Способ автоматического регулирования длины сварочной дуги

Способ автоматического регулирования длины сварочной дуги

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

",. tс с в х

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

737I48,; Союз Сооетских

Социалистических

Республик зй " ." .н е"-...

+ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 15.02.78 (21) 2579480/25-27 (51) М.Кл.2 В 23 К 9/10

ыа4О4«ММЫЮ! звЖ@аМзад с присоединением заявки №вЂ”

ФВщссйт ъжовенжщФнч! зв«тйФевачу йаввчР%ж-вззнж Ф вЂ” — (23) Приоритет— зобретеиий и открытий (45) Дата опубликовавия описания 30.05.80 (43) Опубликовано 30.05.80. Бюллетень ¹ 20 (53) УДК 62).791.75 (088.8) — (72) Авторы изобретения Н. М. Трофимов и А, Ф. Шахнов и (71) Заявитель Научно-производственное объединение по технологии машиностроения ЦНИИТмаш втанввЖЪикжнгвнвч -нзввенж=:.г-:ж««ч=внчгн= ч - ю=;«вннн -.: нам*чаев««ж «чыуав «жчы е" " -.-= ." --"-- ": — -.- -- . -чана — ДЛИНЫ СВАРОЧНОЙ ДУГИ 4 м* " -н - — в ст

I г

Предлагаемое изобретение относится,к личину рассогласования с интегралом сигобласти автоматического регулирования нала рассогласования,и регулируют ако: процессов электродуговой сварки и может рость подачи проволоки пропорционально быть использовано в системах управления указанной сумме (2). механизмами подачи электродной проволо- 5 Недостаток такого способа в том что в :; кн дуговых автойатов. нем не учитывается нестабильность переда — +--Известен способ автонатическога регу- точной функини дуги как объекта регулирова я -д тжссварочйойдуги с плавя рования, проявляющаяся при больших от=@ -.==:== — - =:-.==.:щимся электродом; преимуществейно ее кл6ненйях констрвочлируемого параметра

-.==-=.о:сютабйлйзации, основанный на том, что от; 10 вплоть до полного нарушения (исчезнове— -::-" *" ". . ", . """" ю "х " в i"""" " " ).. .х . " .н " «г о пр раазению напряжения дуги;"дтво"скотта="- " дугидг кторептдгнт идтгйгжаниян"дуГОвого йра. " "г ъ н н1«в — —. «т пропорционально рассогласованию-разнос- устройств регулирования усиливает нару=:=. — ::-::, :,ттн напряжений дуги и аталоннаго сигнн-. >5 шенин проиесса сваре<и и задерживает восла (1). становление дугового разряда.

Недостаток способа в том, что напряже- Целью изобретения является улучшение

--ние и длина дуги поддерживаются с боль- качества сварки путем повышения устойчишим«и статичхесктоми ошибкамя до 20 — 30% ности, точности и быстродействия регулиро : отттосительно -эталойного" сйгнахла и 5.— 7. /о 20 ваниЯ.

---" — — — — - - относительно номинального напрдягжоенйя=ду" Цель достигается тем, что полученныи

=.=.:ги в процегссезгъсваркис, вознйкаюпфими при сигнал рассогласования сравнивают с дву х в" Вн вг«нчв ---- - -- -.-"- - - -.-. —.----* " *-т - - и-:--- -- - *-*- - *" *--" « ь"г:цйонального регулирования скорости. 25 налом рассогласования значений первой и звестей способ автоматического регу- второй уставок, причем первую уставку я длийы свар6чной дуги, при ко- выбирают равной величине рассогласования тором напряжение дуги сравнивают с за- от возмущений, не разрушающих дуговой а м з ем, п уЧенйътй сигнал рас- процесс, а вторую уставку — равной вели согласования интегрируют суммируют ве- зо чине максимального рассогласования при (М ". ящ@ м,.с. мг т . зе, . Вз —.:. . -..- --.з =:

737148

1гг А = — K 5 + р О.

