Испытания машин контактной сварки

Испытания машин контактной сварки производят, чтобы убедиться в соответствии параметров и характеристик машины требованиям ГОСТ 297—80 и ТУ на машину. Испытания подразделяются на основные — приемо-сдаточные, выполняемые при приемке опытного образца машины; периодические не реже чем раз в два года на серийной машине; квалификационные на машине головной партии или установочной серии (первой партии после выпуска опытного образца) и типовые, которые выполняют из-за изменения конструкции или технологии изготовления отдельных деталей и узлов и замены материала, если они могут повлиять на основные параметры, указанные в ГОСТ 297—80, и дополнительные, установленные в ТУ на машину. Объем работ при различных видах испытаний указан в ГОСТ 297—80 (разделы 6 и 7). Работу машины при отклонениях напряжения сети (от -10% до +5% относительно номинала 380 В) проверяют при включенном токе в течение 15 мин каждый раз при наибольшем и наименьшем напряжении сети.

Усилие сжатия и осадки измеряют динамометром при ходе подвижного электрода (до динамометра) не более 1 мм. Для шовных машин следует применять специальное приспособление, имитирующее один из электродов. Допускается усилие, измерять тензометрическим способом, а также использовать метод вдавливания шарика в шлифованную плиту из металла известной твердости (особенно при измерении больших усилий, более 10000 даН). Измерение усилия выполняют при выключенном токе. При определении пределов регулирования усилия машин с пневматическим приводом наименьшее и наибольшее усилия определяют при давлении сжатого (редуцированного) воздуха, не меньшем 0,08 и 1,05 номинального давления воздуха в питающей сети (0,63 МПа).

Вторичный ток короткого замыкания измеряют при замыкании электродов на каждой ступени машины, а наибольший вторичный ток — на максимальной ступени при наименьшем вылете  и растворе  и номинальном усилии электродов. Допускается опыт короткого замыкания проводить при пониженном напряжении с последующим пересчетом по правилу пропорциональности тока напряжению.

При к.з. точечных и шовных машин приходится сталкиваться со значительными трудностями в связи с тем, что сопротивление  существенно зависит от формы рабочей поверхности и размеров (диаметра  и ширины ) электрода и ролика. В рельефных машинах электродами являются плиты. Сопротивление приспособлений при измерении тока короткого замыкания не учитывается.

Чтобы исключить эти нежелательные явления, влияющие на стабильность измерений тока короткого замыкания, целесообразно использовать специальные вставки и накладки из меди марок Ml и М2, стабилизирующие контакт . На точечных машинах в электрододержатели 1, 3 устанавливается вставка 2 (рис. 1, а), исключающая нестабильность  и, кроме того, обеспечивающая совпадение осей электрододержателей. Вставка устанавливается при незатянутом состоянии одной из консолей, которая потом закрепляется.

Рис. 1. Устройство для короткого замыкания машин:

а – точечной, б – рельефной; в - шовной

На рельефной машине устанавливают цилиндрическую вставку 2 (рис. 1, б), длина которой равна наименьшему раствору , а диаметр рассчитан, исходя из сопротивления в соответствии с предполагаемым током машины. В случае нагрева вставка может иметь внутреннее водяное охлаждение.

На шовных машинах при измерении токов короткого замыкания ролики 1 и 4 (рис. 10.7, в) сжимают номинальным усилием , после чего стягивают поверхности роликов медными накладками 2 с помощью шпилек 3.

Короткое замыкание губок стыковых машин сварки сопротивлением производят с помощью цилиндрической или призматической вставки. Длина ее определяется по соотношению, приведенному в ГОСТ 297—80.

Важным этапом испытаний машин является получение исходных данных для построения нагрузочной характеристики (НХ), выражающей зависимость . HX может быть получена расчетом или непосредственным измерением , если помещать между электродами известные эталонные сопротивления (в пределах 25…200 мкОм). Расчет проводится по-разному для машин различных типов.

Для машин переменного тока

.

Сопротивлению  последовательно задают значения от 0 (короткое замыкание) до 150…200 мкОм через 25…50 мкОм.

Для определения сопротивлений  и  необходим опыт короткого замыкания, при котором аппаратуру управления отключают и питающее напряжение подают на зажимы первичной обмотки сварочного трансформатора (до переключателя напряжений). Опыт короткого замыкания проводят при пониженном питающем напряжении (на 40…60 %). На первичной стороне измеряют ,  и активную мощность  (ваттметром). Затем определяют

; ; ,

где  — коэффициент трансформации на испытываемой ступени регулирования.

