2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Машины для контактной сварки обечаек

Классификация машин контактной сварки

Несмотря на большое многообразие типов, конструктивного оформления, мощности и назначения, машины контактной сварки классифицируют по разным признакам:

— виду сварки (точечные, рельефные, шовные, стыковые);

— назначению (универсальные или общего назначения и специальные);

— способу установки (стационарные, передвижные или подвесные);

— роду питания, преобразования или аккумулирования энергии (однофазные переменного тока, трехфазные низкочастотные, с выпрямлением тока во вторичном контуре, конденсаторные);

— виду привода в механизмах давления (с ручным, грузовым, пружинным, электродвигательным, пневматическим, гидравлическим, электромагнитным и реже с другими типами приводов);

Классификацию можно продолжить и внутри каждого типа машин для различных видов сварки.

Универсальные машины применяют для сварки различных металлов и деталей разнообразной формы, сечения и размеров. В таких машинах стараются расширить диапазоны свариваемых толщин более глубоким регулированием усилия сжатия, сварочного тока, совершенствованием динамических характеристик механизма сжатия, стабилизацией параметров режима. Универсальные машины должны соответствовать ГОСТ 297—80, в котором предусмотрены параметрические ряды машин по наибольшим значениям тока короткого замыкания, продолжительным номинальным длительным вторичным токам, номинальным усилиям сжатия и осадки, вылетам, растворам и т. д. Среди универсальных машин точечной, рельефной и шовной сварки более 90 % составляют машины прессового типа с двусторонним подводом тока, в которых электроды перемещаются прямолинейно, чаще вертикально.

Машина точечной сварки (рис. 1) имеет корпус 7, внутри которого или рядом расположен сварочный трансформатор 2. Колодки вторичного витка 14 соединены с консолями 7 и 10, электрододержателями 8 и электродами 9 гибким 3, 12 и жесткими 4, 11, 13 шинами. Один из электродов (как правило, верхний) перемещается вместе с ползуном 15 механизмом сжатия 16 и сжимает детали. Для разгрузки и повышения жесткости нижней консоли служит кронштейн 5, который может перемещаться вверх и вниз домкратом 6.

Машины рельефной сварки во многом аналогичны точечным. Однако они имеют массивные контактные плиты для крепления оснастки, более жесткий корпус и кронштейны, а также минимальное поперечное смещение ползуна в направляющих. Усиленный привод механизма сжатия имеет также и улучшенные динамические характеристики. Машины нередко имеют два сварочных трансформатора, расположенных по сторонам корпуса и включенных параллельно. Такие машины рассчитаны на возможность одновременной сварки нескольких точек с плавным нарастанием или пульсирующим включением тока.

В корпусе 1 машины шовной сварки (рис. 2) размещены сварочный трансформатор 3 и механизм вращения роликов с электроприводом 2. Электроды в виде вращающихся роликов 7 вместе с системами токоподвода образуют верхнюю 8 и нижнюю 6 роликовые головки. Верхний ролик перемещается вместе с ползуном 9 от механизма сжатия с пневмоприводом 10. Иначе, чем в машинах точечной сварки, выполнены токовёдущие и силовые элементы сварочного контура (консоли, кронштейн 5 и др.). При сварке с наружным охлаждением используют корыто 4 для слива воды. В современных машинах шовной сварки обычно предусмотрена несложная переналадка верхней и нижней роликовых головок для сварки поперечных и продольных швов обечаек. Однако выпускаются машины только для поперечных или продольных швов.

Рис. 1. Машина точечной сварки

Машина стыковой сварки имеет следующие основные узлы и элементы (рис. 3). На станине 1 установлены неподвижная 4 и подвижная 8 плиты с размещенными на них устройствами б и 7 для зажатия свариваемых деталей. Подвижная плита перемещается по направляющим 10 с помощью механизма подачи 9. Вторичный виток сварочного трансформатора 2 через токоподводы 3 и губки 5 зажимных устройств подключен к свариваемым деталям.