3 1. 4 г з l обрыве дуги. При этом, в случае превыше- где (—;рассогласование, В; К вЂ” коэффийия сигналом рассогласбвания первой ус- циент усиления пропорционального регулитавии регулирование осуществляют путем рования, ммlсек, В; Vp — скорость подачи отключения сигнала, соответствующего те- электрода в установившемся режиме до кущему значению интеграла:рассогласова- 5 возмущения, ммlс. ния; а в случае превышения сигналом рас- В результате пропорционального регулисогласования второй уставки регулирование рования рассогласование уменьшается, стре- осуществляют путем отключения этого сиг- мясь к напряжению U> статического состоянала и подачи постоянного сигнала, соот- ния, определяемого точкой пересечения ставетствующего величине скорости, предшест- 1О тической внешней характеристики питаювующей обрыву дуги.. "--- щей Системы 1 — и статической вольгамперНа фиг. 1 изображены статичеакие ной характеристики пропорционального револьтамперные характеристики питающей гулирования а (фиг. 1); Но ранее этого системы (сети) и регулирования; на фиг. рассогласование становится равным (ь а на2 — эталонные уставки и зоны регулирова- 15 пряжение дуги — величине U>, è в этот мония; на фиг. 3 — осциллограмма напряже- мент, равный t<,(ôèã. 4), вновь подключания дуги с характерными отклонениями; на ют сигнал текущего значения интеграла расфиг. 4 — временной график отработки воз- согласования, который суммируют с текумущения процесса сварки по напряжению щим значением рассогласования, а скорость сети. - .: . - " - — - - -- 20 электродной "проволоки устанавливают iipoСпособ осуществляется следующим îá- порциональной сумме, то есть в соответстразом-..— — --- — - ------. ----- . - - — " . вии с зависимостью

В случае возмущения исходного режима дуги, определяемого точкой 0 на фиг. 1, на- — V = у (» (ddt) -+- V пример, изменением напряжения сети, пред ставленным в виде повышения характерис- где Т вЂ” постоянная времени интегрироватики питающей системы 1 — Г, возникает ния, с. рассогласование напряжений U< — Up, кото- В результате пропорционально - интерые оценивают сравнением с эталонными грального регулирования скорости Va ча уставками g и $2, величину которых вы- зф пряжение дуги уменьшится до вел|ичины Up бирают в соответствии с характерными от- в соответствгии с точкой действительного стаклонениями йапряжеиия дуги, как это вид- тического состояния S, что обеспечивает, но из фиг. 2 и фиг. 3. " - - - как это видно из графика отработки возмуПервую уставку 1 устанавливают таким щения на фиг. 4;" нулевую -стапическую образом, чтобы она не превышала обычных 35 ошибку регулирования. ,. отклонений напряжений дуги, не приводя- При превышеиии рассогласованием усщих к обрывам дуги Г и коротиим замыка- тавки (2, вследствие обрыва дуги, в зоне ниям Н (фиг. 3). Обычно величина (< со- регулирования С применяют неизменную ставляет 10 — 20% эталонного напряжения. скорость электрода Vp, что облегчает возВторую уставку устанавливают так, 4о буждение дуги чтобы надежно зафиксировать обрыв дуги, Ооычно 4 равно 60 — 80 /О эталонйого"--на- Vc = A(Uz — Uo)= Vo=< < ... регулирования (фланг, 2): где Ui — сигнал интеграла рассогласоваА — пропорционального регулирбвания, 45 ния, накопленного до бтключевольтамперная характеристика ко- ния (мВ), .-.::,,„.. -...:;....., .:.-:.—: ".....,.- .,:-. =.-. торого для режима, определяемого Пример. Автоматячеакое регулироваточкой О, имеет вид прямой а ние по цредложенному способу апробиро- =-,--:- —:---;-,:-" (фиг. 1); вано в лабораторных условиях на свароч — пропорционально - интегрального 50 ном автомате типа АДС-1000 прои газоэлек,регулирования, вольтамперная ха- трической сварке и сварке под флюсом на рактеристика которого является . режиме: сила тока 400 — 500 А, напряжение прямой b (фиг. 1); 35 — 40 В. Интегрирование ссигнала рассоС вЂ” зоны независимой скорости подачи г тасования производилось с помощью ма=.- —,-=:. -- .-. н,ию). задающей обмотни управления злентрома--- ее е шинного усилителя. Уставив запавалисв слеЕсли рассогласование U> — Up больше (ь дующими значенйями: (1 — — 11 В, Pz = 30 В. то сигнал текущего значения интеграла 6î Переключение регулирования осуществля - - =- - -:. -.-= .-.

