Разработка установки для многоточечной контактной сварки трубы вала мотовила

Размещено на http://www.allbest.ru/

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩЕЙ ТЕХНОЛОГИИ

1. ОПИСАНИЕ И НАЗНАЧЕНИЕ ИЗДЕЛИЯ, ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ НА ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЕ И ПРИЕМКУ

2. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ К ПРОЕКТУ

3. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ СБОРКИ-СВАРКИ НА РАБОЧЕМ МЕСТЕ

3.1 Выбор и обоснование способов сварки. сварочных материалов

3.2 Расчет режимов сварки

3.3 Анализ возможностей возникновения дефектов и остаточных деформаций

3.4 Контроль качества изготовления

3.4.1 Обоснование необходимости контроля

3.4.2 Выбор методик и средств контроля

3.4.3 Выбор операции контроля качества сварки

3.5 Разработка операции технологии сборки и сварки

4. ОЦЕНКА ТРЕБОВАНИЙ К КОНСТРУКЦИИ УСТАНОВКИ, РАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ

5. РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНОГО РЕШЕНИЯ КОНСТРУКЦИИ СВАРОЧНОЙ УСТАНОВКИ

5.1 Патентно-информационный обзор

5.2 Закрепление и базирование изделия в сварочной установке

5.3 Приводы механизмов технологических установок

5.4 Пневматическая схема установки

5.5 Разработка циклограммы работы установки

6. РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ УСТАНОВКИ

6.1 Расчет приводов оригинальных механизмов установки

6.2 Проектирование вторичного контура

6.2.1 Выбор конструкции вторичного контура

6.2.2 Расчет сечений элементов вторичного контура

6.2.3 Расчет полного сопротивления вторичного контура и мощности сварочного трансформатора

6.3 Выбор сварочного трансформатора

7. НЕСУЩАЯ КОНСТРУКЦИЯ И КОМПОНОВКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ

7.1 Обоснование расположения элементов установки

7.2 Монтаж элементов на основании

7.3 Конструкция рамы установки

7.4 Расчет элементов рамы на прочность и жесткость, определение точек приложения и значений усилий на раме

8. СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ И РЕГУЛИРОВАНИЯ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В УСТАНОВКЕ

8.1 Разработка функциональной схемы управления установкой

8.2 Разработка принципиальной электрической схемы машины

9. РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ УСТАНОВКИ

9.1 Расчет обобщенного показателя качества проектируемого оборудования

9.2 Расчет себестоимости установки

9.3 Расчет цены установки

9.4 Расчет капитальных затрат

9.5 Расчет годовых эксплуатационных расходов

9.6 Расчет годового экономического эффекта

9.7 Разработка сетевого графика

10. ОХРАНА ТРУДА

10.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов на участке

10.2 Расчет искусственного освещения участка

10.3 Расчет заземления силового трансформатора

10.4 Пожарная безопасность

10.5 Охрана окружающей среды

11. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ

11.1 Назначения

11.2 Технические характеристики

11.3 Конструкция

11.4 Принцип действия

11.4.1 Работа силовой электрической части

11.4.2 Работа приводов сжатия

11.4.3 Работа машины по циклу

11.5 Работа установки

11.6 Указания по обслуживанию

11.7 Указания по технике безопасности

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ВВЕДЕНИЕ

Материал для дипломного проекта был собран во время прохождения преддипломной практики на ОАО «Тульский комбайновый завод», который является одним из крупнейших предприятий сельскохозяйственного машиностроения. С 1997 года заводом осуществляется выпуск прицепных зерноуборочных комбайнов «Простор ПН-100».

Комбайн прицепной зерноуборочный «Простор ПН-100» предназначен для уборки зерновых колосовых культур прямым и раздельным комбайнированием в основных зерносеющих зонах страны. Энергетическим средством комбайна является колесный или гусеничный трактор класса 1.4-2.0 тс с независимым включением вала отбора мощности на 545 об/мин. Комбайн может быть укомплектован жаткой для уборки зерновых, адаптером для уборки подсолнечника, подборщиком, адаптером для уборки кукурузы. Комбайн прицепной зерноуборочный «Простор ПН-100» надежно и без повреждений обмолачивает все виды культур. Главным условием хороших результатов является применение аксиально-роторного молотильно-сепарирующего устройства, которое при минимальных размерах обеспечивает большую площадь сепарации. Незначительные габариты комбайна, низкая потребляемая мощность, высокая маневренность делают его незаменимым на малоконтурных полях. Чистота обмолота достигается за счет домолачивающего устройства осевого типа.

Данный дипломный проект посвящен разработке установки для сварки трубы вала мотовила. Мотовило предназначено для повода стеблей к режущему аппарату, поддержания во время среза и подачи срезанных стеблей на шнек жатки. Жесткий каркас мотовила образуют вал мотовила и три крестовины с металлическими лучами. Вал мотовила состоит из трубы, на которой закреплены цапфы с подшипниками скольжения.

АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩЕЙ ТЕХНОЛОГИИ

Мотовило собирается и сваривается в 24 цехе ТуКЗ. Анализ существующей технологии показал, что сборка-сварка выполняется на пяти рабочих местах. На всех операциях предусмотрена полуавтоматическая сварка в углекислом газе. На операции сварки нахлесточного шва трубы вала мотовила используется также полуавтоматическая сварка в углекислом газе электрозаклепками. При этом наблюдается большое разбрызгивание и плохое формирование шва, что не отвечает современным требованиям к качеству. Основной процент брака обусловлен прожогами, что объясняется упрощенной технологией сборки и сварки. Предварительно можно сказать, что для сварки нахлесточного шва трубы вала мотовила предпочтительнее было бы использовать контактную точечную сварку, что позволило бы значительно улучшить качество соединений, а также повысить производительность.

1. ОПИСАНИЕ И НАЗНАЧЕНИЕ ИЗДЕЛИЯ, ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ НА ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЕ И ПРИЕМКУ

Как было отмечено выше, труба входит в состав вала мотовила. К трубе крепятся цапфы с подшипниками скольжения. Труба вместе с тремя крестовинами образует вал мотовила. Наружные концы крестовин имеют соединения для крепления граблин. Труба является сварной конструкцией 2 класса. Толщина стенки 2 мм. Для получения нахлестки перед вальцовкой трубы одна из ее кромок подгибается на гибочном штампе.