Машины контактной сварки средней и большой мощности обладают значительной массой (1…16 т), поэтому их устанавливают стационарно, а детали в процессе сварки перемещают. При сварке громоздких и тяжелых деталей, а также тонкостенных деталей сложной формы перемещают машину, применяют различные клещи, пистолеты. На рис. 4, а показана компоновка подвесной машины с отдельным трансформатором. В такой машине трансформатор располагают стационарно на расстоянии 1,5…3 м от деталей. Его соединяют с клещами (рис. 4, б) длинным гибким кабелем. Это облегчает клещи и повышает их маневренность. С помощью пистолета с отдельным трансформатором (рис. 4, в) можно соединять тонкие детали (0,05…0,15 мм) со сравнительно толстыми. Усилие сжатия создается вручную. Ток включается микровыключателем при сжатии пружины. Один из концов гибкого кабеля соединен с деталями. Пистолет может быть переделан в роликовый сменой инструмента и подключением прерывателя для шовной сварки.

Рис. 2. Универсальная машина шовной сварки МШ-3201

Нередко компактный трансформатор встраивают в сами клещи, пистолет (рис. 5, а, б). Это уменьшает сопротивление вторичного контура и потребляемую из сети мощность. Увеличенную массу клещей уравновешивают грузом.

Рис. 3. Машина стыковой сварки

Рис. 4. Подвижные машины точечной сварки:

а — схема подвесной машины: 1 — клещи; 2 — трос; 3 — гидрошланг; 4 — токоподводящий кабель; 5 — пневмогидравлический мультипликатор; 6 — трансформатор; 7 — груз; 8 — шкаф с контактором и прерывателем; 9 — программный регулятор времени;

б — одна из конструкций клещей с гидроприводом: 1 — консоли; 2 — силовой гидроцилиндр;

в — пистолет точечной и шовной микросварки; 1 — корпус; 2 — пружина; 3 — микровыключатель; 4 — электрододержатель; 5 — электрод; 6 — оправка с роликом; 7 — токоподвод

Рис. 5. Подвижные машины точечной сварки с встроенным малогабаритным трансформатором:

а — клещи с пневматическим механизмом сжатия;

б — пистолет для односторонней двухточечной сварки с ручным приводом сжатия

Специальные машины сваривают группу типовых деталей или определенный узел. Конструкция и компоновка таких машин весьма разнообразны в зависимости от вида сварки, формы и размеров деталей, степени автоматизации вспомогательных операций.

Современная система обозначений универсальных машин позволяет легко определить их тип, значение главного параметра и некоторые другие характеристики. В принятой в нашей стране системе первая буква определяет название оборудования: машина — М, пресс—П. Вторая — вид сварки: точечная — Т, рельефная — Р, шовная — Ш, стыковая — С. Третья буква указывает характеристику источника тока: В — с выпрямлением тока во вторичном контуре, Н — низкочастотная, К — конденсаторная. Например, МТ, МР, МШ, МС — машины точечной, рельефной, шовной, стыковой сварки переменного тока; МТВ, МРВ, МШВ — машины точечной, рельефной, шовной сварки с выпрямлением тока во вторичном контуре; МТН, МРН — машины точечной, рельефной сварки низкочастотные; МТК, МРК, МШК — машины точечной, рельефной, шовной сварки конденсаторные. В однофазных машинах переменного тока третья буква означает либо конструктивные особенности (П — подвесная, Р — радиального типа, М — многоточечная), либо уточняет способ сварки <С — для стыковой сварки сопротивлением, О — оплавлением). Например, МТП, МТР — машины точечной сварки переменного тока соответственно подвесная и радиального типа; МСО — машина стыковой сварки оплавлением. Иногда вводят четвертую букву для обозначения конструктивных особенностей, например, МТВР — машина точечной сварки с выпрямлением тока во вторичном контуре с радиальным ходом верхнего электрода; МТВП — подвесная.

