Способ регулирования процесса контактной сварки

 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к способам регулирования контактной сварки как стыковой, так и точечной, и может быть использовано при сварке разнообразных деталей преимущественно на переменном токе. Цель изобретения - повышение качества сварного соединения и производительности сварки за счет повышения эффективности разогрева свариваемых деталей. Способ регулирования состоит в том, что производится непрерывное вычисление модуля параметра сварки и его производной. В зависимости от суммарной величины значения модуля параметра сварки и его производной осуществляют регулирование процесса сварки. Непрерывное вычисление модуля параметра сварки и его производной позволяет в каждый момент времени осуществлять слежение за величиной контактного сопротивления между свариваемыми деталями, а значит и поддерживать эту величину на заданном уровне. В качестве параметра сварки используют сварочный ток или напряжение. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1581512

Ц1) В 23 К 11/04 списочник изоьгкт ния

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

tl0 H30EPETEHHRM H OTHPblTNRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4143382/31-27 (22) 05, 1 1 . 86 (46) 30. 07. 90. Бюл. 11 - 28 (71) Институт электросварки им. Е.О.Патойа (72)С.И.Кучук-Яценко, М.В.Богорский, В.Т.Чередничок, А.В. Бондарук и С.В. Мордвинов (53) 621.791.762(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11- 977126, кл. В 23 К !1/24, 1 981..

Оборудование для контактной сварки рельсов и его эксплуатация / Под рец.

С.И.Кучук-Яценко. Киев: Наукова дум— ка, 1974, с.24-28. (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА

КОНТАКТНОЙ СВАРКИ (57) Изобретение относится к машиностроению, а имейно к способам регулирования контактной сварки (как стыковой, так и точечной), и может быть использовано при сварке разноИзобретение относится к сварочному производству, а именно к способам регулирования контактной сварки (как стыковой, так и точечной), и может быть использовано при сварке самых разнообразных деталей преимущественно на переменном токе.

Целью изобретения является fIoBblliIe ние качества сварного соединения и производительности сварки за счет по вьппения эФФективности разогрева свариваемых деталей.

На Фиг.1 приведена блок-схема устройства для реализации способа ре- .

2 образных деталей преимущественно на переменном токе. Цель изобретения — повьш ение качества сварного соединения и производительности сварки за счет.повьппения эФФективности разогрева свариваемых деталей. Способ регулирования состоит в том, что производится непрерывное вычисление модуля параметра сварки и его производной. В зависимости от суммарной величины значения модуля параметра сварки и его производной осуществляют регулирование процесса сварки.

Непрерывное вычисление модуля параметра сварки и его производной позволяет в каждый момент времени осуществлять слежение за величиной контактного сопротивления между свариваемыми деталями, а значит, и поддерживать,эту величину на заданном уровне. В качестве параметра сварки используют сварочный ток или напряжение. 4 ил. гулирования по производной по времени от параметра сварки, на Фиг. 2—

- блок-схеМа устройства для реализации способа регулирования контактной сварки; на фиг. 3 — статическая характеристика регулятора при использовании в качестве параметра сварки сварочного тока (в этом случае применяется отрицательная обратная связь по величине модуля сварочного тока);на фиг. 4 — то же, при исполь1 зовании в качестве параметра сварки сварочного напряжения з этом случае применяется положительная обратная

158151 2 связь по величине модуля сварочного напряжения) .

Устройство (Фиг.1) содержит сварочный трансформатор 1, датчик 2 па5 раметра сварки свариваемых деталей

3, блок 4 вычисления модуля параметра сварки, задающий блок 5, блок 6

Формирования управляющих сигналов, привод 7 перемещения подвижной плиты, 10 блок 8 вычисления производной.

Трансформатор 1 предназначен для преобразования напряжения питающей сети в сварочное напряжение, которое подается на свариваемые детали 3.

Датчик 2 параметра сварки служит для измерения величины параметра сварки и своими выходами связан с входом блока 4 вычисления модуля параметра сварки, который своим выходом свя- 2О зан с блоком 6 формирования управляющих сигналов, Задающий блок 5 предназначен для выработки управляющих команд приводу

7 и своим выходом связан с блоком 6 25 формирования управляющих сигналов, на другой вход которого подключен блок 8 °

Блок 6 Формирования управляющих. сигналов предназначен для выработки управляющих электрических сигналов, которые поступают на привод 7.

Блок 8 вычисления производной служит для вычисления величины производной по времени от модуля параметра . сварки.

Устройство работает следующим образом.

С задающего блока 5 на вход блока

6 Формирования управлявших сигналов поступает задающий электрический сигнал.