Точечная сварки трубы должна выполняться в 16 точках по нахлестке. Материалом для изготовления цилиндра является сталь 10. Это низкоуглеродистая сталь, обладающая хорошей свариваемостью всеми способами сварки.

В условиях эксплуатации труба работает при постоянной вибрации и действии механических нагрузок.

Цилиндричность является основным требованием к конструкции трубы вала мотовила. Цилиндричность определяет эксцентриситет, а следовательно, и биение трубы при работе мотовила.

2. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ К ПРОЕКТУ

Целью проекта является разработка установки для многоточечной контактной сварки трубы вала мотовила. Исходными данными к проекту являются:

чертеж трубы;

технологический процесс сборки-сварки трубы;

программа выпуска - 200000 в год;

режим работы участка;

нормативные материалы, техническая и экономическая литература.

3. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ СБОРКИ-СВАРКИ НА РАБОЧЕМ МЕСТЕ

3.1 Выбор и обоснование способов сварки, сварочных материалов

Исходя из намеченных при проектировании трубы сварных соединений и технологических возможностей можно предложить два наиболее приемлемых способа сварки:

контактная точечная сварка;

дуговая сварка электрозаклепками. (которая и используется на базовом предприятии)

При этом предпочтение отдается тому способу сварки, применение которого обеспечивает получение сварного соединения с заданными параметрами качества при наименьших затратах.

При электродуговой сварке заклепками необходимо проектирование специализированного сварочного приспособления, что увеличивает затраты на оснастку. Одновременно с этим увеличиваются затраты на присадочные материалы, защитный газ, что соответственно приводит к увеличению себестоимости изделия. Кроме того при сварке электрозаклепками по сравнению с контактной сваркой наблюдается большое разбрызгивание металла, что не отвечает современным требованиям к качеству.

Достоинством контактной точечной сварки является высокая производительность процесса, которая определяется количеством сваренных точек за определенное время. Кроме того применение контактной сварки значительно повышает качество сварного соединения.

При сварке электрозаклепками в углекислом газе наблюдается значительная деформация трубы, что требует обязательной ее правки после сварки. Этот факт во многом определил выбор контактной точечной сварки. Целесообразнее всего использовать контактную многоточечную сварку, которая производится одновременно для всех точек трубы.

Основными показателями, характеризующими прочность сварного точечного соединения, являются: диаметр литого ядра точки, число сварных точек в изделии, а также глубина вмятин на поверхности трубы, оставляемых сварочными электродами. /1/ При сварке трубы колебания диаметра сварных точек допускаются в пределах 81 мм, глубина вмятин - не более 0.25, то есть 0.5мм.

Оценка и сопоставление контактной точечной сварки и электродуговой сварки заклепками на основе показателей расхода основных и вспомогательных материалов, электроэнергии и сжатого воздуха, производительности процесса, себестоимости изготовления данной сварной конструкции предполагает экономически целесообразным способ контактной точечной сварки с односторонним токоподводом, так как сама конструкция изделия не позволяет применить двусторонний токоподвод.

Одна из основных проблем использования односторонней сварки - это наличие токов шунтирования. Причем, чем меньше шаг, то есть расстояние между точками, то токи шунтирования возрастают и могут привести к непровару. Согласно /2/ односторонняя сварка пригодна для листов толщиной более 1 мм, но с шагом между точками не менее 100 мм. Труба вала мотовила должна иметь сварные точки с шагом 75 мм (см. лист ДП.09131.10.01.00.000), поэтому типовые схемы токоподвода к изделию непригодны. Для уменьшения шага между точками предлагается двухтрансформаторная схема токопровода. Каждый сварочный трансформатор имеет две вторичные обмотки, обеспечивающие перекрестное питание. Эта схема обеспечивает также меньшее потребление энергии и более равномерную загрузку фаз сети.

Для сварки трубы вала мотовила на контактной машине выбираем прямой электрод в соответствии с ТУ 16-683.021-85, полученный способом холодного выдавливания.

Материалом для изготовления электрода является сплав БрХ. Физические, механические и технологические свойства сплава БрХ приведены в таблице. Выбор конструкции и материала электрода производится в соответствии с рекомендациями источников /3,4/.

Таблица 3.1 Физические, механические и технологические свойства сплава БрХ для электродов контактных машин

Наименование показателя	Величина
Физические свойства
1. Плотность, г/см3	8.9
2. Коэффициент линейного расширения, 106	17.6
3. Теплопроводность, кал/смс0С	0.8
4. Удельное сопротивления, Ом мм2/м	0.019
5. Верхняя критическая точка, 0С	1080
6. Электропроводность, % к Сu	82-85
7. Температура начала рекристаллизации, 0С	365-400
Механические свойства
1. Модуль нормальной упругости, кг/мм2	13800
2. Предел прочности при растяжении, кг/мм2	48
3. Предел текучести, кг/мм2	40
4. Относительное удлинение, %	11
Технологические свойства
1. Температура закалки, 0С	960-1000
2. Температура отпуска, 0С	450-480
3. Температура термической обработки, 0С	960-1000

3.2 Расчет режимов сварки

Расчет режимов сварки производится аналитически, согласно рекомендациям /1/ и с применением вычислительной техники. Исходными данными для расчета параметров режима сварки является толщина стенки бака, равная 0,8 мм.

Ориентировочная длительность протекания сварочного тока определяется по формуле:

(3.1)

где - толщина стенки цилиндра;

Ориентировочное усилие сжатия на электродах определяется по формуле:

, (3.2)

Форма и величина рабочей (контактной) поверхности электродов, параметры режимов сварки, существенно влияющие на размеры и стабильность литого ядра выбираются по таблице 3.3 источника /1/. Форма рабочей поверхности электродов должна соответствовать конфигурации наружней поверхности деталей. Для конструкции «Труба» применяем цилиндрическую форму рабочей поверхности электродов.

- диаметр контактной поверхности электрода;

- диаметр электрода.

Из приведенной в источнике /1/ таблицы 3.1 выбираем диаметр литого ядра сварной точки .

В зависимости от диаметра литого ядра определяется минимальный шаг между сварными точками:

, (3.3)

Такое минимальное расстояние между центрами сварных точек устанавливают из условия незначительного шунтирования тока при сохранении высокой прочности металла.

Сварочный ток рассчитывают по закону Джоуля-Ленца:

, (3.4)

где Q_ЭЭ - общее количество теплоты, затрачиваемой на образование соединений, кДж;

m_r - коэффициент, учитывающий изменение сопротивления в процессе сварки;

r_дк - сопротивление металла между электродами, мкОм;

t_св - длительность протекания сварочного тока, определенная выше.