Читать еще:  Экономный фундамент своими руками для дома

Далее обозначения расшифровываются так. Например, МТВП — 1205Т4, А, 380В, 50Гц, ГОСТ 297—80. Первые две-три цифры обозначают наибольший ток короткого замыкания в килоамперах (12 кА), вторые две — номер модели (05). Затем следует климатическое исполнение (Т4 по ГОСТ 15150—69), группа машин в зависимости от технических требований (А — с повышенной стабильностью параметров), напряжение питающей сети (380 В), частота сети (50 Гц) и технические условия на данную машину (ГОСТ 297—80). Машины, разработанные в ИЭС им. Е. О. Патона, обозначаются буквой К с указанием номера модели, например, К-355, К-617 и т.п.

В ранее выпускавшихся машинах обозначения были иными. Буквами указывались характеристика механизма сжатия и подачи, особенность электрической части, например, МТП — машина, точечная с пневматическим механизмом сжатия; МСГ, МСМ — машины стыковой сварки с гидравлическим, моторным механизмом подачи. Цифрами вначале обозначали номинальную мощность в киловольтамперах, например, МТПТ-600 — машина точечной сварки с пневматическим механизмом сжатия и трехфазным питанием мощностью 600 кВА. Затем цифрами стали обозначать номинальный ток в килоамперах.

В специальных машинах обозначения могут существенно отличаться от принятых для универсальных машин, например, ССП — сварочный стол для микросварки в пылезащитной среде; МСТ — стыковая машина для сварки труб.

Машины контактной сварки — задачи и разновидности

Очень часто на крупных производствах установлены специальные [машины контактной сварки], работа которых основана на принципах самой обыкновенной сварки, но в данном случае рабочий процесс производится под определенным давлением.

Ручной универсальный прибор контактной сварки представляет собой достаточно мобильное устройство, которое используется, в том числе, и в условиях дома.

В свою очередь, машина для выполнения контактной сварки представляет собой достаточно громоздкий станок, который нашел широкое применение в самых разных сферах промышленности.

Данный агрегат используется для сварки своими руками арматуры, различных металлических деталей, а также многих других материалов из металла.

Данные машины выпускаются отдельно для шовной стыковой сварки и точечной. Несмотря на относительную схожесть агрегатов двух типов — стыковой и точечной сварки, между ними есть ряд существенных различий.

Основной принцип работы машины, предназначенной для контактной стыковой сварки арматуры и других металлических заготовок, заключается в выполнении шовной сварки под определенным давлением.

Выполнять сварочные соединения своими руками на сварочных машинах достаточно просто, притом, что ее производительность в несколько раз выше, чем у ручной контактной сварки.

Получаемое сварное соединение имеет аккуратный вид и обладает высоким качеством.

Основные понятия

Машины для сварки используются как для стыковой шовной сварки, так и для точечной по принципу споттер.

Рабочий процесс такой универсальной машины состоит в том, что за счет образуемого давления, непосредственно в месте крепления материалов образуется мост между кристаллическими решетками стыкуемых заготовок.

Существует несколько различных стыковых приемов, которые способны активировать образование данных мостов.

В первую очередь, их сформировать можно за счет ультразвукового воздействия, которое преобразуется в колебания механического типа, после чего производится сильное сжатие скрепляемых деталей.

Кроме этого, формирование такого моста можно добиться за счет трения поверхностей заготовок друг о друга и после того, как они хорошо разогреются с определенным усилием, их сдавливают между собой.

Объединить кристаллические решетки между заготовками можно и при помощи сдавливания, которое вызовет пластическую деформацию рабочих поверхностей.

Образование моста происходит и при нагревании заготовок при помощи газовой горелки и последующим их сжатием между собой.

В машинах, предназначенных для контактной сварки, образование моста происходит путем разогрева рабочих зон электрическим током и последующим их сильным сдавливанием, так называемый метод споттер.

Все сварочные машины, которые предназначены для выполнения контактной сварки своими руками методом споттер, для разогрева поверхностей двух различных металлических заготовок используют электрический ток.

После того как детали нагреются до заданной температуры, происходит их опрессовка, вследствие которой и получается сварочный шов высокого качества исполнения.

Данный метод получения сварочного соединения под давлением достаточно широко востребован, так как позволяет выполнять работу с металлическими поверхностями самых разных видов.

Следует отметить и то, что управление процессом шовной сварки на специальной машине производится своими руками со специального пульта.

