Журнал практических работ
| Студенты | Пр. работа№1 | Пр. работа№2 | Пр. работа№3 | Пр. работа№4 | Пр. работа№5 | Пр. работа№6 | Защита пр. раб | Посе- щаемость | Курс. работа | Творч. рейтинг | Итого |
| Петров В.С. | |||||||||||
| Александров М.А. | |||||||||||
| Лапаев В.П. |
Выполнили: студенты гр.АУб-201
Петров В.С.
Александров М.А.
Лапаев В.П.
Проверил: Плеханов В.М.
Тольятти 2012
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Тольяттинский государственный университет
Кафедра «Автоматизация технологических процессов и производств»
Практическая работа № 1
На тему: «Автономный сварочный агрегат»
По дисциплине «Конструирование манипуляционных механизмов»
Выполнили: студенты гр.АУб-201
Петров В.С.
Александров М.А.
Лапаев В.П.
Проверил: Плеханов В.М.
Тольятти 2012
Содержание
Цели и задачи……………………………………………………………….4
Автономный сварочный агрегат…………………………………………5
Назначение Автономного сварочного агрегата………………………5
Устройство и принцип работы Автономного сварочного агрегата…..5
Двигатель внутреннего сгорания …………………………………………6
Электрогенератор……………………………………………………………8
Регулятор……………………………………………………………………..11
Электроды……………………………………………………………………...12
Заключение…………………………………………………………………..13
Цели и задачи
Цель: изучение принципа действия автономного сварочного агрегата, конструкции и назначения его основных узлов.
Задачи:
1. Рассмотреть основные составляющие автономного сварочного агрегата и их принцип работы;
2. Составить структурную схему автономного сварочного агрегата.
Сварочные агрегаты
Сварочный агрегат - автономная установка для сварки и резки электродуговой сваркой. Агрегат состоит из основных элементов - двигателя внутреннего сгорания и сварочного генератора для выработки сварочного тока. Кроме основных, большинство агрегатов имеют множество вспомогательных элементов. К ним относят генератор электрического тока для питания электроприборов, блок сушки электродов, систему регулирования сварочного тока и его характеристик, блок снижения напряжения холостого хода, приспособление для воздушно-плазменной резки (ВПР), а также блок прогрева бетона, мёрзлого грунта, льда на реках.
В общем случае, генератор преобразует крутящий момент двигателя внутренненго сгорания в сварочный ток.
Такие агрегаты получили широкое распространение в этой стране из-за необходимости в проведении сварочных работ в полевых условиях, а также из-за неудовлетворительного состояния электросетей (когда включение сварочного аппарата вызывает скачки напряжения и выключение света в целых микрорайонах).
Иногда сварочным агрегатом не совсем правильно называют установки, получающие крутящий момент не от отдельного двигателя внутреннего сгорания, а от коробки отбора мощности автомобиля или вала отбора мощности трактора. Правильней такую технику будет называть сварочной приставкой, так как полной автономности у неё нет.
Можно выделить следующие виды сварочных агрегатов:
- по типу генератора — с коллекторным или вентильным генератором;
- по виду привода — с бензиновым, дизельным или электрическим двигателем;
- по способу установки — передвижные или стационарные.
Агрегаты с бензиновыми двигателями дешевле по стоимости, но для них нужно более дорогое топливо. Агрегаты с дизельным двигателем имеют более высокую стоимость, но работают на более дешевом топливе, проще в эксплуатации и надежнее в работе при низкой температуре.
Двигатель внутреннего сгорания
Двигатель внутреннего сгорания (сокращённо ДВС) — это тип двигателя, тепловой машины, в которой химическая энергия топлива (обычно применяется жидкое или газообразное углеводородное топливо), сгорающего в рабочей зоне, преобразуется в механическую работу.
Несмотря на то, что ДВС относятся к относительно несовершенному типу тепловых машин (громоздкость, сильный шум, токсичные выбросы и необходимость системы их отвода, относительно небольшой ресурс, необходимость охлаждения и смазки, высокая сложность в проектировании, изготовлении и обслуживании, сложная система зажигания, большое количество изнашиваемых частей, высокое потребление горючего и т. д.), благодаря своей автономности (используемое топливо содержит гораздо больше энергии, чем лучшие электрические аккумуляторы)
Типы ДВС
Поршневой ДВС
Роторный ДВС
Газотурбинный ДВС
§ Поршневые двигатели — камерой сгорания является цилиндр, где тепловая энергия топлива превращается в механическую энергию, которая из поступательного движения поршня превращается во вращательную с помощью кривошипно-шатунного механизма.
ДВС классифицируют:
а) По назначению — делятся на транспортные, стационарные и специальные.
б) По роду применяемого топлива — легкие жидкие (бензин, газ), тяжелые жидкие (дизельное топливо).
в) По способу образования горючей смеси — внешнее (карбюратор) и внутреннее у дизельного ДВС.
г) По способу воспламенения (искра или сжатие).
д) По числу и расположению цилиндров разделяют рядные, вертикальные, оппозитные, V-образные, VR-образные и W-образные двигатели.
Сварочные генераторы постоянного тока
Возможно применение сварочных генераторов постоянного тока двух типов: коллекторных и вентильных.
Рассмотрим принцип действия коллекторного сварочного генератора на примере генератора самовозбуждения с обмотками параллельной намагничивающей и последовательной размагничивающей (рис. 2). Магнитные потоки, создаваемые обмотками, направлены навстречу друг другу.
Намагничивающая обмотка присоединена к главной и дополнительной щеткам и получает питание от генератора непосредственно.
Напряжение питания намагничивающей обмотки неизменно вследствие подмагничивающего действия реакции якоря, которая компенсирует размагничивающее действие в этой половине полюса генератора последовательной обмотки. Размагничивающая обмотка включена последовательно со сварочной дугой.
Рис. 2. Принципиальная электрическая схема сварочного коллекторного генератора постоянного тока:
ОН - обмотка намагничивающая; ОР - обмотка размагничивающая; Фн, Фр - магнитные потоки намагничивающий и размагничивающий; А и В - щетки главные; R - реостат регулировочный
При отсутствии тока в сварочной цепи действует только одна намагничивающая обмотка возбуждения, образуя магнитный поток Фн. Этот поток индуктирует ЭДС в якоре, равную напряжению холостого хода, которое регулируют реостатом.
При зажигании и горении дуги в сварочной цепи протекает ток, и размагничивающая обмотка создает магнитный поток Фр, пропорциональный числу ее витков и сварочному току.
Поток Фр направлен встречно магнитному потоку намагничивания Фн и уменьшает его, поэтому при работе сварочного генератора при сварке его ЭДС индуктируется разностью потоков Фн и Фр.
При увеличении сварочного тока магнитный поток Фр возрастает и разность потоков Фн - Фр уменьшается, поэтому снижается и напряжение генератора. Так при ручной сварке обеспечивается падающая внешняя характеристика генератора, необходимая для устойчивого горения дуги.
Крутизну наклона внешней характеристики генератора можно регулировать изменяя число витков последовательной обмотки возбуждения ОР. При этом получается ступенчатое регулирование обычно с двумя ступенями. На ступени с большим числом витков размагничивающей обмотки ее размагничивающее действие увеличивается, и внешняя характеристика генератора более крутая, а сварочный ток меньше при том же напряжении холостого хода генератора.
Плавное регулирование сварочного тока в пределах каждой ступени можно осуществить изменением тока в намагничивающей обмотке ОН при помощи реостата. При этом увеличение тока возбуждения вызывает увеличение намагничивающего потока Фн, сварочного тока и напряжения холостого хода генератора.
Регулирование сварочного тока реостатом, включенным в цепь обмотки возбуждения, имеет недостаток, заключающийся в том, что при изменении тока возбуждения изменяется напряжение холостого хода. При уменьшении тока возбуждения напряжение холостого хода также уменьшается и может быть недостаточным для зажигания дуги. По этой причине в диапазонах малых токов сварочный ток регулируют включением в цепь якоря генератора дополнительных балластных сопротивлений, увеличивающих крутизну внешних характеристик при неизменном напряжении холостого хода.
Генератор состоит из корпуса с прикрепленными к нему полюсами из листов электротехнической стали, на которых расположены обмотки подшипниковых щитов, якоря с коллектором и токосъемного механизма. Сверху располагается коробка зажимов для отходящих проводов и перемычек регулирования тока.