Общее количество теплоты определяется из уравнения теплового баланса:

, (3.5)

где Q₁ - энергия, затрачиваемая на нагрев до температуры плавления столбика металла высотой 2S и диаметром основания d_Э, кДж;

Q₂ - теплота, расходуемая на нагрев металла в виде кольца шириной x₂, окружающего ядро.

Q₃ - потери теплоты в электроде, кДж

Энергия Q₁ расходуется на нагрев до температуры плавления объема металла, большего, чем объем ядра, что дает возможность учесть скрытую теплоту металла и определяется согласно формулы:

(3.6)

где =0.46 кДж/кгК - удельная теплоемкость при t=20⁰C;

= 7800 кг/м³ - плотность свариваемого материала;

Т_ПЛ=1530⁰С - температура плавления.

Рекомендуемые значения вышеприведенных величин взяты из таблицы 1.1 источника /1/.

Теплоту Q₂ определяем по нижеприведенной формуле, учитывая тот факт, что заметное повышение температуры наблюдается на расстоянии x₂ от границы ядра:

(3.7)

где k₂ - коэффициент, учитывающий, что средняя температура кольца несколько ниже средней температуры в связи со сложным распределением температуры по ширине этого кольца, так как наиболее интенсивно нагретые участки расположены у внутренней поверхности кольца.

x₂ - зависит от величины длительности протекания сварочного тока и определяется по формуле:

 (3.8)

Потери теплоты в электроды Q₃ можно оценить, принимая в расчет тот факт, что за счет теплопроводности нагревается участок электрода х₃, по формуле:

(3.9)

k₂=1.5 - коэффициент, учитывающий форму электрода

с_э=0.38 кДж/кгК - удельная теплоемкость металла электрода;

_Э= 8900кг/м³ - плотность металла электрода.

Значение расстояния x₃ определяется по формуле:

(3.10)

Общее количество теплоты из уравнения теплового баланса:

Для определения сварочного тока необходимо найти сопротивление металла между электродами по формуле :

, (3.11)

где r_эд - сопротивление между электродом и деталью, мкОм;

r_д - собственное активное сопротивление деталей, мкОм;

r_к - контактное сопротивление между деталями, мкОм.

Величина контактного сопротивления существенно зависит от таких факторов, как усилие сжатия; степень подготовки поверхности деталей под сварку, и определяется по формуле:

, (3.12)

где R_КО= (5-6)*10^-3 - постоянный коэффициент;

k=0.75 - показатель степени.

7.3 мкОм

Величина сопротивления между электродами и деталью определяется по формуле:

(3.13)

Собственное активное сопротивление деталей существенно влияет на нагрев при сварке и определяется по формуле:

, (3.14)

где ₀= 120 мкОм*см - удельное электросопротивление при температуре плавления;

Т_К=1000⁰С - температура нагрева, при которой величины составляющих сопротивлений изменяются вначале и стабилизируются к концу.

Тогда сварочный ток будет иметь следующее значение:

3.3 Анализ возможностей возникновения дефектов и остаточных деформаций

Возможными дефектами при точечной сварки верхней и нижней половин могут быть: /1/

непровар сварных точек;

прожоги точек;

выплески из зоны сварки;

глубокие вмятины от электродов;

недопустимые зазоры между сопрягаемыми поверхностями;

искажение формы .

Непровар сварных точек может быть следствием недостаточной величины сварочного тока, сильной загрязненности поверхностей деталей, электродов, износа электродов. Наибольшее влияние оказывают два последних фактора. С целью устранения непроваров требуется тщательная зачистка поверхностей деталей и электродов, периодический (через 200-300 сварок) контроль рабочей поверхности электродов.

Прожоги относительно редки при сварке низкоуглеродистых сталей.

Выплески могут быть следствием несоосности электродов, малого усилия сжатия.

Сильные вмятины от электродов наблюдаются при чрезмерно большой длительности сварочного импульса, что приводит к значительному увеличению объема расплавленного металла. Сильная деформация металла между электродами при этом приводит к раскрытию зазора между деталями нахлестки и искажению формы трубы.

3.4 Контроль качества изготовления

3.4.1 Обоснование необходимости контроля

Контроль качества и приемки сварных швов, выполненных контактной точечной сваркой, должен проводиться в соответствии с отраслевыми нормами. Согласно ТУ на изготовление изделия контроль качества изготовления трубы вала мотовила включает: предварительный контроль; операционный и окончательный. /5/

В предварительный контроль включаются: проверка квалификации сварщика, состояния сварочного оборудования, сборочной оснастки, исходных материалов, комплектность документации, измерительных приборов и инструментов.

Объектами операционного контроля являются: подготовка деталей к сварке, сборка под сварку, сварка.

Согласно ТУ на изготовление мотовила применяется окончательный 100% контроль внешним осмотром и измерительный контроль, а также выборочный контроль образцов - свидетелей на разрыв точечных соединений.

3.4.2 Выбор методик и средств контроля

Прежде всего устанавливают соответствие сертификатных данных на все исходный материал данным, требуемым технологическим процессом сборки и сварки трубы. Затем осматривают материалы и проверяют дополнительно их качество в соответствии с нормативной документацией. /5/

Не допускается наличие на свариваемых кромках пятен ржавчины, грязи, масла, а также повреждения поверхностей, подлежащих сварке.

В процессе операционного контроля проверке подлежат диаметр сварной точки, расстояние между точками, глубина вмятин от электродов. Все вышеперечисленные показатели качества сварки контролируются путем внешнего осмотра и измерений различными приборами.

При внешнем осмотре следует проверять число сварных точек на трубе, их расположение, величину шага, величину деформации трубы. Глубину вмятин от электродов будем измерять индикатором часового типа.

По окончании сварки трубы контроль качества изготовления осуществляется, как непосредственно рабочим, так и контролером ОТК. Рабочий контроль осуществляется на рабочем месте или на специальном контрольном стенде. При получении неудовлетворительных результатов визуального контроля сварные конструкции должны быть исправлены.

