Сварка в машиностроении.Том 4 (1041441), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Физический смысл. Выразив из уравнения (1) относительную величину ошибки в янном виде, получим Лд/т = х,„~/Л. (3) Ф(0) г х,„— — — — = — Ф [0) —, Ау/У г — в Е Х г/у 1' г г — Р где Ф(0) — статическая ошибка системы при единичном возмущении, г — в Выражение (3) дае~ представление о физическом смысле коэффициента качества.
Коэффициент качества — число, показывающее, во сколько раз относительная величина статической ошибки изучаемого параметра сварного шва больше (меньше) относительной величины вызвавшего ее возмущения. Например, если хг, = 1, то это означает, что при увеличении напряжения сети на 10%, глубина провара возрастет также на 10%. Из (3) очевидно, что чем больше абсолютная величина коэффициента качества, тем больше ошибка системы, т. е. тем хуже качество регулирования.
Чем меньше х, тем лучше качество регулирования, тем точнее поддерживает система заданные номинальные значения параметров сварного шва. В соответствии с этим для астатических режимов хгв= О. Размерность и знак. Из уравнения (3) очевидно, что коэффициент качества представляет собою безразмерное число. Коэффициент качества может иметь как положительный, так и отрицательный знак.
В каждом конкретном случае его знак определяется знаком статической ошибки системы И вЂ” А — Д вЂ” Ш при единичном возмущении, Расчетные выражения. Выразив статическую ошибку системы через передаточную функцию по возмущению, получим Например, расчетное выражение коэффициента качества регулирования глубины провара при возмущении по напряжению сети для МРДП Ф (О) йтс [~дг/г~ и + гт[ Е"2о Н„(О) Н„„ /гтс [/г„,/г„, + й„н,'! (/~, 1 — /гдт4пс — /гдгКг Нпн * Расчетное выражение коэффициента качества регулирования глубины провара при возмущении по скорости. подачи электродной проволоки для АРДС Кг 1'пн нд (/ггн + /гпс/ггт) Упн в 1' Н (0) Н /г (1 — кдт/г — /гдгКг) — Кс Н Расчетное выражение коэффициента качества регулирования глубины провара при возмущении по скорости сварки для АРНД - =Ф(') — '=~- Н"н г — 9 Нпн Аналогично мш уг быть получены расчетные выражения коэффициентов качества для любого другого параметра сварного шва.
Для этого используют выражения статических ошибок для икс-параметра шва, Приведенные выше расчетные выражения коэффициентов качества МРДП, АРДС и АРНД относятся к процессу сварки. Соответствующие выражения пр~ наплавке будут иметь иной вид, учитывающий технологические особенности этого процесса. Наплавку, как правило, производят в четыре-пять слоев. В про- цессе наплавки очередного слоя предыдущий проплавляется на определенную глубину.
В сварочной ванне наплавленный и проплавленный металл перемеши. ваются и состав их осредняется. Последнее необходимо учитывать при расчете ошибок концентрации легирующих элементов в шве, обусловленных влиянием возмущений. В соответствии с этим действительная ошибка в концентрации лю- бого из легирующих элементов в последнем (завершающем) слое /з [Ме| = йк/) [Ме)о, (5) Где кр — коэффициент перемешивания; при наплавке под керамическим флю- сом к ж 0,6; А [Ме[ — статическая ошибка в концентрации любого из леги- рующих элементов, рассчитанная без учета перемешивания. Выражение (5) справедливо для последнего (завершающего) слоя наплавки, т.
е. при том условии, что в предыдущем слое концентрация легирующих элемен- тов достаточно близка к номинальной, что обычно и имеет место [3[. Таким образом, расчетное выражение коэффициента качества И вЂ” А — Д вЂ” Ш с АРДС при наплавке Ау/У А [Ме['А [Ме!н /губ [Ме)о г/у г/Х [Ме) г /гкФ (О) г г — хн 2 — = /геФ (О) (6) [Ме[н г г-х [Ме[н ш где Ф(0) — статическая ошибка АРДС при единичной величине данного возг-х ш мущения по икс-параметру шва; [Ме)н — номинальная концентрация легирую.
щего элемента, 30 Методики определения отклонений паралеетров сварного иева Коэффициенты качества 31 Коэффициенты качества представляют собою нелинейные функции пара. метров системы И вЂ” А — Д вЂ” Ш; поэтому конкретное значение коэффициента качества регулирования определенного параметра сварного шва для каждого нз возмущений может иметь различные значения. В общем, для всех рассмотренных хсее ВВО 470 440 470 500 Ев, А В,5 -ЕО г,о -20 -.Х О Е,О 0,5 ИО ВОО ВОО Ев,л -АО хее Рис. 9.
