Сварка в машиностроении.Том 4 (Николаев Г.А. - Сварка в машиностроении), страница 7

Выбор системы регулирования дуги, обеспечивающей заданное к~честно регулирования регламентируемых параметров сварного шва. Решение задачи сводигся к сопоставлению значений суммарных ошибок Лд (7) анализируе- Е мых систем (МРДП, АРНД). Очевидно, что тот автомат обеспечит лучшее качество Регулирования, у которого Лу . имеет наименьшее значение для заданных конкретв ных производственных условий. Выбор оптимальной системы И вЂ” А — Д вЂ” Ш при доминирующих возмущениях. В определенных условиях система практически подвергается воздействию лишь одного (доминирующего) возмущения.

При этом возможен выбор такого сочетаб ння систочник — автомате, при котором ошибка от доминирующего возмущения удет сведена к нулю. С целью определения оптимального сочетания «источник— автомат» по расчетным выражениям коэффициентов качества строились зависи"ости ошибки М„по глУбине пРоваРа от коэффициента Ее„с питающей системы, 32 Методики определения отклонениП параметров сварного шва (Иетодики расчета и выбора основных параметров дуговы ав 33 Прн этом рассматривали еще одно возмущение, возмущение по зазору в стыке илн скрытой составлякщ~ей длины 1а, дуги, Анализ зависимостей ЛИ„Й„с) показал, что оптимальной системой прн доминирующем возмущении по зазору ((л,) является МРДП в сочетании с источником, имеющим кжесткую» ВАХ, в то же время при доминирующем возмущении по внешней составляющей дуги (ц, МРДП оптимально с источником, имеющим «штыкову|о» ВАХ; системы АРДС н АРНД оптимальны при доминирующем возмущении по длине дуги (д независимо от формы ВАХ источника; возмущения по зазору этими системами не отрабатываются ни при какой форме ВАХ источника.

Анализ статических свойств универсальных дуговых автоматов (МРДП, АРДС, АРНД) по коэффициентам качества приводит к следующим общим выводам: статические свойства МРДП, АРДС и АРНД при одних и тех же возмущениях существенно различны; один и тот же автомат обеспечивает различное качество регулирования в зависимости от характера технологического процесса и даже режима сварки; ни одна нз систем регулирования дуги не обладает явным преимуществом по сравнению с другими; вопрос о целесообразности применения той нлн иной системы регулирования решается однозначно только в результате расчета качесгва регулирования в соответствии с конкретными производственными условиями. МЕТОДИ КИ РАСЧЕТА И ВЫБОРА ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ УНИВЕРСАДЬНЪ|Х ДУГОВЫХ АВТОМАТОВ ТИПА МРДП, АРДС И АРНД Общие положения. 1, Достоверный результат применительно к обеспечению заданного в ТУ допустимого отклонения регламентируемого параметра сварного шва при разработке установки для автоматической дуговой сварки, комплектуемой автоматами типа МРДП, АРДС пли АРНД, можно получить лишь в том случае, если при проектировании выбрать основные параметры системы так, чтобы обеспечить оптимальную точность стабилизации характерных возмущений.

Для реализации этого гехннческие условия на разработку конкретного автомата, кроме обычных данных, обусловленных гехнологическими особенностями процесса сварки и конструкцией изделия, должны содержать значения допустимых отклонений регламентируемых параметров шва (ЛИ„о, Лкн»о), а также передаточных коэффициентов и постоянных времени звеньев определенной структурной схемы И вЂ” А — Д вЂ” Ш.

2, В швах сварной конструкции, как правило, возникают рабочие напряжения Чтобы исключить возможность непровара, в ТУ на сварную конструкцию наиболее жестко регламентируется допустимое отклонение ЛИав глубины провара Н„(см. рис. 4). В связи с этим в дальнейшем во всех случаях, в качестве основного регламентируемого параметра вводится ЛИоя. Последнее не является ограничением применения изложенных ниже методик проектирования МРДП, АРДС и АРНД, так как в тех случаях, когда наиболее жестко регламентируется какой-либо другой параметр шва, необходимые расчетные выражения могут быть получены по передаточным функциям МРДП, АРДС нлн АРНД для икс-параметра. 3. Анализ возмущений показывает, что для длины дуги характерным является стохастическое возмущение (см табл. 2) Однако введение такого возмущения приводит к сложным выражениям, мало пригодным для практических расчетов.

Детальный анализ показал, что стохастическое возмущение в первом приближении может быть учтено соотвегствующнм гармоническим возмущением по длине дуги 1д„= 1г з1п а| Параметры гармонического возмущения выбираются следующим образом' 'г' 2 1) частота в = —, где 7'н — постоянная времени проплавлення изделия) т„ 2) амплит да 1 ~'в, у гп» = И» где Он — дисперсия, полученная по осцилл грамме напряжения дуги снятой в процессе сварки Для сварки неплавящимся электродом в аргоне можно принять 1„»п = 0,3 —:0,4 мм.