3.4.3 Выбор операции контроля качества сварки изделия

Для оценки качества точечных соединений будем использовать контроль образцов-свидетелей на разрывной машине РМ-5. Для испытаний используются образцы-свидетели, которые по форме соединения, материалу и толщине соответствуют реальному образцу в месте соединения. Контроль качества будет производиться выборочный. После сварки каждых 100 изделий будет осуществляться сварка десяти образцов-свидетелей и их контроль на разрывной машине РМ-5. Испытуемый образец устанавливается в верхнем и нижнем схватах машины. Далее осуществляется растягиваем до момента разрыва образца. Разрыв, происходящий с выровом сварной точки, показывает полное проплавление. При этом производится измерение диаметра точки. Фиксируя показания индикатора в момент разрыва образца, определяем минимально допустимое разрушающее усилие. Если разрыв хотя бы одного образца будет происходить по месту сварки, то сварка прекращается до выяснения причин низкого качества.

3.5 Разработка операции технологии сборки и сварки

Содержание работ на рабочем месте

Сварку трубы вала мотовила будем производить на многоточечной машине, снабженной кондуктором для ее установки и фиксации. Технологический процесс сборки-сварки трубы представлен в приложении А.

Нормирование трудоемкости

Определение трудоемкости сварки трубы проводим по рекомендациям /6/.

Ранее определено время сварки t_св=0.4 с= 0.007мин (для одной точки).

Время для нажатия педали t_в= 0.1 мин.

Время для установки детали на электрод и снятия с электрода

t_в= 0.38 мин.

Время на перемещение на один шаг t_в= 0.10 мин.

Время снятия узла со стола (с приспособления) t_в= 0.1 мин.

T_ОП1 = 0.007*16+0.1+0.38+0.10+0.1=0.792 мин = 47.5 с

Штучное время на операцию:

Т_ШТ = t_ОП * k_I , (3.15)

где k_I = 1.05-1.11 - коэффициент, учитывающий время на техническое, организационное обслуживание рабочего места и личные надобности

Т_ШТ = 47.5 * 1.05=49.87 с

Нормирование расхода материалов

Требуемое количество проката на годовую программу определяется по формуле: /7/

, (3.16)

где g - масса детали, кг;

N =200000- программа выпуска, шт/год;

p_отх=6% - количество отходов проката, %.

Массы трубы принимаем по данным базового предприятия:

g = 16.4 кг;

Потребное количество листов: 3489361.7кг

Расход сжатого воздуха:

, (3.17)

где q_возд - расход воздуха для соответствующего типоразмера оборудования, м^3/изд; /8/

k_ТП - коэффициент, учитывающий тип производства.

Для аналога многоточечной машины для сварки трубы вала мотовила МТМ-114: q_возд = 0.13 м³/изд. /2/ K_ТП=1.15 - для массового производства /8/

Расход охлаждающей воды

, (3.18)

где q_вод - расход охлаждающей воды для соответствующего типоразмера оборудования, м^3/изд; /8/

k_ТП - коэффициент, учитывающий тип производства. F_д - действительный фонд времени работы оборудования.

Для аналога многоточечной машины для сварки трубы вала мотовила МТМ-114: q_вод = 3.5 м³/ч. /2/

K_ТП=1.15 - для массового производства /8/ F_д=3935ч для сварочного оборудования. /7/

4. ОЦЕНКА ТРЕБОВАНИЙ К КОНСТРУКЦИИ УСТАНОВКИ

На Тульском комбайновом заводе стоит проблема по сварке продольного нахлесточного шва трубы вала мотовила. Сварка такого соединения осуществлялась электрозаклепками. При этом наблюдалось большое разбрызгивание и плохое формирование шва, что не отвечает современным требованиям к качеству. Кроме того данный способ сварки отличается низкой производительностью. Таким образом, ставится задача применения для сварки нахлесточного шва трубы контактной многоточечной сварки, способа, который при максимальной производительности обеспечивает необходимое качество сварного соединения.

На Тульском комбайновом заводе из-за большой утечки кадров, низкой квалификации рабочих часто наблюдается брак при сварке наиболее ответственного продольного шва трубы, который на заводе выполняется, как упоминалось выше полуавтоматической сваркой электрозаклепками в углекислом газе. Количество сварных точек - 16. Программа выпуска 200000 шт/год. Поэтому встает вопрос разработки автоматической установки для многоточечной контактной сварки трубы вала мотовила.

Определим требования и разработаем техническое задание на установку.

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

на проектирование установки для многоточечной контактной сварки трубы вала мотовила

Назначение установки: установка предназначена для многоточечной контактной сварки трубы вала мотовила.

Число точек, свариваемых за один цикл работы машины : 16

Величина сварочного тока : I_СВ = 17000 А;

Величина усилия сжатия на одну точку: 6000Н

Толщина свариваемого изделия - 2+2 мм:

Длина свариваемого изделия: 1380 мм

Шаг точек:75 мм

Тип привода сжатия: пневматический.

Условия подачи деталей к установке и выдачи изделия, вид транспортных средств: подача сборочной единицы к машине и установка на нижнюю консоль осуществляется вручную

Эргономические требования:

расположение основных узлов установки должно быть выполнено с учетом удобства обслуживания рабочим;

органы управления должны быть расположены в пределах досягаемости;

приборы контроля и свариваемое изделие должно находиться в рабочей зоне.

Требования к машине

Отклонения тока от номинального не более 10%;

Точность установки трубы в кондукторе: 2 мм;

Колебания усилия сжатия: 10%;

Охлаждение электродов: проточной водой;

Прогиб нижней консоли машины не более: 50 мм

Кроме того к техническому заданию прилагается технологический процесс изготовления трубы и сборочный чертеж.

5. РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНОГО РЕШЕНИЯ КОНСТРУКЦИИ СВАРОЧНОЙ УСТАНОВКИ

5.1 Патентно-информационный обзор

	Утверждаю
	Руководитель проекта

ЗАДАНИЕ НА ПРОВЕДЕНИЕ

ПАТЕНТНОГО ПОИСКА

Тема дипломного проекта:

Разработка установки для многоточечной контактной сварки трубы вала мотовила

2. Задача патентного исследования

Установки для многоточечной контактной сварки цилиндрических конструкций

Краткое содержание работы:

Выявление аналогов и проведение сравнительного анализа их возможностей

Срок исполнения:

ноябрь 1998 г.