При этом оператор обязательно должен контролировать весь ход выполняемых работ. По производительности машины для контактной сварки в несколько раз превосходят ручные аппараты.

Читать еще:  Фундамент своими руками если дом стоит

При этом они имеют более сложное устройство и большие габариты, что исключает их использование в условиях дома.

Разновидности машин

Для выполнения контактной сварки своими руками используются машины различных модификаций, а соответственно, и с разным функциональным набором.

Между тем, все они работают по одному и тому же принципу.

При выполнении шовной стыковой или точечной сварки изначально металлические заготовки разогреваются до необходимой температуры при помощи электрического тока.

Так как при этом образуется достаточно высокое сопротивление, металлические поверхности раскаляются практически докрасна, после чего происходит их сильное сжатие.

В момент сжатия давлением в кристаллических решетках обоих металлических деталях образуется одновременно несколько мостов, которые способны эффективно удержать стыкуемые между собой заготовки.

Сварочные машины обладают достаточно высокими показателями по мощности, которые способны обеспечить их высокую производительность и качественный сварной шов в месте стыка металлических заготовок.

Существует несколько различных разновидностей приемов, которые используются в сварных машинах для получения качественного соединении.

Выбор того или иного приема зависит, главным образом, от формы и площади разогреваемой рабочей зоны.

Наиболее распространенным технологическим приемом, который используется в сварных машинах для сварки арматуры и других металлических заготовок, является точечный по методу споттер.

Машина контактной точечной сварки за один свой рабочий проход может формировать одновременно несколько точек, что только увеличивает качество шва.

Есть машины, способные формировать шов рельефного типа.

В этом случае соединение методом споттер производится в некоторых отдельных точках, которые на небольшом расстоянии возвышаются над общей металлической поверхностью.

Можно встретить машины для шовной сварки арматуры и других металлических заготовок методом споттер. В этом случае соединение образуется за счет наплыва друг на друга сразу нескольких точек.

Метод шовной сварки своими руками на сварочной машине напоминает точечный. Различие состоит в используемых для этого электродах, которые имеют форму доскообразных вальцов.

Кроме этого, достаточно часто используют сварочные машины для стыковой сварки методом споттер.

При использовании метода стыковой сварки рабочие плоскости металлических деталей образуют как бы единую точку в месте соединения.

За счет стыковой сварки соединение заготовок производится по всей рабочей площади.

Метод точечной сварки

Используемые машины для точечной сварки своими руками методом споттер могут быть нескольких различных типов, а именно: ручного, стационарного, а также специализированного или подвесного.

Выполнять соединение арматуры или металлических заготовок они могут либо за счет однократного контакта, либо за счет многоточия.

Конечно, многоточечная машина контактной сварки имеет более высокий потенциал работы и отличается большим набором самых разных функций, однако и другие станки достаточно производительны.

Аппарат данного типа в обязательном порядке состоит из специального генератора тока, электродов стержневого типа, а также гидравлического привода, который обеспечивает необходимое усилие при соединении разогретых металлических поверхностей.

Многоэлектродная машина может выполнять одновременно несколько соединительных точек на поверхности арматуры и обеспечивать их оптимальное сжатие.

Следует отметить, что наибольшим спросом пользуется многоэлектродная контактная машина, которая способна сформировать одновременно несколько точек на поверхности арматуры или какого-либо другого металла.

При этом для того, чтобы шов получился по-настоящему качественным, необходимо, чтобы она могла генерировать высокую плотность тока.

Такие машины могут выпускаться только стационарного типа, при этом они имеют достаточно высокую производительность при образуемом высокоэффективном сварном соединении.

Станок для стационарной сварки

В некоторых случаях для соединения арматуры, а также многих других материалов из металла своими руками, используют контактные станки стыкового типа.

В этом случае есть определенные ограничения для осуществления стыковки металла, которые заключаются в ограничениях по площади скрепляемых поверхностей, которые не должны превышать двухсот квадратных миллиметров.

