Разработка оборудования для полуавтоматической сварки крупногабаритных распределенных сварных конструкций

• Автор: Юшин, Дмитрий Александрович
• Шифр специальности: 05.03.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 154 с. : ил.

Глава I. Состояние вопроса и задачи исследования
1.1.Технологические особенности производства крупногабаритных распределенных сварных конструкций
1.2.Сварка в углекислом газе и условия существования короткой дуги
1.3.Механизмы подачи сварочной проволоки и источники питания для полуавтоматической сварки
1.4.Этапы эволюции методов управления дуговыми способами сварки
Цель и задачи работы
Глава II. Основы методического подхода и разработка цифровой системы управления активными устройствами для полуавтоматической сварки короткой дугой
2.1.Построение информационно-измерительной системы управления оборудованием и экспериментально-исследовательским стендом для полуавтоматической сварки
2.2.Микропроцессорные регуляторы блоков управления активными сварочными устройствами
2.3.Протокол работы для диспетчерского управления активными сварочными устройствами
Выводы
Глава III. Разработка и совершенствование активных устройств для экспериментально-исследовательского стенда
3.1.Разработка мотор-редукторов с цифровым устройством управления
3.1.1.Конструктивные особенности отдельных узлов в существующих механизмах подачи
3.1.2.Общие требования, исходные данные и проектирование моторредуктора
3.2.Сварочные выпрямители с гибким программированием вольтамперных характеристик
Выводы

Глава IV. Сварочное оборудование марки «ПАРС», оснащенное разработанными техническими средствами
4.1.Полуавтомат ПАРС Н-511 с цифровым устройством управления
4.1.1 .Оценка функциональных возможностей
4.1.2.0беспечение устойчивости дугового процесса при сварке короткой дугой
4.1.3.Сравнительная оценка полуавтоматов
4.2.Специализированные установки с программным управлением для наплавки
4.2.1.Установка УНПБ-1 для восстановления изношенных поверхностей подпятника надрессорной балки
4.2.2.Установка УНП-1 для восстановления мест износа подвески тормозного башмака
4.2.3.Установка УНВ-1 для наплавки валков прокатных станов
Выводы
Общие выводы
Список литературы
Приложение

При производстве крупногабаритных сварных конструкций приходится выполнять разнообразные виды сварных соединений в различных пространственных положениях с использованием полуавтоматической сварки в углекислом газе. Данный вид сварки успешно применяют в различных отраслях промышленности многие десятилетия, как процесс с естественными периодическими замыканиями дугового промежутка (<120 замыканий в секунду).
Детальные исследования данного процесса в различные годы были выполнены во многих организациях (ЦНИИТМАШе, МВТУ им. Баумана, ИЭС им. Патона и др.). В многочисленных публикациях приведена масса сообщений, посвященных улучшению его технологических характеристик; образованного множеством других разнородных процессов - электрических, тепловых, физико-химических, гидравлических и т.д. Которые составляют собственно процесс сварки, такие как каплеперенос, колебания сварочной ванны и др.; характеризуются не только существенной нелинейностью, но и очень разными характерными временами протекания событий.
Сварка короткой дугой характеризуется хаотическим изменением параметров режима, что порождает пространственную неустойчивость дуги в виде ее микродвижений с характерными частотами. В настоящее время исследования, основанные на определенном опыте научных школ предшественников (Акулова А.И., Дюргерова Н.Г., Новожилова H.H., Патона Б.Е., Лебедева В.К. и др.), дают предпосылки не только для решения отдельных вопросов, но и ставят новые, т.к. не всегда обеспечивают полноту ответа на все вопросы, интересующие производство. В частности, связанные с решением вопросов по обеспечению устойчивости сварки короткой дугой при использовании стандартных тиристорных источников питания.
На протекание данного процесса в пространственных положениях отличных от нижнего (на токах <80А) существенное влияние оказывают возмущения по скорости подачи электродной проволоки (до 15%), изменения

протокол в реальных задачах, необходимо создать дополнительный уровень ПО, своего рода проблемно- ориентированную библиотеку «макросов» на базе простейших CAN-команд, что и представляет собой DeviceNet, CANopen и другие подобные сетевые пакеты.
Протокол Interbus-S. Один из старейших и наиболее широко распространенных в мире стандартов технологических сетей, очень плохо известный в России. Разработчик - немецкая фирма Phoenix Contact, имя которой в России ассоциируется по преимуществу с высококачественными клеммными соединителями. Топология - «кольцевой регистр сдвига», при котором каждое включенное в сеть устройство имеет не постоянный, а динамический адрес, рекурсивно вычисляемый на каждом шаге управляющей программы. Максимальное число узлов - 256 ед. Длина сегмента - до 400 м, сети в целом - до 12,8 км. Скорость (узлаО при неограниченном размере пакета. Формат диалога - циклический опрос входов/выходов и PCP-канала для передачи данных.
Типичная область применения: конвейерные линии с
роботизированными рабочими местами (на прокатных станах и на автозаводах).
Преимущества Автоматическая адресация сильно упрощает задачу интегратора, великолепные возможности диагностики, короткий заголовок пакета, эффективное использование пропускной способности физического канала, возможность передачи питания по сети.
Недостатки Сбой одного узла останавливает весь процесс, так как делает невыполнимым очередное формирование динамического стека адресов, т.е. из-за одного порванного где-то провода «падает» вся диспетчерская сеть.
Протокол AS-Interface. Простая и дешевая сеть технологического уровня (уровень датчиков). Стандарт разработан организацией AS-1 Consortium. Архитектура - ведущий-ведомый (до 31 ведомых на одного ведущего), топология - линия, кольцо, звезда. Адреса фиксированные,