5. Отчетный документ:

Справка-отчет о патентном исследовании

РЕГЛАМЕНТ ПОИСКА

1. Тема дипломного проекта:

Разработка установки для многоточечной контактной сварки трубы вала мотовила

Дата начала и окончания поиска: 1994г-1997г

Таблица 7.1

Предмет поиска	Цель поиска	Индексы МКИ, НКИ	Ротроспекция поиска	Страна поиска	Источники
Установки для многоточечной контактной сварки цилиндрических конструкций	Анализ аналогов установок для многоточечной контактной сварки цилиндрических конструкций	МКИ2 В23К F29/0	1994 г-1997 г	СССР	РЖ «Сварка»,

Выполнил студент

Руководитель проекта

СПРАВКА-ОТЧЕТ О ПАТЕНТНОМ ПОИСКЕ

1. Тема дипломного проекта:

Разработка установки для многоточечной контактной сварки трубы вала мотовила

Дата начала и окончания поиска:

1994г-1997г

Таблица 7.2

Предмет поиска	Страна, выдавшая охранный документ, МКИ (НКИ)	Заявитель-страна, № заявки, дата приоритета, дата публикации решения	Сущность заявленных технических решений
Установки для многоточечной контактной сварки цилиндрических конструкций	СССР МКИ В17Д7/93	СССР, Заявл. 14.12.91, №7890/21-07 опубл. В БИ 1995 №5	Предложена многоэлектродная точечная машина, предназначенная для сварки одной из сборочных единиц бункера зерноуборочного комбайна «Нива». Машина сваривает изделие, по изгибу которого находятся 32 точки. Машина выполнена с двумя поворотными электросварочными частями. Поступательное шаговое перемещение каретки подающего устройства осуществляется трехкамерным пневмоцилиндром, а поворот - двумя пневмоцилиндрами. На верхней и нижней электросварочных поворотных частях машины установлены сварочные трансформаторы типа ТК-3205-2эп. После укладки и фиксации укладываемых изделий машина работает по циклу автоматически.
Предмет поиска	Страна, выдавшая охранный документ, МКИ (НКИ)	Заявитель-страна, № заявки, дата приоритета, дата публикации решения	Сущность заявленных технических решений
Установки для многоточечной контактной сварки цилиндрических конструкций	СССР МКИ2 С21Д1/78	СССР, Заявл. 28.08.89, №25765/22-02 опубл. В БИ 1991 №37	Предложена многоэлектродная машина для контактной точечной сварки одной из сборочных единиц кабины грузового автомобиля. Сварка должна производиться в 12 точках по нахлестке. Машина имеет две электросварочные части, в которых расположены трансформаторы типа ТК-302 и пневмоприводы усилия сжатия. Внутри станины установлен четырех позиционный поворотный стол. Машина имеет четыре позиции: загрузочную, две сварочные и позицию съема.
Установки для многоточечной контактной сварки цилиндрических конструкций	СССР МКИ2 С21Д1/78	СССР, Заявл. 8.01.87, №7875415/21-02 опубл. В БИ 1990 №4	Предложена машина, предназначенная для многоточечной контактной сварки трубы шнека зерноуборочного комбайна. Свариваемое изделие представляет собой обечайку, свариваемую внахлестку точечным швом. На верхнем поясе пресса расположена электросварочная часть со сварочными трансформаторами ТК-302 и пневмоприводами усилия сжатия, на нижнем - каретка. Пневмопривод подающего устройства обеспечивает два шага перемещения каретки с кондуктором. Свариваемое изделие надевается на консольную балку кондуктора, затем нахлестка ориентируется относительно сварочных электродов, после чего фиксируется на кондукторе ручными фиксаторами. Сварка изделия на каждой позиции производится шестью трансформаторами в две очереди.

Подпись студента

Информационный обзор

В литературе представлены многоточечные контактные машины различного назначения. В работе /9/предложена следующая компоновка машины: см. рисунок 5.1а) на неподвижных верхней 1 и нижней 3 рамах установлены сварочные трансформаторы 2 и 4 и приводы сварочного усилия 5 и 6. Недостатком такой компоновки является ограничение минимального шага между точками диаметром применяемых приводов.

В работе /2/ представлена схема компоновки машины с двумя поворотными электросварочными частями 1и 4. Целью разворота балок является увеличение расстояния между сварочными электродами 2и 3 для свободного перемещения изделия. (см рисунок 5.1 б)

На рисунке 5.1в изображена двухколонная машина прессового типа /10/. Сварочные трансформаторы 4 и приводы сварочного усилия 2 установлены на раме 3, опирающейся на колонны 1 и 5. Такие машины целесообразно применять для сварки изделий цилиндрической формы.

В работе /11/ показана схема машины, выполненной на базе С - образного пресса со станиной консольного типа. Данный тип машин находит применение в основном в автоматизированных линиях.

Выводы и предложения по патентно-информационному обзору

В результате проведенного патентно-информационного обзора можно сделать следующие выводы:

для многоточечной контактной сварки целесообразнее разрабатывать установку прессового типа.

На верхнем поясе машины целесообразно располагать электросварочную часть с двумя трансформаторами и пневмоприводами, на нижнем поясе - каретку и пневмопривод подающего механизма.

Установку свариваемой трубы на нижнюю консоль машины предполагается осуществлять вручную и осуществлять фиксацию ручными фиксаторами.

В качестве сварочных трансформаторов можно использовать трансформаторы ТК-302

Закрепление и базирование изделия в сварочной установке

Свариваемая труба должна устанавливаться на 16 электродов (по количеству сварных точек) каретки до упора с торца. Нахлестка ориентируется относительно оси электродов. После чего согласно проведенному патентно-информационному обзору, будет осуществляться фиксация трубы с помощью ручных фиксаторов, выставляемых в технологические отверстия изделия. Схема базирования и закрепления трубы вала мотовила в установке представлена на рисунке.

Приводы механизмов технологических установок

Привод усилия сжатия электродов должен обеспечивать в необходимых пределах усилия сжатия электродов, которые равны 6 кН на каждый электрод.

Привод перемещения каретки должен обеспечивать перемещение каретки на шаг 75 мм относительно электродов, перемещение каретки на одну позицию сварки и возвращать каретку назад на 220 мм.

Привод усилия зажатия трубы должен обеспечивать зажатие изделия на протяжении всей операции.

Все приводы выбираем пневматическими. Они рассчитаны на работу при избыточном давлении воздуха 0.4 МПа.

Для привода усилия сжатия выбираем двухкамерный цилиндр, работающий на сжатие двумя камерами, и на подъем - одной.

Для привода перемещения подающий механизм должен обеспечивать плавную безударную работу в сочетании с достаточной точностью остановки. Поэтому, выбираем трехкамерный пневмоцилиндр, у которого в одну камеру подается сжатый воздух более высокого давления, чем в две другие.