Такой аппарат выпускается только в стационарном исполнении и обязательно состоит из специальных фиксаторов, блока центрирования, а также генератора тока и гидравлического пресса, способного обеспечить необходимое прижимное усилие рабочих металлических поверхностей.

В аппаратах данного класса должен обязательно использоваться такой трансформатор, который сможет обеспечить огромную силу тока.

Управление станком этого класса осуществляется вручную при помощи специальной панели.

Специальные контактные станки в наше время выпускаются в самых разных модификациях и способны обеспечить максимально эффективное соединение металлических поверхностей.

Данные устройства имеют преимущественно стационарное исполнение.

Их основной принцип действия заключается в сильном сжатии нагретых до заданной температуры металлических поверхностей самых разных видов.

Данные станки отличаются высокой производительностью и достаточно простым принципом управления, освоить который сможет каждый.

Сделать аппарат контактной сварки своими руками достаточно просто. Об этом вы сможете прочитать на нашем сайте.

Машины контактной сварки

Контактная сварка (электрическая) – это самый универсальный вариант соединения металлических заготовок, в результате которого получается достаточно надежное скрепление. Машины контактной сварки бывают разными в зависимости от условий их применения. Некоторые небольшие модели используются в цехах для малого бизнеса, большие установки входят в состав производственных линий. Но принцип работы у них одинаковый.

А суть принципа такова – электроэнергия, проходящая сквозь металлические заготовки, нагревает их до температуры плавления. При этом происходит прижим заготовок друг к другу с определенным давлением. В конечном итоге получается стык, который образуется на молекулярном уровне. Таким способом можно сваривать стальные заготовки, из цветного металла и различных сплавов.

Разновидности контактной сварки

Существует три вида контактной сварки:

  • Точечная. Это когда заготовки соединяются на малой площади. И эта точка определяет прочность соединения. Конечно, один сварочный контакт не обеспечивает надежность стыка, поэтому сваривание производится в нескольких точках.
  • Стыковая. Сварка производится по всей площади стыка соединяемых металлических заготовок.
  • Шовная. По сути, это подвид точечной контактной сварки, потому что шов – это большое количество сварных точек, образующих сплошное соединение.
Читать еще:  Сделать полки на балконе своими руками

Чтобы обеспечить качество сварного соединения, машина контактной сварки должна выполнять определенные действия. В первую очередь это ток, которым и производится сварка. Он должен быть необходимой силы, чтобы провести сам сварочный процесс. Второе действие – это необходимое усилие прижима двух заготовок. И третье – это время, в течение которого должна производиться сварка. Уменьшение воздействия тока приводит к непроварам, большее время – это прожоги.

Все три фактора определяют конструктивные особенности машин контактной сварки. То есть, от них будет зависеть и качество проведенного действия, и производительность самой машины. К ее основным узлам относятся:

  • Трансформатор или конденсаторная батарея – оба агрегата выполняют функции источника электроэнергии.
  • Прерыватель подачи электрического тока.
  • Механизм, который создает давление между электродами, а соответственно и между свариваемыми заготовками.

Именно трансформатор и батарея делят машины контактной сварки по конструктивным особенностям.

Трансформаторы

Любой металл – это хороший электропроводник. Но на стыке двух заготовок образуется определенное сопротивление, для преодоления которого нужен ток значительной силы. И именно в зоне сопротивления образуется нагрев под действием электроэнергии. Если для небольших машин, выполняющих работы с металлами незначительной толщины, требуется ток величиною 3-5 кА, то в промышленном сварочном оборудовании это значение намного выше – 300-500 кА.

Теперь, что касается конструкции трансформаторной машины контактной сварки. В основе трансформатора лежат несколько позиций, которые определяют сам принцип работы.