В начале цикла сварки на сварочный трансформатор 1 подается напряжение. При протекании тока в цепи трансформатора 1 с датчика 2 парамет- 45 ра сварки на вход блока 4 вычисления модуля параметра сварки поступает электрический сигнал, характеризующий величину текущего параметра сварки и его производной. Сигнал, характеризующий величину модуля параметра сварки и его производной, подается на вход блока 6 формирования управляющих сигналов, В блоке б формирования управляющих сигналов происходит сравнение задаю-. щего электрического сигнала и сигнала обратной связи с блока 4 вычисления модуля параметра сварки и с блока 8

1 = Т 81п(ше + Ч), где I — модуль сварочного тока; — угол сдвига.

Известно, что

I r где U — - сварочное напряжение;

Z — полное сопротивление сварочного контура.

Полное сопротивление сварочного контура конт ра где R — активное сопротивление сварочного контура, индуктивное сопротивление сварочного контура, контактное сопротивление между свариваемыми

Ко нтюРа

R„ деталями.

Видно, что величина модуля сварочного тока I дает полное представление об основном параметре процесса сварки — контактном сопротивлении между вычисления производной. В результате сравнения упомянутых сигналов вырабатывается управляющий электрический сигнал, который подается на привод 7, последний сообщает свариваемым деталям 3 регулирующее воздействие.

Производная вычисленного модуля характеризует довольно точно и своевременно скорость изменения сопротивления контакта.

Использование регулирования по производной повышает качество регулирования. Своевременность регулирования имеет особое значение при управлении сваркой с помощью быстродействующих гидрораспределителей.

На Фиг. 2 представлена блок-схема устройства для реализации, которая отличается от блок-схемы Фиг.1 лишь тем что в ней отсутствует блок 8 вы1 числения производной модуля параметра.

Работа устройства по Фиг.2 аналогична работе устройства по Фиг.1 за исключением того, что в данном случае не производится дополнительно вычисление производной по времени от параметра сварки и результирующий сигнал подается в блок 6 Формирования управляющих сигналов.

Мгновенное значение сварочного тока определяется Формулой

15 свя рива емыми деталями, а изменение величины этого модуля будет соответствовать изменению контактного cokkpo тивления.

Следовательно, непрерывное вычисление модуля параметра сварки позволяет в каждый момент времени осу— ществлять слежение зя величиной контактного сokkротивлен ия между свари—

81 51 2 6 числяемых величин производили коррекцию скорости подачи подвижной плиты сварочной машины.

Общее время сварки рельсов первой партии 180 с, рельсов второй партии

140 с, я рельсов третьей партии

130 с. вяемыми деталями, а знячит и поддерживать эту величину ня заданном уровне.

При .использованиии в качестве пав раметра сварки сварочного напряжения блок-схема устройства для реалия ации способа имеет такую же структуру, как и в случае сварочного тока,, а статическая характеристика регулятора показана на фиг.4.

Пример. Осуществление способа регулирования контактной сварки ня машине для контактной стыковой сварки К-1 9ОП.

Были сварены две партии рельсов типа Р65 при следующих значениях параметров режима: напряжение холостого хода на вторичной обмотке сварочных трансформаторов 5,5-7В, припуск на оплавление 24 мм, припуск на осадку 1 2 мм.

Первая партия рельсов была сварена непрерывным оплавлением с регулятором скорости, соответствующим про тотипу.

Рельсы второй партии сварены на такой же стыкосварочной машине, снабженной быстродействующим гидроприводом сплавления с регулятором, соответствующим изобретению.

Рельсы третьей партии были сварены, как и рельсы второй партии, при этом .проводили дополнительно вычисление производной по времени модуля параметра сварки и по значениям этих выСваренные стыки подвергались испытаниям на статический изгиб согласно известной методике.

Величина разрушающей нагрузки для рельсов первой партии 1 90 т при стреле прогиба 38 мм, для второй партии эти величины соответственно 21 0 т и

46 мм, для третьей — соответственно

20 210 т и 45 мм.

Таким образом, видно что использование способа ре> улирования контактной сварки позволяет повысить производительность процесса для рельсов типа Р65 ня 207 и качество сварных соединений по величине разрушающей нагрузки на 10K.

Формулаизобретения

30 Способ регулирования процесса контактной сварки, при котором измеряют параметр сварки и осуществляют peróлирование процесса сварки, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью

35 повьппения качества сварного соединения и производительности сварки за счет повьппения эффективности разогре— ва свяриваемых деталей, производят вычисление величины модуля параметра

40 сварки, .алгебраически суммируют эту величину с заданным значением и его результат используют для регулирования, а в качестве параметра сварки используют сварочный ток или напря45 жение.

1581512

Риг.2

1581512 ь с3орочнпгп тока

Фиг. 3

Ь СЬОЦН0гО жения

Фиг. 4

Составитель Е. Чайковский

Техред А.Кравчук Корректор Т.Палий

Редактор Л.. Веселовская

Заказ 2055 Тираж 650 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по.изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101