==раССОГЛаСОВаиняОЖЛЮЧаМт Нш СКбрОСтЬ ПО- ЛОСЬ днуМя ЭЛЕКтрОМаГНИтаМй РЕЛЕ, Нанрядачи поддерживают пропорционально толь- ження срабатывания которых устанавлива Ко рассогласованию, то есть лись равными устаткам gi и . - -- "--., .-.—

Опробование пжазало, что способ обес= печивает улучшение качества сварки, прн737i148

:точности регулирования напряжения дуги

+2% (определяемой зоной. нечувствительности интегрирующего макетного устройст° чем,аа ва, которая составляла 0,5 — 0,8B), оовмшение стабильности и устойчивости процес— - са, снижение вероятности технологических нарушений процесса сварки.

Ожидаемый годовой экономический эфф ект при использовании способа составляет более 1163 тыс. руб.

Формула 1нзобретейия"

1. Способ гавтомат йческого регулирова= нйя длины сварочной дуги, прй котором на"йряженйетдуги"сравнивают с заданным зна— чением, полученный сигнал рассогласова— яйя" интегрируют, Суммируют веЛичину рве.

Снглаоованг им "с йнвегралом сигнала расее =,-"-- =--= -.-: = гласования и рюегулируют скорость подачи йсроволокй псропорционально-указаннои сумме, отлич аюЩийся, тем, что, с целью улучшения качества сварщики путем повышения устойчивоспи, точности и быстродействйя регулирбвания, полученный сигнал рассогласования сравнивают с двумя эталонными уставками, а регулирование осуществляют в момент превышения сигналом рассогласования значееий первой и второй уставок, причем первую уставку выбирают равной величине рассогласования от возмущений, не разрушающих дуговой процесс, а вторую уставку — равной величине,максимального рассогласования при обрыве дуги.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что регулирование в случае превышения сигналом рассогласования первой уставки осуществляют путем отключения сигнала, соответствующего текущему значению интеграла рассогласования.

3. Способ по пп. k иH 22, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что регулирование в случае превышения сигналом рассогласования второй уставки осуществляют путем отключения этого сигнала и подачи постоянного сигнала, соответствующего величине скорости, предшествующей обрыву дуги.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;

1. Патент Японии № 51-27614, кл. 12 В

112.4, 1978.

2. Патент США № 3236997, кл. 219-130, 1966. т л

737148 г з а о с (пцг. Ф

« — к — к :

Ъие. F т -лВВВ«ЯалгФлрвва,Ъ д лс«

ФвййааФ я

ФВВаЯЮ5БЮй = -- — „, —, . " = -,, ° „„... - .. „, ° - ° е«Ы вав

1щщйюВВбийщг - Йяю

«Ф«ва Фукс В ° » = —: "Р«««Ф с е» ... — - д ° - . "" *«а «от=««ае « .. т .. лте««тета

--«еВеав««вавсеФФФ,с: — -««"вы ж а с с 3ФвФлваай.ссФ - Фаавкюю а««л=««.л .«тоо-«»,- . -,«ЛВ «ФЛВЛ„"ВФЛА«й " Д-аВаг — - -== - -. — - - .: -.. = - - . - - "- ... —,— аФ.

Фо« вЂ” а . « .

Составател ла. а ластолева дактор Г. л ва е ред В. Cepii«IIâà Корректор С. Фа а " . фоаавВ .Г«* - лал» вФ

Заказ 562(708 Йзд. № 311 Тираж 1160 Подпйсйое" =: .

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам .изобретейий и открытий

IN035, Москва, Ж-35, Раушская наб. д. 4/5

Тип. ларьк. фил. пред. «Пате ф.ы. л