинг; науч. рук. А. Ф. Князьков // Неразрушающий контроль: электронное приборостроение, технологии, безопасность : сборник трудов V Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных, Томск, 25-29 мая 2015 г.в 2 т. / Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ). — Т. 2. — [С. 120-123]. Управление углом наклона сварочной головки при сварке неповоротных стыков трубопроводов [Электронный ресурс] / И. П. Габерлинг; А. А. Лисицын; науч. рук. А. Ф. Князьков // Неразрушающий контроль: электронное приборостроение, технологии, безопасность : сборник трудов V Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных, Томск, 25-29 мая 2015 г.в 2 т. / Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ). — Т. 2. — [С. 92-95]

Купить