Автоматизация наведения луча на стык в технологических комплексах электронно-лучевой сварки в атмосфере

• Автор: Вейсвер, Татьяна Геннадьевна
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 121 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 АНАЛИЗ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ НАПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОННОГО ЛУЧА НА СТЫК ПРИ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ СВАРКЕ

1.1 Физические явления, возникающие при ЭЛС в атмосфере

1.2 Системы направления электронного луча по стыку

1.3 Датчики стыка, используемые при ЭЛС

1.3.1 Механические датчики стыка

1.3.2 Вторично-электронные системы позиционирования луча

1.3.3 Электромагнитные датчики

1.3.4 Оптические методы позиционирования

1.3.5 Наведение луча на стык по рентгеновскому излучению

1.4 Выводы, постановка задачи
ГЛАВА 2 СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОННОГО ЛУЧА ОТНОСИТЕЛЬНО СТЫКА СВАРИВАЕМЫХ ДЕТАЛЕЙ
2.1 Расчет электромагнитных процессов при отклонении электронного луча от стыка
2.1.1 Расчет магнитного поля при сварке идентичных деталей
2.1.2 Расчет магнитного поля при сварке разнородных металлов
2.1.3 Распределение магнитного поля при сварке разнотолщинных деталей
2.1.4 Влияние прихваток на распределение магнитного поля
2.2 Определение аналитической зависимости вертикальной
составляющей магнитного поля от параметров свариваемых деталей
2.2.1 Определение аналитической зависимости для случая
сварки идентичных деталей
2.2.2 Влияние толщины кромок на вертикальную составляющую магнитного поля

2.2.3 Влияние превышения кромок на вертикальную составляющую магнитного поля
2.2.4 Зависимость вертикальной составляющей магнитного
поля от геометрических размеров деталей, материалов и превышения кромок
2.3 Влияние тока, обусловленного термоэдс на распределение магнитного поля
2.4 Выводы
ГЛАВА 3 МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
ПОЛОЖЕНИЕМ РАБОЧЕГО ИНСТРУМЕНТА
3.1 Функциональная схема и передаточные функции системы управления (СУ) положением электронного луча
3.2 Датчик положения электронного луча относительно стыка
3.3 Измерительное устройство
3.3.1 Избирательный усилитель
3.3.2 Синхронный детектор (демодулятор)
3.3.3 Фильтр
3.4 Исполнительное устройство системы управления
3.5 Анализ системы управления
3.6 Коррекция системы автоматического направления луча на стык
3.7 Точность системы управления
3.8 Выводы
ГЛАВА 4 ТЕХНИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЕМ ЭЛЕКТРОННОГО ЛУЧА
4.1 Элементы измерительного устройства
4.1.1 Феррозондовый датчик
4.1.2 Генератор возбуждения
4.1.3. Избирательный усилитель
4.1.4 Синхронный детектор
4.2 Экспериментальные исследования опытного образца устройства автоматического управления положением электронного луча
4.2.1 Анализ чувствительности измерительного устройства
4.2.2 Анализ точности измерительного устройства
4.3 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ
Заключение об испытаниях
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

При отклонении луча от стыка (рисунок 1, б) на пути элементарного тока /2 оказывается заваренный участок, и напряженность магнитного поля, вызванного током /2, станет больше на величину АН, обусловленную прохождением элементарного тока /2 по этому участку. Результирующее магнитное поле будет определяться вертикальной составляющей напряженности АН.
Н-Нл- Нт1- 0 Н = Нг1-Нг2фО
а) б)
Рисунок 2.1 - Способ определения отклонения электронного луча от стыка
2.1.1 Расчет магнитного поля при сварке идентичных деталей
Распределения токов и магнитных полей получены путем численного моделирования в пакете программ «Со/нхо/ МиМрИтсз» - программной среды, обеспечивающей все этапы моделирования (определение геометрических параметров, описание физики, визуализация), позволяющей моделировать