Пневматическая схема установки

Разработаем пневматическую схему установки. Она состоит из следующих основных узлов: /12/

устройства подготовки воздуха;

дросселей ДР1-ДР7;

глушителя Г1;

пневмораспределителей Р1-Р5;

клапана давления РД1.

Работа пневматической схемы машины осуществляется следующим образом: сетевой сжатый воздух через вентиль В1 поступает в ресивер Р1, откуда осушенный воздух идет через фильтр - влагоотделитель Ф1, регулятор давления РД1 и маслораспылитель М1 и поступает в пневмораспределители Р1-Р5 трехкамерного цилиндра и других двухкамерных.

В соответствии с подаваемыми с пульта управления сигналами на распределители последние срабатывают, и в зависимости от сигнала пропускают в пневмоцилиндры воздух или выпускают его. При срабатывании цилиндров срабатывают механизмы зажима изделия, перемещения каретки и опускания электродов. (см лист графической части ДП.09131.10.02. 000 П3)

Разработка циклограммы работы установки

Исполнительными устройствами являются Р2 - пневмораспределитель, который регулирует зажатие изделия в приспособлении. Запоминающим устройством является триггер Т1. Сигнал С1 возникает при нажатии кнопки «Пуск» и исчезает в шестой фазе цикла командой, подающейся мультивибратором М2.

Р3 - пневмораспределитель, дающий команду на перемещение каретки на шаг 75 мм. Запоминающим устройством является триггер Т2. Сигнал С2 появляется при нажатии кнопки «Пуск», а отбой возникает командой, подающейся при срабатывании РЦС (первый конец сварки). Повторно сигнал С2 возникает в шестой фазе и исчезает командой с мультивибратора М2.

Р4 - пневмораспределитель, который дает команду на перемещение каретки. Запоминающим устройством является триггер Т3. Сигнал С3 возникает при нажатии кнопки «Пуск» и отключается командой с РЦС (второй конец сварки).

Р5 - пневмораспределитель дает команду на перемещение каретки в исходную позицию на ход 220 мм. Запоминающим устройством является триггер Т4. Сигнал С4 возникает в пятой фазе командой с мультивибратора М2.

Р1 - пневмораспределитель, дающий команду на опускание электродов. Его работу регулирует РЦС, разработанный на базе элементов «Логика». Схема регулятора РЦС обеспечивает последовательное включение четырех выдержек времени:

«Сжатие», «Сварка», «Проковка», «Пауза», что соответствует Т1, Т2, Т3. Выдержка времени Т4 и Т5 соответственно означают конец первой и второй сварок.

Циклограмма работы установки для многоточечной контактной сварки трубы вала мотовила представлена на листе графической части проекта ДП.09131.10.02.000Ц

6 РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ УСТАНОВКИ

Расчет приводов оригинальных механизмов установки

Выбор и описание приводов и их работы было проведено в п.5. Теперь рассчитаем конструктивные элементы приводов сжатия и перемещения каретки. /13/

Диаметр пневмоцилиндра определяется по формуле:

, (6.1)

где D - диаметр пневмоцилиндра, мм;

Р_сж - усилие сжатия, Н;

p = 0.2МПа- давление сжатого воздуха;

= 0.8-кпд.

120мм

По ГОСТ15608-81Е выбираем ближайший больший диаметр пневмоцилиндра - 125 мм.

Для определения диаметра пневмоцилиндра в приводе перемещения каретки необходимо найти силу, с которой привод должен перемещать каретку по формуле:

, (6.2)

где F_тр сила трения, возникающая при движении;

G - масса всех узлов, находящихся на каретке с учетом массы самого изделия;

коэффициент трения.

Тогда диаметр цилиндра по формуле (6.1):

90мм

По ГОСТ15608-81Е выбираем ближайший больший диаметр пневмоцилиндра - 100 мм.

Так как в процессе изготовления трубы многоточечная контактная машина должна совершать перемещение на первую позицию сварки, а затем, совершая шаг 75 мм, на вторую позицию сварки, завершая работу возвращением каретки на исходную позицию, то осуществляются все эти действия за счет пневматического привода перемещения, в состав которого входит трехкамерный цилиндр.

Каретка должна представлять собой рамную конструкцию , состоящую из верхней балки и нижней рамы, перемещающуюся в направляющих на роликовых опорах. На верхней балке закреплен токоподвод, на который устанавливаем с помощью прижимов контрэлектроды.

Сборочный чертеж каретки представлен на листе графической части проекта ДП. 09131.10.02.06.000СБ.

6.2 Проектирование вторичного контура машины

Выбор конструкции вторичного контура

Вторичный контур состоит из жестких элементов, связанных между собой гибкими элементами (гибкими шинами из фольги). Гибкие и жесткие шины контура соединяются между собой с помощью разъемных соединений для обеспечения надежной работы и имеют обработанные поверхности.

Для снижения температуры элементов контура и контактов создают интенсивное водяное охлаждение, как самих контактов, так и элементов контура.

Благодаря водяному охлаждению всех элементов всех элементов вторичного контура удалось достигнуть значительного уменьшения сечений элементов контура.

Сварочные трансформаторы расположены сзади многоточечной машины и с помощью контактных колодок соединены болтовыми соединениями со вторичным контуром.

Так как машина имеет односторонний токоподвод, то на нижней консоли машины крепятся контрэлектроды, изготовленные из меди.

В машине имеется несколько подвижных разъемных контактов

Электрододержатель изготовлен из медного сплава и имеет систему внутреннего охлаждения.

Схема вторичного контура установки для многоточечной контактной сварки трубы вала мотовила представлена на рисунке 6.1 и на листе графической части проекта ДП. 09131.10.02.04.000СБ.

Схема охлаждения установки для многоточечной контактной сварки трубы вала мотовила представлена на рисунке 6.2

Расчет сечений элементов вторичного контура

Сечения каждого элемента определяются по формуле:

(6.3)

I_2дл - вторичный длительный ток машины, кА;

j_доп - допустимая плотность тока для элементов, А/мм² (выбирается из условий охлаждения по таблице 6.1 источника /14/).

(6.4)

где ПВ - продолжительность включения машины, %.

Расчет полного сопротивления вторичного контура и мощности сварочного трансформатора

Полное сопротивление вторичного контура установки для многоточечной контактной сварки трубы вала мотовила определяется по формуле:

(6.5)

где R_2a - активное сопротивление вторичного контура, Ом;

x_2L - индуктивное сопротивление вторичного контура, Ом.