Для сва ки плав зависимости в явно Введение гармонического возмущения позволило получить все явном виде, что существенно облегчает конструктору выбо соотосновные ветствующих параметров системы. вы ор соот- длины ( = о 1 Кроме гармонического для длины дуги учтено также и линейное возм ° мущение- длины д,—— осс1йи( дуги (я — угол непараллельности между сварочной го- релкой и изделием), 4. В процессе сварки на систему источник — автомат — дуга — шов действуют ь заданное качество регу- различные возмущения.

Для того чтобы гарантировать лирования по шву, конструктор обязан учитывать возможность одновременного нации их знаков. де ствия всех характерных возмущений прн наиболее неблагоприятной бой ком и- В соответс соответствии в этим для всех систем регулирования (МРДП, АРДС н АРНД) расчетные выражения для определения оптимальной точности стабилизации си- от всех а. ь стемы получены в результате сопоставления сумма й б отк . ва всех реально-возможных возмущений с допустимой по ТУ вел нчино й лонения регламентированного параметра сварного шва глубины провара Например, для АРДС (наиболее общий случай) допустимое по ТУ отклонение ЛИио = ЛИ,„, —,— Л6„, — Л(тп„.+ ЛЬи, -)- Лй„„, (8) где ЛИ„~ — ошибка по глубине провара от всех возмущений по длин не дуги) ЛИ поа возмущения по скорости подачи эл ктродной про — ошибка от возмущения по напряжению сети; ЛИ„„— ошибка от воз- мУщеннЯ по скоРости сваРки; ЛИои — ошибка от измененн Из анал а ения зазора в стыке.

менен з анализа статических ошибок АРНД и АРДС следует, что б ия зазора стыка ЛИ„ь не отрабатывается этими системами. Значит, ЛИ„и = ледует, что оши ка от из- = И„, т е. равна изменению глубины провара, обусловленному опусканием (поднятием) ванны при увеличении (уменьшении) зазора сты . В р д л ют экспериментально по поперечному шлифу шва сваренн ка еличину И„ менным зазором.

ш а, сваренного с пере- И Система МРДП при питании дуги от источника с жес к " Р есткои характеристикой ( „, = оо) отрабатывает изменение глубины провара И (10). О пако сварочные источники днако серииные р , как правило, не обладают Ф„, = оо, поэтому можно счи- тать, что обычно и для МРДП ЛИ„И юЙп, Учтя это и положив, что на практике все возмущения автономны и равновероятны, получим величину допуст: и регламентированного параметра шва, приходящуюся на одно возм- щение. Например, для АРДС в соответствии о (8) пг 4 ( по п)' (9) где г — одно из характерных возмущений.

5. Все асч- ь расчетные выражения для определения параметров МРДП, АРДС ошибок этих систем. и АРНД, приводимые ниже, получены из передаточных ф нк х функции и статических метОдикА РАсчнтА ОснОВных пАРАа»нтРОВ а»Рдп номных о гапон: источи Задачи расчета. Система И вЂ” А — Д вЂ” Ш с МРДП (см. рис. 1) с м. рис.

) состоит из трех автпных органов: источника ИП питания дуги, мехайического регулятора МРДП дугового промежутка и механизма МПИ перемещения ен я изделия (или механизма 2 под, ред. ю. н. Зорин» Методики расчета и выбора основных параметров дуговых автомат Методики определения отклонений параметров сварного шва ча [~. — ""'" ~1 — еь "))— 1 — !гдг(( е (1 — ~гдгА г) !гт ; 10) йдг!(г)'+ ~»'Тй где !. = Уссп! — длина шва, мм; Уссп — скорость сварки, мм.с ", ! — время св р ' о= '" ' дру~ж ~моо ю~ им~ Т„приведены в табл.

1. В соответствии с Идо разрабатывают консгрукцию сварочной головки и опорного каиира, определяют точность изготовления и сборки деталей. Этап !! Определение оптимальной величины угла ап непараллельности. В тех случаях, когда конструктору целесообразнее (проще) задать допустимое отклонение длины Идо дуги, а не 1я ссс, в соответствии с (10) рассчитывают 1я ссо и определшот иь: 1!З (Л)зпо — )зп) (1 — Удг!('г) (1 ьдг!('г) 1ып Л!до я о я 1 ( (1 — АдгКг)'+сооТй ссн~ и где А= 1.— "'" " (1 — е — (и). (гдг!(г В соответствии с сс разрабатывают конструкцию направляющих сварочнои головки, определяют характер посадок, точность изготовления н сборки станины автомата. Этап !!!. Расчет оптимальной точности стабилиоации напряжения Лисс сети.