Коэффициент хфес качества регулирования хрома в наплавленном металле при возмущении по напряжению сети. Система АРДС. Наплавка под керамическим флюсом ЕКС-450. Электродная проволока (~ 5 мм. Скорость наплавки 26 м/ч Рис. 8. Коэффициент хев качества регулирования глубины провара прн возмущении по скорости подачи электродной проволоки. Система АРДС. Сварка сплава АМЦ по флюсу АН-А1. Электродная проволока я 2,85 мм. Скорость сварки 15 мЕч систем регулирования (МРДП, АРДС, АРНД), для определенного диапазона технолоенческих режимов при сварке неплавящимся электродом в аргоне, а также прн сварке и наплавке плавящимся электродом под флюсом конкретные значения различных коэффициентов качества находятся 70 40 7ее,нЕч в пределах +3,0 —: — 3,0 (рис. 8 — 10).
-07 Перед технологом в производственных условиях ставится задача обеспечить требуемую произ- -05 водительность н заданное качество сварного соединения. Технолог должен выбрать технологический -65 процесс и оборудование, на котором производят сварку или наплавку изделия, Каким бы ни было это оборудование, оно комплектуется в установку, -07 000 образующую замкнутую систему источник питанияв 700А автомат — дуга — шов. Это обязывает технолога при оценке качества регулирования учитывать все реальные возмущения.
Для того чтобы обеспечить заданное качество сварного соединения, технолог должен оценить статические свойства системы не по одному коэффициенту качества, соответствующему определенному возмущению, а по сумме их, характеризующей одновременное воздействие всех реально-возможных возмущений. В реальных условиях каждое из возмущений может иметь свой собственный знак, отличный от знаков других возмущений.
Коэффициенты качества регулирования также имеют различные знаки. Это означает, что при одинаковых знаках возмущений ошибка от одного возмущения может быть частично скомпенсирована ошибкой от другого. При этом суммарная ошибка по шву окажется меньше той, которую может гарантировать система при неблагоприятном сочетании знаков возмущений. Последнее означает, что обеспечить заданное качество сварного соединения, т.
е. гарантировать то, что суммарная ошибка ЬО по регламентируе- -ОО Хесе мому параметру сварного шва не превысит допустимую, можно только в том случае, если учесть одновременное воздействие всех характерных возмущений при наиболее неблагоприятной комбинации их знаков.
Для этого при расчете следует выбрать знаки всех возмущений так, чтобы отклонения регламентируемого параметра шва от каждого отдельного возмущения дополняли друг друга, или считать все коэффициенты качества и все возмущения положительными. Для того чтобы учесть это, целесообразно оценивать статические свойства системы И вЂ” А— Д вЂ” Ш по суммарному коэффициенту х качества.
В общем случае суммарный ОХ коэффициент качества регулирования для любого параметра сварного шва х„= ~х д~+ ~х„,)+ ~х„„~+ ~х„„!. В реальных условиях относительные величины возмущений обычно различны, поэтому суммарная ошибка системы в относительных единицах ЛуХ = ! Х„~ ~ Ед ~ + ~ Х, ~ ~ й, ~ + ! Х,с ) ~ ГЕ„~ + ~ ХО„~ ~ О„~.
(7) Прикладное значение коэффициентов качества заключается в том, что, применяя их, можно решить ряд практических задач, дать ответ на которые без количественной оценки качества регулирования не представляется возможным. При комплектации оборудования установок для механизированной дуговой сварки технолог должен решить пять основных задач. Задача 1. Опенка качества регулирования. Решение задачи сводится к со. поставлению реальной суммарной ошибки системы Лу (7) с допустимым по техническим условиям отклонением Лус определенного параметра сварного шва, При Лу~ ( Лу„качество регулирования по шву обеспечивается.
Задача 11. Определение возмущающих воздействий, стабилизация которыя наиболее эффективна с целью обеспечения заданного качества сварного шва. Решение сводится к сопоставлению коэффициентов кеи качества данной системы (МРДП, АРДС, АРНД) для отдельных возмущений. Очевидно, что целесообразно стабилизировать те возмущения, для которых хеи имеют наибольшие значения. Задача 111. Выбор оптимальных режимов. Располагая несколькими зна;е.
ниями нли графиками коэффициентов качества, можно выбрать режим, для которого х,„, к„или ЛО имеют минимальные значения. Такой режим является оптимальным по качеству регулирования (рис. 9), Задача 1У. Учет взаимной компенсации ошибок регулирования. В определен. ных частных случаях каждое из возмущений может иметь только один определенный знак. При этом ошибки регулирования системы складываются алгебраически, частично компенсируя друг друга. Скомпенсированная ошибка системы ~1У = Ход(д + ХдСЕЕС + ХООНС + Ху ССРССе где коэффициенты качества и возмущения берутся с присущими им знаками. Задача У.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