  • Для вторичной обмотки не требуется высокого напряжения.
  • Сама обмотка имеет дисковое устройство, что позволяет равномерно распределить действующие нагрузки по всем секциям. Плюс улучшается охлаждение обмоток.
  • Машина контактной сварки работает в режиме высоких нагрузок (постоянных). Поэтому нужно обеспечить защиту обмоток трансформатора от перегрева, от негативного воздействия влаги. Поэтому снаружи обмотки покрывают специальной полимерной изоляцией, что обеспечивает герметичность всей конструкции.
  • Нужно обязательно обеспечить охлаждение обмоток. В небольших машинах охлаждение производится воздухов, в промышленных установках водой.
  • В режиме пуска машины контактной сварки работают постоянно, к примеру, промышленные модели включаются 400-500 раз в минуту. Поэтому сам трансформатор должен обладать повышенной прочностью. Поэтому сердечник прибора – это броневая конструкция. Редко его изготавливают из сборных пластин.
  • Сила тока для сварки регулируется специальным устройством, которое включено в первичную сеть. При этом первичная обмотка представляет собой секционную конструкцию, части которой подключаются в разном порядке. Современные машины имеют электронное управление.

Необходимо отметить, что трансформаторная машина контактной точечной сварки имеет один существенный недостаток. Часто возникает перекос фаз, а причины – высокая частота пусковых моментов и неравномерная нагрузка.

Конденсаторная батарея

Отличие этих моделей лишь в том, что в конденсаторных батареях накапливается электроэнергия, и сама машина питается от нее, а не от питающей сети. При этом зарядка батареи происходит постоянно, а значит, нагрузка на сеть равномерная без скачков, как это происходит на трансформаторных машинах контактной сварки.

Стыковой вид сварки производится без трансформатора. Заряд, накопленный внутри конденсаторной батареи, проходит между заготовками сразу после их соприкосновения. В этом случае легко добиться необходимой мощности импульса тока и его продолжительности. Настройка производится при замене емкости каждого конденсатора.

Шовная и точечная сварка производятся с применением трансформатора. То есть, после конденсаторного блока устанавливается трансформатор, который питается от аккумулированной энергии. Поэтому его работа становится равномерной, без больших нагрузок.

Механизм прижима

Электрическая сварочная часть машин контактной сварки практически одинаковая у всех моделей с небольшими несущественными отличиями. А вот механизмы прижима отличаются друг от друга значительно. Здесь две модельные позиции.

  1. Стационарные машины для контактной сварки с механизмом прижима в одном корпусе со всеми остальными элементами и узлами. Давление на электроды может передаваться как механическим путем, так и пневматическим. Важно, что оба способа могут обеспечивать прижим в достаточно широких пределах. Второй вариант машин стоит дороже.
  2. Разделение самой машины и механизма прижима. В качестве второго выступают специальные клещи подвесного типа. Они перемещаются, что позволяет сварщику проводить сварку в любом месте цеха. Такие агрегаты используются во всех машиностроительных заводах. Удобство их использования состоит в том, что можно контролировать и настраивать давление прижима и силу тока одновременно. Механизм прижима – пневматический.

Системы управления

Качество сварочного процесса зависит от правильно выбранных параметров режима сваривания. К тому же необходимо отметить, что любой тип контактной сварки требует больших величин силы электрического тока, поэтому управление и коммутация самим процессом возможно только в первичной обмотке.

В машинах, устаревшего типа, для этого используется переключатели, которые соединяют разные секции первичной обмотки трансформатора. Разные комбинации соединяемых секций дают возможность регулировать силу тока на электродах. По сути, это были механические средства, которые обладали не очень высокой надежностью, периодически выходили из строя, конструкция их была неудобной и очень громоздкой.

Современные технологии настройки режимов сваривания – это тиристорные контакторы, с помощью которых производилась коммутация электрических цепей внутри машины контактной сварки. Аппараты для точечной и стыковой сварки дополнительно снабжаются микропроцессорами, с помощью которых облегчается процесс управления режимами, плюс производится контроль над сваркой.

Машины для контактной сварки – это в первую очередь быстрота и удобство соединения двух металлических заготовок. Здесь нет сложных операций, требующих специальных навыков. Поэтому научиться на них работать несложно.

Источники:

http://k-svarka.com/content/klassifikatsiia-mashin-kontaktnoi-svarki
http://rezhemmetall.ru/apparaty-i-mashiny-dlya-kontaktnoj-svarki.html
http://svarkalegko.com/oborudovanie/mashiny-kontaktnoj-svarki.html

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector