Меню

Для каких целей применяют электротехнические стали

Электросварка сопротивлением

Аннотация области

Электросварка сопротивлением – это сварка давлением, т.е. давление или давление и тепло используются для создания сварного шва. Важнейшей физической величиной в этом способе сварки является электрическое сопротивление.

Существует два основных метода: без оплавления и с оплавлением контактных поверхностей.

Суть электросварки сопротивлением заключается в том, что при прохождении электрического тока по проводнику повышается его температура.

Таким образом, необходимое для сварки тепло вырабатывается электрическим током за счет изменения электрического сопротивления в зоне сварки. Чем больше сопротивление материала проводника, тем больше повышение температуры проводника. Электрический ток к свариваемым деталям подводят электроды, обладающие очень хорошей электропроводностью (их изготавливают из специальных медных сплавов). Свариваемые детали изготовлены из стали и поэтому имеют значительно более высокое электрическое сопротивление, что приводит к нагреву контактных поверхностей свариваемых деталей. При этом электроды прижимают контактные поверхности друг к другу.

Из-за низких значений рабочего напряжения (0,5 – 20 В) необходимо использовать большие токи (до сотен тысяч А).

Гигант. 1: Основы контактной электросварки

Гигант. 2: Электросварка цепей сопротивлением

Электросварка сопротивлением является очень часто используемой технологией соединения металлов. С ним мы сталкиваемся, например, при производстве кузовов автомобилей (точечная сварка), звеньев цепей (стыковая сварка), труб и труб (шовная сварка), сварке различных деталей машин и оборудования.

Оборудование для сварки сопротивлением

Аппараты для сварки сопротивлением состоят из двух основных функциональных частей: электрической и механической. Электрическая часть служит для нагрева свариваемых деталей (сварочный трансформатор). Механическая часть обеспечивает функцию зажима и давления. Сварщики сопротивления работают, сначала зажимая свариваемые детали контактным давлением, а затем применяя к ним сварочный ток. После сварки подача сварочного тока прерывается, а затем отменяется контактное давление.

Современные сварочные аппараты оснащены системой управления и управляются компьютером с помощью производственной программы ЧПУ. Эти программы позволяют использовать производственные циклы сварки и используются для серийного производства. В частности, многоточечные сварочные аппараты для автомобильной промышленности очень быстрые и мощные, так как выполняют большое количество сварных швов за один рабочий ход.

Методы контактной электросварки

Различают следующие основные способы контактной электросварки:

а) Контактная – процесс сварки может происходить с плавлением или без него. Контактные поверхности должны быть гладкими и металлически чистыми.

Процесс оттаивания означает, что реверсивный механизм машины после подачи электрического тока на компоненты многократно сближает и отдаляет контактные поверхности. В результате на контактных поверхностях возникают повторяющиеся короткие замыкания, что приводит к сильному повышению температуры на контактных поверхностях, вызывая их плавление. После сжатия нажимным механизмом образуется сварной шов.

Процесс без оттаивания означает, что контактные поверхности свариваемых деталей не оплавляются, проходящий электрический ток нагревает их до температуры около 1200°C, а прижимной механизм сварочного аппарата сближает контактные поверхности обеих деталей. , что приводит к сварке.

б) Точечный – способ соединения металлических листов. Листы накладываются друг на друга и зажимаются между двумя медными электродами с водяным охлаждением. После включения электрического тока материал плавится в месте сжатия за счет высокого переходного электрического сопротивления и образует сварной шов. Шов затвердевает и остывает под давлением, поэтому структура получается мелкозернистой, без усадки. Оцифровка и роботизация производственного процесса обеспечивают высокую эффективность, особенно при точечной сварке кузовов.

Читайте также:  Как ведет себя алюминий при нагреве

Гигант. 3: Суть точечной контактной сварки

в) Шов – метод непрерывной сварки листового металла. Дисковые электроды охлаждаются водой и свариваются непрерывным переменным током, при этом за 1 с создается 100 импульсов тока, т.е. 100 миниатюрных сварных швов. Листы большей толщины сваривают прерывистым переменным током. Стыки могут быть внахлестку или тупые.

Гигант. 4: Суть шовной сварки

г) Стыковая сварка – очень производительный метод контактной сварки. В месте сварки к листу сначала прижимаются выступы подходящей формы, где будут действовать наибольшие сварочный ток и давление. Электроды имеют форму пластин, машины для сварки выступов — это так называемые сварочные прессы. Пластинчатые электроды прижимают свариваемые детали так, чтобы выступы касались друг друга, после включения сварочного тока материал на выступах плавится и соединяется, создавая сварной шов.

Гигант. 5: Суть стыковой сварки

Ресурсы
  • ХЛУЧИ, Мирослав, КОЛУХ, Ян, ПАСАК, Рудольф. Технология машиностроения 2, Полуфабрикаты и их технология, часть 1. 2. в ярдах. Прага: Scientia, spol. с р.о., 2001, стр. 158-220. ISBN 80-7183-244-8.
  • ХЛУЧИЙ, Мирослав и др. Технология машиностроения 2, Полуфабрикаты и их технология, Основы механообработки. 1. в ярдах. SNTL Прага, 1979, 404 стр., без ISBN, № 5428, 04-221-79.

Картинки:

  • Рис.1: Сущность контактной электросварки. ХЛУЧИЙ, Мирослав и др. Технология машиностроения 2, Полуфабрикаты и их технология, Основы механообработки. 1. в ярдах. SNTL Прага, 1979, 404 стр. Без ISBN, № 5428, 04-221-79.
  • Гигант. 2: Электросварка цепей сопротивлением. Автор неизвестен, и архив Řetězárna Česká Ves, a.s.
  • Гигант. 3: Суть точечной контактной сварки. ХЛУЧИЙ, Мирослав и др. Технология машиностроения 2, Полуфабрикаты и их технология, Основы механообработки. 1. в ярдах. SNTL Прага, 1979, 404 стр. Без ISBN, № 5428, 04-221-79.
  • Гигант. 4: Сущность шовной сварки. ХЛУЧИЙ, Мирослав и др. Технология машиностроения 2, Полуфабрикаты и их технология, Основы механообработки. 1. в ярдах. SNTL Прага, 1979, 404 стр. Без ISBN, № 5428, 04-221-79.
  • Гигант. 5: Суть стыковой сварки. ХЛУЧИЙ, Мирослав и др. Технология машиностроения 2, Полуфабрикаты и их технология, Основы механообработки. 1. в ярдах. SNTL Прага, 1979, 404 стр. Без ISBN, № 5428, 04-221-79.
  • Гигант. 6: Электросварка сопротивлением в Řetězárná Česká Ves, a.s. Неизвестный автор, фото из архива Řetězárna Česká Ves, a.s.
  • Гигант. 7: Электросварщик для шовной сварки. Автор неизвестен, цит. 2014-11-23, доступно по адресу: http://www.prospot.sk/resistance_welding_machines_sk.php?view=svovezvaracky
  • Гигант. 8: Электросварщик для точечной сварки. Автор неизвестен. чувство. 2014-11-23, доступно по адресу: http://www.alfin-trading.cz/produkty/bodovaci-stroje/1
  • Гигант. 9: Производственная линия для цепной сварки. Неизвестный автор, фото из архива Řetězárna Česká Ves, a.s.
  • Видео Электросварка цепей сопротивлением. Автор неизвестен, рекламный материал Řetězárna Česká Ves, a.s.
Интересный факт

Гигант. 6: Электросварка сопротивлением в Řetězárná Česká Ves, a.s.

Řetězárna Česká Ves, a.s. исторически является старейшим производителем цепей в наших странах. Он расположен недалеко от города Есеник в юго-западной части Силезии и насчитывает около трехсот рабочих.

Помимо звеньевых высокопрочных цепей для горнодобывающих машин и оборудования, производит звеньевые цепи нормальной прочности, устройства подвески, цепные изделия и штамповки.

