Лабораторно-практична робота №2

Тема: Вивчення будови зварювального трансформатору типу ТДМ та його зовнішніх характеристик.

Основні відомості про конструкцію і принцип роботи трансформатора

Зварювальний трансформатор ТДМ-401У2 призначений для живлення одного зварювального поста при ручному дуговому зварюванні, різанні і наплавленні металів змінним струмом з частотою 50 Гц.

Трансформатор складається з магнітопроводу стрижневого типу, первинної - І і вторинної - ІІ обмоток, перемикача діапазону струмів, струмовказівного механізму. Обмотки ТДМ-401У2 мають по дві котушки, які розміщені попарно на загальних стрижнях магнітопроводу. Котушки І обмотки L 1 зі скляною ізоляцією нерухомі, закріплені біля нижнього ярма, котушки ІІ обмотки L 2 рухомі, намотані “на ребро” з ізольованої алюмінієвої шини. Через верхнє ярмо трансформатора пропущений ходовий гвинт, при обертанні якого рукояткою переміщуються вторинні котушки, змінюючи тим самим відстань між обмотками.

Діапазони струму змінюються за допомогою перемикача барабанного типу, керувальна ручка якого знаходиться на кришці кожуху. Орієнтовний відлік струму проводиться за шкалою через вікно на кришці кожуху. Напруга, яка необхідна для зварювання, і спадна зовнішня характеристика дуги забезпечуються конструкцією

трансформатора з підвищеним магнітним розсіянням.

Плавне регулювання струму відбувається за рахунок зміни відстані між

котушками І і ІІ обмоток. Зменшення відстані зменшує індуктивність розсіювання, що призводить до збільшення зварювального струму. Збільшення відстані між обмотками збільшує індуктивність розсіяння і, відповідно, зменшує І Д.

Ступінчасте регулювання струму проводиться шляхом одночасного перемикання котушок І і ІІ обмоток. Паралельне вмикання обмоток відповідає

діапазону великих струмів, послідовне – малих струмів.

Напруга неробочого ходу трансформатора залежить від відстані між

котушками. Більше значення U 20 досягається при зсунутих обмотках, менше – при розсунутих.

Технічні характеристики трансформаторів типу ТДМ для ручного зварювання

Примітка. Крім того, випускають трансформатори ТДМ-401-1У2, ТДМ-503-1У2, ТДМ 503-ЗУ2 з пристроєм для зниження напруги неробочого ходу УСНТ-06У2; ТДМ-503-4У2 11; збдудником-стабілізатором ВСД-01УЗ; трансформатори ТДМ-503-2У2 і ТДМ-503-ЗУ2 — і конденсатором для підвищення коефіцієнта потужності.

Рис. Принципова електрична схема трансформатора ТДМ-401У2

Основною характеристикою зварювальної дуги є статична вольт-амперна характеристика. Це залежність напруги на дузі при постійній її довжині від сили зварювального струму (рис. 3.3). Кри­ва статичної вольт-амперної характеристики має три області: спа­даючу (І), жорстку (II) і зростаючу (III). Спадаюча - при збільшенні струму напруга зменшується, жорстка - збільшення струму не змінює напруги дуги і зростаюча - збільшення зварю­вального струму призводить до зростання напруги дуги.

Рис.Статична вольт-амперна характеристика зварювальної дуги

При ручному зварюванні іш- критими електродами статична характеристика дуги спадаюча, а при збільшенні струму перехо­дить до жорсткої. При зварюванні у вуглекислому газі і під флюсом статична характеристика жорстка з переходом до зростаючої. Коли сила струму не змінюється, напру­га дуги залежить від її довжини.

Зварювальна дуга є потужним джерелом тепла. Майже вся елек­трична енергія, що споживається дугою, перетворюється у теплову енергію і витрачається на плавлення металу. Частина тепла витра­чається на нагрівання навколишнього повітря.

Повна теплова потужність дуги залежить від величини зварю­вального струму та напруги дуги і визначається за формулою:

Q=0,24*I_зв.U_д.

де (Q — повна теплова потужність дуги, кал/с (1 кал = 4,1868 Дж); 0,24 — коефіцієнт переводу електричних одиниць у теплові, кал/Вт*с; І_зв. — сила зварювального струму, А; U_д — напруга дуги, В.

Теплота, яка безпосередньо вводиться у виріб, називається ефек­тивною тепловою потужністю дуги і визначається за формулою:

q_еф.=0,24* І_зв.ŋ_е

де q_еф. - ефективна теплова потужність дуги, кал/с; ŋ_е

Ефективний коефіцієнт корисної дії нагрівання дугою є відно­шенням ефективної теплової потужності дуги до її повної теплової потужності:

Залежно від способу зварювання, марки

електрода, флюсу, типу зварного з'єднання, швидкості зварювання, роду струму та його по­лярності, ефективний коефіцієнт корисної дії становить:

Ø при зварюванні покритими електродами — 0,5 ÷ 0,85;

Ø при зварюванні неплавкими електродами — 0,5 ÷ 0,65;

Ø при зварюванні під флюсом — 0,85 ÷0,93;

Ø при зварюванні в аргоні — 0,5÷0,6.

Кількість тепла, що вноситься дугою у виріб на одиницю довжи­ни шва, називається погонною енергією зварювання і визначається за формулою:

погонна енергія зварювання, кал/см; V_зв. - швидкість зварюван­ня, см/с.

Чим вища погонна енергія, тим сильніше прогрівається метал шва, а із збільшенням швидкості зварювання нагрівання металу зменшується.Погонна енергія знаходиться у прямій залежності від площі по­перечного перерізу шва і визначається за емпіричною формулою:

q_n=150F (кал\см)

де F-площа поперечного перерізу шва, мм².

За допомогою цієї залежності без значних розрахунків можна визначити переріз однопрохідного шва і встановити необхідну кількість проходів при багатошаровому зварюванні.

Висновок:

Поиск по сайту: