Задание студенту
В задачу настоящего исследования входит определение разбалансов тока (DI1, DI2, DI3) при трех настроечных режимах: I1=110 А; I2=200 А; I3=300 А и при изменении длины дуги на одну и ту же величину 5 мм (эквивалентных изменению напряжения в ней на 10 В). Необходимо изучить влияние настроечных режимов трансформатора ТД – 300 и электрических свойств дуги на устойчивость ее горения, разбаланс токовой нагрузки и тепловыделение в дуге, а также качество шва и производительность сварки.
Для этого необходимо:
1. при каждом настроечном режиме замерить с помощью вольтметра напряжение холостого хода Uхх и записать в журнал для лабораторных работ;
2. с помощью жидкостного реостата задать в сварочную цепь токи в 50 А, 100 А и т.д. и записать соответствующие им рабочие напряжения;
3. извлечь пластины из электролита и с помощью хорошо изолированной медной проволоки произвести короткое замыкание в сварочной цепи. Зафиксировать величины токов короткого замыкания;
4. по полученным данным построить три внешние характеристики трансформатора;
5. произвести графический анализ полученных кривых.
Рисунок 5 - Наложение вольтамперной характеристики дуги на внешнюю характеристику источника питания (рабочие режимы: 1 - 2; 1` - 2`)
Для этого:
1. Нанести на плоскость графика условную вольт-амперную характеристику, соответствующую длине дуги 3 мм, на уровне 16 В (U1=aк.а+bl = 10+2×3 = 16 В).
Отметить точки ее пересечения с внешними характеристиками (точки 2).
2. Нанести вторую вольт-амперную характеристику на уровне 26 В:
(U2=aк.а+bl = 10+2×8 = 26 В) в предположении, что длина дуги будет колебаться от 3 до 8 мм, и так же четко отметить точки пересечения с внешними характеристиками (точки 2).
3. Спроецировать точки пересечения первой внешней характеристики с двумя вольт-амперными характеристиками дуг на ось и четко выделить на ней полученный отрезок DI1 (можно попытаться определить его в амперах).
4. Проделать то же со второй и третьей внешними характеристиками и определить отрезки DI2 и DI3.
5. Сопоставить величины отрезков в математической форме.
Очевидно, что DI1<DI2 <DI3. Записать это неравенство рядом с графиком, поскольку его установление было основной целью эксперимента и анализа данных.
6. На основании полученного неравенства и графических построений сделать выводы о том, какие настроечные режимы трансформатора способствуют наибольшей устойчивости токов в сварочной цепи при одинаковом разбалансе длин дуг, на разных настроечных токах, а также получению ровных наплавок и высококачественных швов (крутопадающие - мягкие или пологопадающие - жесткие).
7. В выводах необходимо отразить, к каким последствиям может привести нарушение технологии сварки в случае завышения настроечных токов против оптимально расчетного Iр=dэ×50 и в случае его занижения.
В формуле «50» - количество ампер, приходящееся на 1 мм диаметра стального стержня электрода dэ.
Сделав выводы, следует еще раз прочитать «Цель работы» (см. начало текста) и убедиться в ее достижении и соответствии выводов.
В конце занятия состоится программированный контроль знаний по проработанной теме.
U, B
50 100 150 200 250 300 350 J, A
Рисунок 6 - График зависимости напряжения от силы тока в сварочной цепи