В свою очередь активное сопротивление вторичного контура состоит из сопротивления токоведущих частей контура определенных сечений и из сопротивлений контактов и определяется по следующей формуле:

(6.6)

где k_u =1.1 - коэффициент поверхностного эффекта. Выбирается по справочным данным работы /2/;

_i - удельное сопротивление материала, из которого выполнен участков вторичного контура, Ом*м;

l_i -длина участка, м;

S_i - сечение участка, м².

Разбивка вторичного контура на участки производится по конфигурации поперечного сечения и роду материала.

(6.7)

R_2a= 2(5.1+6.16+0.8+1.9)+80 =108 мкОм

Индуктивное сопротивление вторичного контура зависит от площади, охватываемой им и определяется по формуле:

(6.8)

где S- площадь, охватываемая вторичным контуром, см².

ЭДС трансформатора контактной машины определяется по формуле:

(6.9)

Полная мощность трансформатора определяется по формуле:

(6.10)

Так как машина имеет два трансформатора, то ее полная мощность будет 104 кВА.

Выбор сварочного трансформатора

Согласно выводам, сделанным при проведении патентно-информационного обзора и рассчитанной мощности трансформатора выбираем трансформатор ТК-302У4. /2/

Это малогабаритный сварочный трансформатор, который устанавливается в непосредственной близости от сварочных электродов. Технические характеристики выбранного трансформатора представлены в таблице.

Таблица 6.1 Технические характеристики сварочного трансформатора ТК-302У4

Характеристика	Значение
1. Максимальная мощность при ПВ=50%, кВА	63
2. Пределы регулирования вторичного напряжения, В	5-7
3. Число ступеней регулирования	4
4. Длительный вторичный ток, кА
одного витка	3.2
двух витков	9
Габариты, мм: длина ширина высота	184 235 556
6. Масса, кг	117
7. Размеры отверстий для крепления, мм	М12

7. НЕСУЩАЯ КОНСТРУКЦИЯ И КОМПОНОВКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ

Обоснование расположения элементов установки

Согласно проведенному выше патентно-информационному обзору основными узлами любой контактной машины являются: источник сварочного тока с включающим устройством-прерывателем и токоподводом к свариваемому изделию, привод усилия сжатия деталей и РЦС. Компоновка этих узлов производится в корпусе машины.

Установка для многоточечной контактной сварки трубы вала мотовила состоит из двух взаимосвязанных частей: электрической и механической.

На верхнем поясе машины расположена электросварочная часть с двумя сварочными трансформаторами 1 и пневмоприводами поз.3 (см. рисунок 7.1).

При проектировании машины предусматривается сваривать трубу в два этапа: вначале свариваются 8 точек, затем труба перемещается на заданный шаг и свариваются 8 других точек. Для реализации этого цилиндр укладывается на подвижную каретку, перемещающуюся по нижней раме. На нижней раме, следовательно, располагается балка каретки поз.4, распорное устройство, пневмопривод подающего механизма 6, консольная балка 7.

Каретка имеет верхнюю балку и нижнюю раму, скрепленные между собой болтами. На каретке находятся 16 контрэлектродов поз.9 и токоподвод. На нижней балке 4 установлены два направляющих ролика 11 и два опорных ролика 10, тяга 12 для соединения каретки с пневматическим приводом ее перемещения.

Для придания жесткости конструкции верхняя рама опирается на опоры-колонны 13.

В качестве зажимного устройства закрепления цилиндра на каретке используется зажимное приспособление.

Компоновочная схема установки для многоточечной контактной сварки трубы вала мотовила.

7.2 Монтаж элементов на основании машины

Монтаж конструктивных элементов на основании осуществляется с помощью болтовых соединений (см. лист графической части дипломного проекта ДП.09131.10.02.00.000СБ).

Основание поз.1 крепится к полу цеха через отверстия с резьбой диаметром 25 мм. на основании крепится рама нижня поз.2 с помощью болтового соединения М24.

На раму устанавливается пневмопривод перемещения каретки и крепится с помощью четырех болтов М24. С тягой пневмоцилиндр соединяется с помощью регулировочных гаек М20.

Каретка опирается на раму с помощью двух опорных роликов поз.8 и осуществляет движение за счет соединения тягой поз.9 с пневмоцилиндром по двум направляющим роликам.

Верхняя балка поз.7 устанавливается на колонны поз.3 и крепится с помощью двенадцати болтов М30. Внизу колонна соединаяется с основанием соединением М30. Пульт управления поз.8 соединен с установкой при помощи специального соединительного шланга.

Два сварочных трансформатора крепятся на коробе верхней балки с помощью болтовых соединений М24. Контактные колодки трансформаторов соединяются с шинами вторичного контура болтовыми соединениями М24.

7.3 Конструкция рамы установки

К несущим конструкциям, воспринимающим усилие сжатия относятся электросварочные рамы, порталы, балки, консоли и другие элементы, на которых расположены пневмоприводы усилия сжатия. Основным критерием расчета конструкций данного типа является жесткость. Сечения элементов конструкции должны выбираться таким образом, чтобы смещения электродов из-за деформации несущих частей не превышали определенных величин, задаваемых при проектировании машины. /2/

Несущие конструкции обычно изготавливаются сварными из листов толщиной 10-30 мм или прокатных профилей (обычно швеллеров, сваренных в виде коробки). Сечения элементов несущих конструкций обычно замкнуты. Конструкцию рамы установки принимаем прессового типа с четырьмя колоннами поз.3, на которых с помощью болтовых соединений будет крепиться верхняя балка поз. 7. На ней располагаются два сварочных трансформатора поз.19 и привод сжатия поз.5. восьми электродов.

Нижняя часть конструкции представляет собой раму, на которой закреплена подвижная каретка с контрэлектродами.

Расчет элементов рамы на прочность и жесткость, определение точек приложения и значений усилий на раме

Наиболее нагруженными элементами конструкции рамы являются нижняя рама и верхняя балка.

Нижнюю рамы, по которой перемещается подвижная каретка, будем проектировать как балку коробчатого сечения размером 300250 мм² с толщиной стенки 15 мм. Верхняя балка, на которой расположены привод сжатия восьми электродов, изготовлена как балка коробчатого сечения размером 400350 мм² с толщиной стенки 15 мм.

