Перед началом работы убедиться в исправности заземления.

Стандарт устанавливает следующие требования безопасности:

1. Высокочастотные, среднечастотные и ультразвуковые устройства должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.007.0-75.

2. В устройствах в зависимости от видов электрических цепей должны быть следующие блокировки:

– электромеханическая, разрывающая цепь питания, либо закорачивающая цепь питания на землю при открывании дверей шкафов или блоков, в которых размещены цепи переменного и постоянного тока промышленной частоты напряжением до и выше 1000 В.

3. Конструкция устройств должна соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.049-80.

4. Объекты (помещения), в которых эксплуатируются устройства, должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.1.004-85.

5. Пожарную безопасность следует обеспечивать:

– исключением из конструкции устройств из легковоспламеняющихся материалов;

– выбором режима работы комплектующих элементов и узлов;

– применением автоматического аварийного отключения.

6. Стенд заземлен. Все токоведущие части изолированы. На передней панели открытых токоведущих частей нет.

7. В целях пожаробезопасности, нагреваемые части изолированы теплоизоляционным материалом (асбест).

8. Стенд запитан от закрытого щита (шкаф металлический) ЩС-3315. Все электрические элементы выбраны в соответствии с ПУЭ.

ЗАПРЕЩАЕТСЯ:

– подавать напряжение, не убедившись в исправности токоведущих частей и заземления;

– прикасаться к токоведущим частям при поданном напряжении;

– выставлять показания температуры выше указанных преподавателем во избежание перегрева.

НЕОБХОДИМО:

– в случае обнаружения неисправности прекратить работу и сообщить об этом преподавателю или лаборанту;

– выполнять лабораторную работу в присутствии преподавателя или лаборанта;

– после проведения испытаний обесточить стенд и убедиться в этом.

В табл. 2 приведена спецификация электрооборудования стенда.

 

Таблица 2

 

Спецификация электрооборудования

 

Фор- мат	Зона	Поз.	Обозна-чение	Наименование	Кол.	Приме-чание
А4				Перечень элементов
			QF	Автомат АП-50-3МТ
			V1	Вольтметр М2001
			A1	Амперметр М2001
			L	Логометр Ш69003
			KM1, KM2, KM3	Магнитный пускатель ПМЕ-112У4В
			HL1, HL2, HL3	Лампа 220 В 15 Вт
				Термопара ТХА0515

 

Содержание отчета

 

Отчет должен содержать:

а) наименование и цель работы;

б) таблицы измерений;

в) экспериментально снятые зависимости системы индуктор-металл;

г) расчет потребляемой мощности;

д) выводы.

Контрольные вопросы

 

1. В каких отраслях промышленности, с какой целью может быть использован индукционный нагрев металлов?

2. От чего зависит интенсивность нагрева металлов в индукторах?

3. Выгодно ли индукционным способом нагревать детали из цветного металла?

4. Как изменяется мощность, выделяемая в индукционном нагревателе при повышении его температуры?

5. Оказывают ли индукционные установки влияние на электроснабжение, окружающую среду и человека?

6. Каким образом в индукционных установках происходит преобразование электрической энергии в тепловую?

7. Почему в магнитных материалах магнитная проницаемость до 120 °С возрастает, а свыше 120 °С падает лавинообразно?

8. Какими токами при индукционном нагреве происходит нагрев магнитных и немагнитных материалов?

Тема № 2 «Основные способы контактной сварки»

 

Цель работы: Ознакомление с устройством и принципом действия тиристорного и игнитронного выключателей. Исследование кривой тока нагрузки, коммутируемого тиристорным выключателем.

Порядок выполнения работы: Самостоятельно подготовиться по теоретическому материалу к занятию, при необходимости воспользоваться рекомендуемой литературой. На занятии получить допуск для выполнения работы. Для получения допуска необходимо ответить на вопросы о теоретической части работы, четко понимать ход выполнения работы, а также иметь представление о содержании отчета. Затем индивидуально или в группе (на усмотрение преподавателя) выполнить работу. К следующему занятию подготовить отчет в письменном или печатном виде. Работа считается сделанной, если при сдаче отчета студент может ответить на контрольные вопросы и дать комментарии о работе.

 

Теоретические положения

Контактная сварка – основной вид сварки давлением. Контактная сварка представляет собой процесс образования неразъемных соединений в результате нагрева металла проходящим через него электрическим током и пластической деформации зоны соединения под действием сжимающего усилия.

Преимущества контактной сварки перед другими способами:

– высокая производительность (время сварки одной точки или стыка составляет 0,02…1,0 с);

– высокое качество и надежность сварных соединений при небольшом числе управляемых параметров режима, что снижает требования к квалификации сварщика;

– малый расход вспомогательных материалов (воды, воздуха);

– это экологически чистый процесс, легко поддающийся механизации и автоматизации.

Основные параметры режима

Основные параметры режима всех способов контактной сварки – это сила сварочного тока, длительность его импульса и усилие сжатия деталей. Теплота в свариваемом металле выделяется при прохождении через него импульса тока длительностью в соответствии с законом Джоуля-Ленца:

,

где за – принимают сопротивление столбика металла между электродами.

При расчете сварочного тока и времени – исходный параметр, так как его легко рассчитать, зная материал детали,
ее толщину и требуемую температуру сварки. При этом сопротивлениями в контактах между деталями и между электродами пренебрегают.

Согласно закону Джоуля-Ленца увеличение должно увеличивать количество выделяющейся теплоты. Но по закону Ома:

,

где – напряжение на вторичном контуре сварочной машины,
а Z– полное сопротивление вторичного контура, в которое входит .

Поэтому при увеличении уменьшится , а он входит в закон Джоуля-Ленца в квадрате. Следовательно, увеличение не всегда увеличивает количество выделяющейся при сварке теплоты, многое зависит от соотношения и полного сопротивления вторичного контура сварочной машины. Отсюда следуют несколько практических выводов.

С ростом общего сопротивления вторичного контура от 50 до 500 мкОм тепловыделение в зоне сварки уменьшается по мере падения примерно в 10 раз. Недостаток тепла компенсируется увеличением мощности или времени сварки.

Сварка на контактных машинах с малым сопротивлением вторичного контура (~ 50 мкОм) сопровождается интенсивным ростом нагрева по мере падения в процессе увеличения сварочного ядра.

При достижении равенства = Z нагрев достигает максимума, а затем, по мере еще большего снижения , уменьшается. Таким образом, сварка на контактных машинах с малым сопротивлением вторичного контура (а их большинство) сопровождается нестационарным нагревом и нестабильным качеством соединений. Уменьшить этот недостаток можно надежным сжатием зачищенных деталей, обеспечивающим поддержание и за счет разделения импульса сварочного тока на несколько коротких импульсов. Такая технологическая процедура обеспечит экономию электроэнергии и хорошее соединение деталей.

При сварке на машинах с большим сопротивлением вторичного контура (> 500 мкОм) снижение в процессе сварки практически не влияет на выделение теплоты, нагрев остается стационарным, что характерно для сварки на навесных машинах с длинным кабелем во вторичном контуре.

Сваренные соединения при этом обладают более хорошим качеством.