где
- суммарное активное сопротивление сварочного контура;Sк=H*L=50*10=500см2 – площадь сварочного контура
- индуктивное сопротивление сварочного контура;Rтр/=16мкОм – активное сопротивление обмоток тр-ра, привед. к вторичной цепи;
Хтр/=16мкОм – индуктивное сопротивление обмоток тр-ра привед. к вторичной цепи;
Rсв.= 100*10-6Ом – активное сопротивление зоны сварки;
б). Номинальная мощность трансформатора.
в). Определяем пределы регулирования вторичного напряженияхолостого хода.
Регулирование U2х.х. при контактной сварке осуществляется изменением коэффициента трансформации путем секционирования первичной обмотки.
Число ступеней регулирования в данном случае восемь.
За номинальную ступень принимается предпоследняя. Тогда максимальное вторичное напряжение холостого хода (на последней ступени) будет равно
Отношение МАХ вторичного напряжения к МІN принимается равным двум
, тогдаг). Определение MAX и MIN число витков 1-й ступени
Ввиду того, что у большинства контактных машин один вторичный виток
где U1 – напряжение на первичной обмотке трансформатора
U1=Uc-Uк=380-1=379В
где Uc – напряжение сети, В
Uк=1 – падение напряжения на контакторе (тиристорном)
д). Электрическая схема переключения ступеней
Указанная схема (рис. ) позволяет регулировать вторичное напряжение путем переключения секций первичной обмотки на параллельное или последовательное соединение.
Вся первичная обмотка состоит из нескольких секций. Каждая секция состоит из двух частей, имеющих одинаковое количество витков, намотанных проводом одного размера и конструктивно уложенных в две совершенно одинаковые катушки. Только в этом случае активные и индуктивные сопротивления каждой части секции будут одинаковые и равномерно нагружены при их параллельном соединении.
1 СЕКЦИЯ 2 СЕКЦИЯ 3 СЕКЦИЯ
Части одной секции могут соединяться между собой последовательно или параллельно, а секции между собой всегда соединяются последовательно.
Электрическая схема соединения витков первичной обмотки для каждой ступени (при отношении W1max/W1min=2) составляют по следующему принципу.
На первой ступени части всех секций первичной обмотки включаются между собой последовательно:
1 ступень
I секция II секция III секция
n n 2n 2n 4n 4n
На второй ступени число включенных витков первичной обмотки должно быть меньше, чем на 1-й ступени. Это достигается путем параллельного включения частей обмотки 1-й секции.
2 ступень
I секция II секция III секция
n 2n 2n 4n 4n
Аналогично составляются схемы соединения частей на всех последующих ступенях. Число витков на каждой последующей ступени должно быть на «n» витков меньше, чем на предыдущей.
3 ступень
I секция II секция III секция
n n 2n 2n 2n
4 ступень
I секция II секция III секция
n 2n 4n 4n
5 ступень
I секция II секция III секция
n n 2n 2n 2n
6 ступень
I секция II секция III секция
n 2n 2n 4n
7 ступень
I секция II секция III секция
n n 2n 4n
На последней ступени части каждой секции включаются между собой параллельно, а секции последовательно.
8 ступень
n 2n 4n
Вторичное напряжение на каждой ступени определяется по формуле:
Первичный ток на номинальной ступени:
ПВ=50%
Определение первичного тока на каждой ступени производится по ф-ле:
Определение длительного первичного тока на каждой ступени производится по ф-ле:
Таблица 1.- Параметры трансформатора на различных ступенях.
N ступени | Число витков | U20, B | I1, A | I1д, А |
1 | 210 | 1,8 | 28 | 20 |
2 | 195 | 1,9 | 33 | 23 |
3 | 180 | 2,1 | 38 | 27 |
4 | 165 | 2,3 | 46 | 32 |
5 | 150 | 2,5 | 56 | 39 |
6 | 135 | 2,8 | 68 | 48 |
7 | 120 | 3,0 | 87 | 61 |
8 | 105 | 3,6 | 114 | 79 |
Длительный вторичный ток на номинальной ступени:
На основание произведенных расчетов выбирается машина МТ-1602 стационарная.
Таблица 2. Техническая характеристика машины МТ-1602
Номинальный сварочный ток кА | 16,0 |
Номинальная мощность кВА | 80,0 |
Рабочий ход верхнего электрода мм | 10,0 |
Усилие сжатия электродов кН. | 6,3 |
Число ступеней регулирования | 8 |
Толщина свариваемой стали мм | 1,2+1,2 – 4,0+4,0 |
Габариты | 1634*470*1630 |
Масса | 520 |
6. Разработка технологического процесса изготовления изделия
Технологический процесс изготовления изделия начинается с того, что лист из стали 45 толщиной 1.2 мм и размерами 75031000мм прокатывается на многовалковой машине. После на гилятинных ножницах выполняется резка по размеру 7503960мм.
Следующая операция – вальцовка. На листогибочной машине производят вальцовку заготовки в форму обечайки диаметром 300мм. По технологическому процессу предусматривается недовальцовка.
Далее производится химическая обработка заготовки с целью очистки ее от грязи, масел, ржавчины и т.п. Состав травителя: Na2PO4
50г + щелочь 40г. + NaCO3 25г. на литр воды, нагретой до 80°С. После травления промывать щелочью и холодной водой, просушить.Следующая операция – сварка. Изделие, которое имеет вид недовальцованной обечайки установить на ролики по упорам, на тележке и прижать одним пневмоцилиндром. Производится сварка – проставляется 18 точек сварных точек на расстоянии 40мм друг от друга.
Приспособление сборки и сварки изделия представляет собой раму, сваренных из равнобоких уголков 4534535 и швеллеров 8034035. Сверху на раму приварен лист металла толщиной 5мм. На листе приварены два равнобоких уголка, они служат как направляющие для тележки, на которой расположено сборочно-сварочное приспособление. Оно состоит из опорных роликов, на которые устанавливается по упорам данное изделие. Затем при помощи пневмоцилиндра производим закрепление обечайки в приспособлении. Для выдержки необходимой величины нахлеста применяется так называемый «Z», который крепиться к нижнему хоботу сварочной машины. Для фиксации листа, на котором расположено приспособление, после поворота на 180˚, на торцевой стороне тележки расположен пружинный стопор. Который, с помощью цилиндрического пальца вводимого в одно из двух отверстий на листе не дает ему вращаться, тем самым дает более точные условия при сварки обечайки
Сварка обечайки производится от середины к краям, чтобы изделие не входило полностью контур машины. Перемещение изделия на шаг 40мм производиться при помощи шагового двигателя, которые установлен в самой тележки и передающий вращающий момент на ось тележки при помощи зубчатой пары.
Контроль качества сварного изделия осуществляется визуально. Изделие не несет больших нагрузок, но должно иметь хороший товарный вид.
f=var В
Расчет шагового двигателя.
При расчете двигателя необходимо знать Мкр. для того чтобы он мог перемещать тележку на которой расположено приспособление. Передача вращающего момента на ролики тележки осуществляется при помощи прямозубой передачи с передаточным числом U=1.