Конструкция и эксплуатация трансформаторов

Строительство трансформаторов

Читайте также:  Сколько алюминия в кунге зил 131

Каждый трансформатор состоит из магнитопровода и электрической цепи. Мы опишем эти схемы более подробно здесь.

Магнитопровод трансформатора — составлен из электротехнических листов, которые изолированы друг от друга методом поверхностной обработки листа — покраской. Электротехнические листы складываются друг на друга и образуют так называемый сердечник трансформатора. В сердечнике, когда ток проходит через катушки, создается поток магнитной индукции, что позволяет создавать индуцированное напряжение.

Гигант. 1: Магнитная цепь трансформатора

Электротехнические (трансформаторные) листы имеют различную форму в зависимости от конструкции трансформатора, которую обозначают буквами – У, Э, И и М.

Гигант. 2: Состав сердечника из листов E и I

Электрическая цепь трансформатора – это изолированные проводники, составляющие так называемую катушку трансформатора. Первичная (входная) катушка подключена к источнику переменного тока, а вторичная (выходная) катушка подключена к потребителю. Обе катушки имеют определенное количество витков и определенное сечение провода в зависимости от коэффициента трансформации, которого мы хотим достичь. (Соотношение входной и выходной обмоток).

В зависимости от того, как катушки намотаны на сердечник, трансформаторы делятся на:

Стержневые трансформаторы — обмотка окружает листы

Кожуховые трансформаторы — обмотки окружают листы

  • Гигант. 3: Трансформаторы с сердечником и оболочкой

    • По виду напряжения трансформаторы делятся на:

    Трехфазные трансформаторы могут иметь обмотки, соединенные в: звезду, треугольник и витую звезду.

    Гигант. 4: Соединение обмоток в звезду, треугольник и звезду

    Соединение звездой — концы или концы обмотки соединяют в единую узловую точку и концы или концы обмотки выводят на клеммы.

    Соединение треугольником — это соединение, при котором мы всегда соединяем начало одной фазы с концом другой фазы.

    Соединение в ломаную звезду — обмотка каждой фазы делится на две половины, и эти наматываются на два соседних сердечника.

    Эксплуатация трансформаторов

    Трансформатор холостого хода — это трансформатор, который подключен только к источнику переменного напряжения, но к нему не подключена нагрузка. В этом случае ток проходит через первичную обмотку и обозначается как ток I на векторной диаграмме и рисунке.10, которое сдвинуто по фазе за входным напряжением U1 почти 90 градусов. Это связано с тем, что трансформатор представляет собой индуктивную нагрузку. Этот ток имеет две составляющие. Ток Iµ = Ij называется током намагничивания, и его вектор перпендикулярен вектору входного напряжения U1 и активного тока IFe = яС, которое находится в фазе с входным напряжением U1. Какие бывают виды течений?

    Ток намагничивания Iµ служит для создания магнитного поля в сердечнике, т.е. индуцирует поток магнитной индукции Φ1.

    Текущий яFe он покрывает потери во входной обмотке и в магнитопроводе (железе).

    Поток магнитной индукции Φ1 вызывает наведенное напряжение – Ui1 во входной обмотке и наведенное напряжение Ui2 в выходной обмотке. Оба эти напряжения отстают от потока магнитной индукции на 900 и, таким образом, находятся в противофазе друг с другом (сдвиг фаз между ними составляет 180 градусов).

    Отношение индуцированных напряжений Ui1/Ui2 = p и это так называемый коэффициент трансформации. Тогда для трансформатора без нагрузки:

    Где Н1 и н2– количество витков входной и выходной катушек. Здесь мы видим, что напряжения прямо пропорциональны количеству витков.

    Читайте также:  Дефекты при литье алюминия под давлением

    Примечание При включении ненагруженного трансформатора в сети возникает так называемый бросок тока, который до 15 раз превышает номинальный ток. Через несколько периодов ток стабилизируется в соответствии с размером трансформатора.

    Гигант. 5: Работа трансформатора без нагрузки

    Нагруженный трансформатор — это трансформатор, в котором мы подключаем нагрузку к выходной обмотке. Здесь, в отличие от ненагруженного трансформатора, он будет запускаться с выходной обмотки N2 ток I течь2 при напряжении U2. Этот ток индуцирует второй поток магнитной индукции Φ в сердечнике2 и по правилу Ленца находится в противофазе с потоком магнитной индукции Φ1. Эти два потока векторно складываются, и получается результирующий магнитный поток Φ. Величины токов и напряжений во входной и выходной обмотках будут зависеть от загрузки или разгрузки трансформатора.

    Например. при нагрузке трансформатора ток в выходной обмотке I увеличится2 и, таким образом, поток магнитной индукции Φ уменьшится2. Это вызывает кратковременное уменьшение результирующего магнитного потока Φ, что приводит к более низкому наведенному напряжению Ui1 во входной обмотке. Индуктивное напряжение Ui1 действует против входного напряжения U1, который пропускает больший ток через обмотку и, таким образом, увеличивает результирующий магнитный ток Φ.

    Для простоты приведем коэффициент трансформации идеального трансформатора:

    Токи и сечения проводников обмотки N1 и н2 они обратно пропорциональны. Отсюда следует, что проводник обмотки с большим количеством витков относится к более высокому напряжению и проводит больший ток и имеет меньшее сечение и наоборот.

    Гигант. 6: Нагруженный трансформатор

    Трансформатор короткого замыкания – это трансформатор, выходная обмотка которого соединена так называемой безрезистивной связью. Это сделает выходное напряжение U2 нулевое и входное напряжение U1 полностью потребляется в обмотке трансформатора. Затем мы говорим о важном параметре такого трансформатора, а именно о токе короткого замыкания. Начнем с закона Ома, но надо понимать, что обмотка имеет не только активную нагрузку. Следовательно:

    Примечание Токи короткого замыкания опасны для трансформаторов, поскольку они обычно имеют низкое полное сопротивление. Они механически и термически нагружают трансформатор. Поэтому при изготовлении трансформатора необходимо обращать внимание на прочное соединение и затяжку электротехнических листов, иначе динамические силы в основном повредили бы изоляцию проводников обмотки.

    Поэтому на этикетке трансформатора указаны важные данные, а именно напряжение короткого замыкания в процентах. Определяется измерением на трансформаторе кратковременно .

    Эти данные особенно важны при параллельном соединении трансформаторов.

    Ресурсы
    • ВОЖЕНИЛЕК, Ладислав, Второй курс электротехники, исправленное издание, SNTL Прага, 1988 г.

    Картинки

    • Гигант. 1: Автор неизвестен. Схема магнитного трансформатора. онлайн. чувство. 2014-11-19. http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/0b/Transformer3d_col3_cs.svg/400px-Transformer3d_col3_cs.svg.png
    • Гигант. 2: Автор неизвестен. Основной состав E и I. онлайн. чувство. 2014-11-19. http://commons.wikimedia.org/wiki/Файл:EI-core-01.jpg
    • Гигант. 3: Архив автора
    • Гигант. 4: Автор неизвестен. Соединение обмоток в звезду, треугольник и витую звезду. онлайн. чувство. 2014-11-19. http://elektrika.cz/data/clanky/tzzzezt010613
    • Гигант. 5: Архив автора
    • Гигант. 6: Архив автора
    • Гигант. 7: Автор неизвестен. Трансформаторная конструкция. онлайн. чувство. 2014-11-20. http://eluc.railsformers.com/uploads/block_images/4703/thumb_300px-WeldingTransformer-1_63.png
    • Гигант. 8: Автор неизвестен. Этикетка трансформатора. онлайн. чувство. 2014-11-20. http://eluc.railsformers.com/uploads/block_images/5449/thumb__t_tek.jpg
    Картина

    Гигант. 7: Конструкция трансформатора

    Картина

    Гигант. 8: Этикетка трансформатора

    Контрольный вопрос

    1. Из чего состоит трансформатор?

    2. Что такое трансформатор нагрузки?

    3. Какие типы обмоток используются в трансформаторах?

    4. Каков коэффициент трансформации идеального трансформатора?

    ➤ Adblock
    detector