Параметры сварочного выпрямителя для технологий ремонта сельскохозяйственной техники

• Автор: Мельников, Михаил Александрович
• Шифр специальности: 05.20.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Ставрополь
• Количество страниц: 195 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Анализ технологий ремонта деталей сельскохозяйственной техники методами электродуговой сварки и наплавки
1.2 Анализ оборудования для реализации технологий восстановления деталей сельскохозяйственной техники.

1.3 Анализ основных параметров схем выпрямления

1.4 Анализ процессов горения дуги и методов повышения ее технологических свойств.

1.5 Выводы
2 РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ СВАРОЧНОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ И ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ЕЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ

2.1 Разработка принципиальной схемы выпрямителя

2.2 Определение основных параметров схемы выпрямления

2.2.1 Режим работы при включении трансформаторов Т1, Т2 на линейные напряжения.
2.2.2 Режим работы при включении трансформаторов Т1, Т2 на фазные напряжения.
2.2.3 Режим работы при включении трансформатора Т
на фазное, а Т2 на линейное напряжение.
2.3 Выводы.
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СВАРОЧНОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ.
3.1 Цель и основные задачи экспериментальных исследований
3.2 Разработка стенда и выбор средств аппаратнопрограммного обеспечения
3.3 Результаты экспериментальных исследований в статических режимах
3.4 Экспериментальная оценка качества и стабильности процесса сварки
3.5 Результаты экспериментальных исследований динамических режимов выпрямителя.
3.6 Исследование влияния сварочного оборудование на отклонение напряжения трехфазной сети 0,4 кВ
3.7 Выводы
4 МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ В СВАРОЧНЫХ ВЫПРЯМИТЕЛЯХ
4.1 Выбор среды математического моделирования.
4.2 Задание параметров модели.
4.3 Моделирование режимов работы выпрямителя
4.4 Выводы
5 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ СВАРОЧНОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ.
5.1 Расчет капитальных вложений.
5.2 Комплексная оценка качества разработанного устройства
5.3 Формирование цены на разработанное устройство.
5.4 Расчет основных экономических показателей.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ.
ЛИТЕРАТУРА


Распределение методов восстановления по видам наплавки показано на рисунке 1. Восстановление деталей имеющих небольшую степень износа (до 0,3 мм) целесообразно проводить с применением металлизации, хромирования, осталивания [, , ]. При износе деталей более 0,3 мм целесообразно применять наплавку электрической дугой. Этот метод позволяет наиболее эффективно восстанавливать работоспособность изношенных деталей, обладает высокой маневренностью и оперативностью. Рисунок 1. Талантливые русские изобретатели H. H. Бенардос и Н. Г. Славя-нов впервые в веке использовали дуговую сварку для восстановления изношенных деталей машин. С тех пор масштабы использования сварки и наплавки непрерывно расширяются. Выбор рационального способа наплавки определяется возможностью восстановления номинальных размеров и износостойкости детали, ее размерами и конфигурацией, допустимой величиной и характером износа, возможностью получения наплавленного слоя требуемого состава и свойств, а также экономичностью процесса. Показатели для оценки различных способов восстановления предложены В. А. Шадричевым и М. А. Масино, на основании которых М. И. Черновой предложил методику выбора рационального технологического процесса восстановления [], по которой основными критериями оценки способов восстановления являются: технологичность способа, определяемая трудоемкостью, себестоимостью и производительность восстановления. Основные критерии для оценки способов наплавки сведены в таблицу 1. Таблица 1. Толщина покрытия, ш 5 3. В [] отмечается, что производительность процесса сварки и наплавки оценивается по количеству металла наплавленного в единицу времени, кг/ч. Для дуговых методов наплавки С„ приведен в таблице 1. Таблица 1. Способ наплавки о. Ручная дуговая наплавка 0,8. Наплавка под флюсом 2. Вибродуговая наплавка 1. Наплавка в углекислом газе 1,5. Аргонодуговая наплавка 1,5. Повышение производительности наплавки возможно при увеличении мощности дугового разряда, но это увеличивает до опасных значений долю основного металла в наплавленном слое, а интенсивный нагрев детали приводит к отпуску и снижению износостойкости. Следовательно, высокопроизводительная наплавка под слоем флюса не пригодна для восстановления деталей диаметром менее мм. Рассмотрим технологические особенности основных видов элек-тродуговой наплавки. Ручная дуговая наплавка штучными электродами является наиболее универсальным способом, пригодным для наплавки деталей различных сложных форм и может выполняться во всех пространственных положениях [, ]. Для наплавки используют электроды диаметром 3. При толщине наплавленного слоя до 1,5 мм применяются электроды диаметром 3 мм, а при большей толщине — диаметром 4 - 6 мм. Для обеспечения минимального проплавления основного металла при достаточной устойчивости дуги необходимо ограничивать плотность тока на уровне . А/мм2. Режимы ручной дуговой сварки приведены в таблице 1. Таблица 1. Основными достоинствами ручной дуговой наплавки являются универсальность и возможность выполнения сложных наплавочных работ в труднодоступных местах. Для выполнения ручной дуговой наплавки используется обычное оборудование сварочного поста. Ручная наплавка дает невысокую производительность, так как ведется с перерывами и на сравнительно малых токах. Наблюдаются заметные деформации деталей, вызванные неравномерным нагревом. По данным института Электросварки им. Е.О. Патона в промышленно развитых странах доля металла наплавляемого ручной дуговой сваркой постоянно снижается и в недалеком будущем ожидается стабилизация доли наплавленного металла на уровне . Дуговая наплавка под слоем флюса разработана институтом Электросварки имени Е. О. Патона, незаменима, когда нужно создать износостойкий или кислотостойкий слой на поверхности крупногабаритных деталей. Наличие значительного слоя флюса способствует медленному затвердеванию жидкого металла, вследствие чего из него успевает удалиться растворенный газ. Режимы наплавки цилиндрических поверхностей под слоем флюса сплошной проволокой приведены в таблице 1. Таблица 1.