Разработка технических средств и критериев целенаправленного формирования практических навыков сварщика

• Автор: Динь Чыонг Шон
• Шифр специальности: 05.02.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 134 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ:
ВВЕДЕНИЕ
1 ТЕХНИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ВЫРАБОТКИ МОТОРНЫХ НАВЫКОВ У СВАРЩИКОВ
1.1 Практические навыки сварщика как основа качества сварного соединения
1.2 Оценка практических навыков при аттестации сварщиков в России и за рубежом
1.2.1 Документы, регламентирующие процедуры Аттестации
1.2.2 Оценка практических навыков при аттестации сварщиков ручной дуговой и механизированной сварки
1.3 Существующие методы практической подготовки сварщика
1.4 Тренажеры практических навыков сварщика
1.5 Цель и задачи исследования
2 КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА ПРАКТИЧЕСКИХ НАВЫКОВ СВАРЩИКА НА ОСНОВЕ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ СВАРОЧНОЙ ДУГИ
2.1 Ручная дуговая сварка с позиции автоматической системы регулирования напряжения на дуге
2.2 Методика непрерывного измерения электрических параметров сварочной дуги
2.3 Результаты экспериментального исследования изменения параметров, характеризующих стабильность горения дуги
2.4 Анализ возможности оценки практических навыков сварщика по
параметрам стабильности горения дуги
Выводы по главе
3 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА РАЗДЕЛЬНОЙ ВЫРАБОТКИ
МОТОРНЫХ НАВЫКОВ
3.1 Принципы целенаправленного формирования моторных навыков
3.2 Компьютерные средств и программное обеспечение оборудования для целенаправленного формирования моторных навыков сварщика
3.2.1 Тренажер для выработки моторных навыков подержания скорости сварки и траектории шва ручной дуговой и механизированной сварки
3.2.2 Тренажер для выработки моторных навыков подержания длины дуги при ручной дуговой и механизированной сварке
3.3 Методика проведения экспериментов
3.4 Результаты экспериментального исследования выработки моторных навыков в процессе обучения
3.4.1 Разработка эталона при исследовании моторных навыков сварщика в процессе обучения
3.4.2 Исследование выработки навыков стабильного подержания
движения электрода по стыку
3.4.3 Тренировки на выработку моторных навыков подержания
стабильно дугового промежутка
3.5 Сопоставление моторных навыков сварщиков различной квалификации

Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ВВЕДЕНИЕ

Дуговая сварка плавящимся металлическим электродом в настоящее время является одним из самых распространенных методов получения неразъемных соединений при изготовлении металлоконструкций. Несмотря на широкое распространение в промышленности различных видов автоматической и полуавтоматической сварки, ручная дуговая сварка до сих пор не потеряла своей актуальности. Предполагается, что доля ручной дуговой сварки покрытыми электродами к 2010 г. составит 20 - 25 % от общего объема сварки [1]. Это объясняется высокой универсальностью и значительной мобильностью. Она обеспечивает возможность без замены сварочного инструмента и оборудования выполнять швы различной конфигурации, вести сварку в любом пространственном положении, в том числе труднодоступных местах для механизированных способов сварки, позволяет выполнять работы практически при любых погодных условиях.
Анализ повреждаемости сварных соединений в процессе изготовления и монтажа показывает, что наиболее часто они связаны с применением именно процесс ручной дуговой сварки (РДС) [2,3]. Это объясняется сложной физической природой процесса, отсутствием обратной связи по показателям качества и др.
Одной из главных целей технологической подготовки производства является стабильность и предсказуемость сварочного процесса [4,5]. Однако процесс сварки остается в высокой степени непредсказуемым, т.е. подверженным случайным воздействиям: квалификации оператора-сварщика, изменению свойство сварочного оборудования и сварочных материалов и т.п. В частности, устойчивость процесса сварки во многом зависит от квалификации сварщиков.
Оценка качества выполняемых сварочных работ показывает, что основным недопустимым видом браков являются непровар, шлаковые включения и поры, доля которых составляет 30% от общего брака. При этом

- статистическая обработка результатов тренажера с вычислением математического ожидания и дисперсии измеренных значений контролируемых параметров;
- документирование результатов тренировочного сеанса:
- изменение сложности тренировочного задания.
Технические характеристики представлены в табл. 1.3.
Таблица 1.3 - Технические характеристики МДТС
Параметр Значение
Длина дугового промежутка в нормальном режиме обучения, мм от 1 до
Напряжение на дуге, В от 25 до
Сварочный ток, А До 7
Скорость сварки, мм/с от 2 до
Скорость имитации плавления электрода, мм/с от 3,5 до 7
Тепловложение, Дж до
Угол наклона электрода, град до
Длина сварного шва, см
Диаметр электрода, мм от 2 до
Тренажер позволяет проводить начальное обучение РДС и формировать следующие навыки: зажигание и поддержание устойчивого горения дуги; поддержание правильного угла наклона электрода; поддержание заданной скорости сварки и тепловложения.
Недостатком МДТС является ограниченность по диаметру электрода (от 2-Змм), невозможность свободного расположения заготовки в пространстве; повышенные требования к технике безопасности. Обучающийся сварщик видит только сварочную дугу, но ему недоступен вид сформированного шва. Движения руки сварщика в пространстве не фиксируются и, следовательно, невозможно оценить правильность манипуляций электрода по различным траекториям. Кроме того, отсутствует регулирование скорости плавления электрода в зависимости от основных параметров процесса сварки.