Коэффициент мощности машины переменного тока при коротком замыкании

.

При измерении  фазометром ; .

Для машин постоянного тока с трехфазным однополупериодным выпрямлением (типа МТВ-2001, МТ-4002, МТВ-8002-1)

,

где  — пороговое падение напряжения на диодах, примерно 1 В.

Для машин постоянного тока с трехфазным двухполупериоодным (шестифазным) выпрямлением по схеме завода «Электрик»

.

Сопротивление  при трехфазном выпрямлении на данной ступени при коэффициенте трансформации  определяется выражением

,

где , ,  – амплитуды фазных токов.

При шестифазном выпрямлении коэффициент 1,17 заменяется на 1,35. Для низкочастотных машин

,

где  – падение напряжения на тиристорах силового выпрямителя, =4В;

,

где  — сопротивление вторичного контура постоянному току;  — сопротивление первичной обмотки трансформатора постоянному току;  — коэффициент трансформации на измеряемой ступени.

Ток  можно определить, помещая между электродами машины известное сопротивление. Такие сопротивления могут быть изготовлены на базе стандартных шунтов постоянного тока.

Эталонное сопротивление может быть также изготовлено с помощью сварки трением; к стержню из металла с высоким удельным сопротивлением (сталь 12Х12Н10Т, сплав ХН78Т, титановый сплав) приваривают медные накладки. Изменяя марку сплава, длину и диаметр стержня, получают требуемое сопротивление, которое устанавливают между электродами машины.

Эталонные сопротивления  могут быть измерены микроомметром. Регистрацией падения напряжения Uэ.э на светолучевом осциллографе можно измерить  на данной ступени: .

Для определения длительности нарастания  в машинах постоянного тока и в низкочастотных машинах необходимо найти постоянную времени ) (если 0, это режим короткого замыкания), где  — индуктивность, Гн;  — полное активное сопротивление машины, Ом.

Ток  в конденсаторных машинах можно измерять непосредственно на вторичной стороне прибором, например АСУ-1М, или определять, измеряя первичный ток, с последующим пересчетом , где  — коэффициент трансформации. Длительность нарастания тока от нуля до максимального значения  определяют осциллографированием  или . Емкости конденсаторов определяют, разряжая батарею на известное сопротивление; измеряют время разряда  и рассчитывают по формуле

,

где  — напряжение, до которого заряжены конденсаторы.

Наибольшую мощность при коротком замыкании (в киловольтамперах) можно вычислить по результатам определения мощности при пониженном напряжении  (с пересчетом напряжения пропорционально току) или по соотношению

,

где  – максимальное значение вторичного тока, кА; , – действующее напряжение сети.

При сварке установлена мощность  значительно меньше, чем наибольшая мощность при коротком замыкании :

,

где  — наибольший вторичный ток;  — сварочный ток;  — коэффициент трансформации ступени, на которой производится сварка;  — коэффициент трансформации на последней ступени.

Проверка на сварку производится на металле (марка и толщина), указанном в ТУ на машину. Режим сварки устанавливают, исходя из получения соединения устойчивых размеров , где  — минимальный диаметр сварной точки по ГОСТ 15878-79. Режим сварки контролируется на трех макрошлифах. Стыковые сварные соединения испытывают на статическое растяжение.

Проверка машины на нагрев производится при пропускании номинального длительного тока

,

где  — кратковременный ток на соответствующей ступени; , %; где  – длительность цикла сварки одного соединения с учетом всех пауз; нагрев проводится до установившейся температуры за время 2,5…3 ч. Температуру измеряют термометрами или термопарами в наиболее нагретых частях электрического контура машины.

Это интересно

Типовые дизельные контейнерные электростанции представляют собой термоизолированные контейнеры, внутри которых находится автономный источник электроэнергии, состоящий из дизель-генераторной установки, системы выхлопа и системы управления электростанцией. Кроме того, в контейнере дополнительно установлены системы вентиляции, пожаротушения и отопления. Основными преимуществами подобных дизельных контейнерных электростанций является возможность длительной автономной работы, мобильность и возможность установки в любом месте без возведения дополнительных сооружений. Основное назначение - автономное электроснабжение строительных и торговых площадок, вахтовых поселков и пр.