Сосредоточенные нагрузки от пневмопривода усилия сжатия F_св при большом числе приводов и малом расстоянии между ними можно считать распределенными с одинаковой интенсивностью: /2/

(7.1)

где F_св - усилие сжатия одного пневмопривода;

n - число пневмоприводов;

- расстояние между осями крайних пневмоприводов.

Наиболее нагруженной является нижняя балка, так как она воспринимает усилия сжатия электродов и усилие от перемещения подвижной каретки. Поэтому, составим расчетную схему нижней рамы покажем все действующие на нее нагрузки (см. рисунок 7.4).

Определим силы и моменты, действующие на нижнюю раму: /15/

момент, возникающий от действия силы перемещения каретки

;

распределенная нагрузка от действия привода сжатия восьми электродов, определяемая по формуле:

;

вес конструкции машины располагается симметрично посередине балки: Р=30000Н.

Определяем реакции: /15/

:



Для построения эпюры сил определяем силы в указанных на рисунке 7.4 сечениях:

Q₁=Q₂=Q₃=Ra=4*10⁴Н;

Q₄ = Q₅ =R_a - q*525 - P=-1.3*10⁴Н;

Q₆=Q₇=Ra -q*1050 - P= -3.7*10⁴Н;

Q₈ = Rb=3.89*10⁴Н.

Теперь построим эпюру сил по найденным значениям.

Для построения эпюры моментов определяем моменты в указанных на рисунке сечениях:

М₁=Мп=0.18*10⁷ Нмм

М₂=М₃=Ra*400+Мп=1.78*10⁷ Нмм

М₄ = М₅ =Мп +R_a *1000 - q*525*265=4.1*10⁷ Нмм

М₆=М₇=Мп+Ra*1450 -q*1050*525 - P*525=2*10⁷ Нмм

М₈ = Мп+Ra*2000 -q*1050*1075 - P*1000=0

По найденным значениям моментов строим эпюру моментов (см. рисунок 7.4).

Условие прочности при изгибе записывается в виде: /15/

, (7.2)

где - нормальное напряжение;

M_max - максимальный момент (с эпюры моментов);

момент сопротивления сечения;

Сечение выдерживает максимальную нагрузку при условии из формулы (): /15/

Из эпюры моментов M_max = 4.1*10⁷Нмм;

= 160 МПа

Момент сопротивления для сечения прямоугольной формы определяется по формуле: /15/

, (7.3)

где h и b соответственно высота и ширина поперечного сечения прямоугольной формы.

Зная размеры поперечного сечения нижней балки 300250 мм² (полученные конструктивно) определяем момент сопротивления:

- следовательно, условие прочности соблюдается. Сечение выбрано с большим запасом прочности.

Нижняя рама должна обладать также значительной жесткостью. Для расчета на жесткость необходимо определить прогиб.. Допустимый прогиб рамы f=0.05м. Прогиб рамы определяется по формуле:

, (7.4)

где Р - максимальная нагрузка в наиболее опасном сечении;

l - длина консоли, на которой распределяется нагрузка;

S - поперечное сечение профиля;

Е - модуль упругости.

0.03

Так как 0.03 0.05, то условие жесткости соблюдается. Прогиб основания в наиболее опасном сечении не превышает допустимый.

Таким образом, расчет нижней рамы установки для многоточечной контактной сварки трубы вала мотовила на прочность и жесткость проведен. Условия прочности и жесткости выполняются.

сварка труба вал мотовило технология

8. СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В УСТАНОВКЕ

Разработка функциональной схемы управления установкой

Так как запоминающими устройствами являются триггеры, а в фазах цикла производится отсчет времени, то для отображения этих фаз используются соответствующие реле времени, например, мультивибраторы.

Работа функциональной схемы управления осуществляется следующим образом:

при нажатии кнопки «Пуск» срабатывает мультивибратор М₀, по истечении времени с конца М₀ поступает сигнал на РЦС. Происходит последовательно: сжатие деталей, сварка, проковка, пауза.

Затем сигнал с конца РЦС поступает за счетный триггер СТ, откуда идет на начало мультивибратора М1. Далее через сложение вновь поступает на РЦС, где происходит аналогичный процесс второй сварки, и сигнал с конца 2 счетного триггера поступает на начало мультивибратора М2, сигнал с конца которого отключает все исполнительные устройства.

При нажатии кнопки «Пуск» одновременно сигнал поступает:

на триггер 1 и включает через него усилитель У1 пневмораспределителя Р2. Происходит зажатие изделия.

на триггерТ2 и через усилитель У3 происходит включение клапана упора.

на триггер Т3 и через усилитель У3 включается пнесмораспределитель перемещения каретки на первую позицию сварки.

Далее включается Р1, происходит зажатие, опускание электродов, сварка, проковка, во время паузы - поднятие электродов.

Отключается Р3 сигналом СТ₁ и включается Р5. Происходит перемещение каретки на шаг 75 мм, то есть на вторую позицию сварки, где процесс сварки повторяется.

Далее отключается Р4 сигналом с СТ₂ и включается Р3. Происходит возврат каретки на 220 мм в исходное положение, и команда с М2 отключает все механизмы.

Функциональная схема управления установкой представлен ан алитсе графической части проекта ДП. 09131.10.02.000СХ

Разработка принципиальной электрической семы машины

Труба вала мотовилала на установке для многоточечной контактной сварки сваривается с помощью двух трансформаторов ТС1 и ТС2, включаемых двумя тиристорными контакторами КТ1 и КТ2.

Пневмораспределители Р1-Р5 служат для зажатия изделия, управления пневмоприводами усилия сжатия и перемещения каретки.

Аппаратура управления размещается в шкафу управления.

Питающее напряжение 380 В подается на схему включением автоматического выключателя В1.

Выключение В1 происходит при открывании дверей шкафов управления, при появлении на вторичной обмотке сварочного трансформатора переменного напряжения 36 В относительно заземленного корпуса машины.

При одностороннем токоподводе вторичные контуры многоэлектродной машины не могут быть заземлены, поэтому, для предотвращения появления высокого напряжения на сварочных электродах в случае пробоя первичных обмоток сварочных трансформаторов на вторичные, применяется схема релейной защиты.

Схема защиты состоит из резисторов R7-R10, подключенных ко вторичным виткам сварочных трансформаторов, диода Д5, конденсатора С4, реле Р2, стабилитронов СТ₁ и СТ₂ и резистора R11.