Способ измерения радиальных распределений динамического напора электрической дуги

 

ОП ИСАЙИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сеюэ Советских

Социалистических

Ресаублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61)Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 130%81 (21) 3289559/25-27 (Sg) фД. КП.З сприсоединенивм заявки Йо

В 23 K 9/16

В 23 К 31/10

Государственный комитет

СССР

Ilo делам изобретений и открытий

; (23) Приоритет

Опубликовано 2310.82. Бюллетень Йо39 (ЩУДК 621.791 ° .754 (088. 8) Дата опубликования описания 23,10В2 (72) Авторы изобретения

П,Ф. Буланый, С.П. Поляков и Н.А. Урицкая днепропетрсаскип ордена трудоисто Нрасног Внаиенн, нетаннуртннеснин институт и (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РАДИАЛЬНЫХ РАСПРЕДЕЛЕНИИ

ДИНАМИЧЕСКОГО НАПОРА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ДУГИ

Изобретение относится к сварке, в частности к измерению радиальных распределений динамического напора электрической дуги для знания силоsore воздействия на металл.

Известен способ измерения полного силового воздействия дуги на сварочную ванну в среде защитного газа, заключающийся в возбуждении горящей горизонтальной дуги и..воздействии ее на вертикально подвешенную пластину, отклоняющуюся вследствие этого от вертикали (1).

Недостатком этого способа является то, что он не дает представления о радиальном распределении динамического напора электрической дуги. ° 2

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ измерения радиальных распре-. делений динамического напора электрической дуги, заключающийся в возбуждении дуги, перемещении ее относительно стробирующего отверстия таким образом, что оно сканирует диаметр площади опорного пятна дуги, и преобразования изменения динамического напора в электрический или другого вида сигнал (2 )..

Недостатком известного способа является сложность выставления опор; ного пятна дуги относительно стробирующего отверстия так, чтобы в процессе перемещения дуги относи.тельно отверстия последнее сканиро-. вало пятно дуги точно по его диаметру, особенно, если используется плазмотрон с вынесенной дугой, в результате чего измерения отличаются неточностью.

Целью изобретения является повы- . шение точности измерения путем сканирования по хордам всей площади

35 опорного пятна дуги.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу измерения радиальных распределений динамического :напора электрической дуги, заключающемуся н возбуждении дуги, перемещении ее относительно стробирующего отверстия с постоянной скоростью и преобразовании изменения динамического напора в электрический или другого вида сигнал, перемещения осуществляют возвратно-поступательно с подачей на один ход, равной О, 10,4 диаметра стробирующего отверстия °

На фиг.1 изображена блок-схема, реализующего способ; на фиг.2 — об967721 ласть кривых радиальных распределе- ний динамического напора, полученная при 10-кратном воспроизведении результатов измерений при неизменном режиме горения дуги, при этом ширина заштрихованной области характеризует точность проведенных измерений и определяется иэ соотношения,> где P - наибольшее отклонение

Ря значений динамического напора дуги

Р от среднего значения при одном и том же радиусе R.

На блок-схеме показан плазмотрон

1, возбуждающий дугу 2, перемещающуюся относительно выполненного в электроде-аноде 3 стробирующего отверстия 4, возвратно-поступательно с подачей на один ход, равной 0,10,4 диаметра стробирующего отверстия, связанного. расположенными последовательно пневматическим каналом связи 5 и мембраной 6, фиксирующей изменения напора, с индуктивньм датчиком 7, преобразующим изменения динамического напора в электрический сигнал, усиливающийся усилителем. 8 и записываемый на светолучевом осциллографе 9.

Подача, равная 0,1 диаметра, определяется задаваемой точностью измерения. При величине подачи, меньшей 0,1 диаметра стробирующего от верстия, длительность процесса измерения увеличивается, интенсивность теплового воздействия на анод воз-, растает, и материал электрода разрушается, что делает невозможным дальнейшее проведение замеров радиальных распределений динамического напора электрической дуги. При значениях подачи, больших,0,4 диаметра стробирующего отверстия, появляется вероятность сканирования хорд, не совпадающих с диаметром пятна дуги.

Пример. В идентичных условиях был проведен сопоставительный анализ нового способа с известными.

В качестве устройства, стабилизирующего дугу, был использован плазмотрон 1 с вынесенной дугой 2, в котором конец катода находился на срезе сопла, диаметр сопла 10 мм, диаметр стробирующего отверстия 40,8 мм. Режимы горения дугин электрический ток I = 150 А, падение напряжения U 26 В, расход газа 0,5 гjc, длина дуги 10 мм. фОрмула изобретения

Способ измерения радиальных распределений динамического напора электрической дуги, заключающийся в возбуждении дуги, перемещении ее относительно стробирующего отверстия с постоянной скоростью и преобразовании .измерения динамического напора в электрический или другого вида сигнал, отличающийся тем, что, с целью повышения точности иэао мерения путем сканирования по хордам всей площади опорного пятна дуги, перемещения, осуществляют возв- ратно-поступательно с подачей на один ход, равной 0,1-0,4 диаметра

65 стробирующего отверстия.

При измерении радиальных распределений динамического напора электрической дуги по данному способу дуга 2 перемещалась относительно стробирующего отверстия 4 с диаметром d = 0,8 мм, выполненного в электроде 3, представляющем собой диск диаметром 100 мм и толщиной 10 юю, возвратно-.поступательно с подачей на один ход, равной

0,1 d = О, ° 0,8 = 0,08 ммр ..0,25 d =0,25 О,Я = О? мм; ф,4 d = 0,4 0,8 = 0,32 мм.

Йри этом стробирующее отверстие сканировало по хордам всю площадь опорного пятна дуги. Распределение динамического напора при сканировании каждой хорды записывались осциллог10 рафом и представляли собой параболическую кривую. Кривую же радиального распределения динамического напора (по диаметру) можно было определить двумя методами: как кривую, получен 5 ную в результате огибания максимумов распределений динамического напора по всем хордам, и как кривую, полученную в результате огибания максимумов распределений динамического

О напора по хордам, близлежащим к диаметру. Второй метод ускоряет процесс измерения, Ширина области, характеризующей разброс измеренных значений при изменении шага, была 5 соответственно равна 0,035; .0,04;

0,045.

При измерении радиальных распределений динамического напора по известному способу дуга 2 перемещалась относительно стробирующего отверстия

ЗО 4 поступательно, при этом стробирующее отверстие 4 сканировало опорное пятно дуги по его диаметру. Ширина области, характеризующей разброс измеренных значений, в этом случае

35 равнялась 0,11. Такая неточность измерений объясняется сложностью выставления опорного пятна дуги относительно стробирующего отверстия так, чтобы сканирование проходило

4р точно по диаметру опорного пятна.

В результате проведенных исследований было устаноэлено, что в предлагаемом способе точность измерений возрасла в 2,7. раза (о"" ) по сравне45 нию с известйым, что%йределяет его эффектив ность ..967721

Фиа5

Ря, IltoP

8 4 б 4 Ю Ю Й Ю В йй

Фиа/Составитель Н. Иванов

Редактор Л. Гратилло Техред h1. Гергель . КорректорА. Гриценко

Заказ 7978/22 1ираж 1153 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, .Ул. Проектная, 4

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Йетров А.В. Давление дуги на сварочную ванну в среде защитного газа.- Автоматическая сварка, 1955, 9 4.

Ю

d

Ф

Р

2. Котов Г.Н., Черкесов Н.E

Меньшова Г.В. Распределение газокинетической составляющей давления по ее радиусу.- Автоматическая .сварка", 1974, Р 10 (прото-. тип).