SU1181804A1 - Устройство дл автоматического регулировани глубины проплавлени - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ГЛУБИНЫ ПРОПЛАВЛЕНИЯ при дуговой сварке неплав щимс  электродом, содержащее траверсу, несущую сварочную горелку, со1вдиненную с источником питани  дуги, и систему регулировани  параметров режима сварки, состо щую из блоков сравнени , входы которых св заны с датчиком и с источниками опорного сигнала, а выходы св заны соответственно с входом исполнительного механизма перемещени  траверсы и с входами регул тора технологических параметров, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности регулировани  глубины проплавлени  путем измерени  толщины сло  Жидкого металла, оно снабжено источником переменного тока и блоком выделени  сигнала датчика , а датчик выполнен в виде установленного на траверсе электроконтактного датчика, измерительный с стержень которого подпружинен, уста новлен с возможностью возвратно (Л поступательного перемещени  от привода и св зан через нормально замкнутый контакт датчика с источником переменного тока, последовательно с которым включен блок вьщелени  сигнала датчика, выход которого соединен с входами блоков сравнени . 00 00

Description

1

Изобретение относитс  к сварочной технике, а именно к устройствам измерени  толщины сло  жидкого металла в сварочной ванне и регулировани  глубины проплавлени  в процессе автоматической сварки негшав пщмс  электродом.

Цель изобретени  .- повышение точности регулировани  глубины проплавлени  путем измерени  толщины сло  жидкого металла.

На фиг.1 изображена блок:-схема устройства дл  автоматического регулировани  глубины проплавлени ; на фиг.2 - структурна  схема блока вьщелени  сигнала датчика; на фиг.3 - эпюры напр жений на выходах элементов блока выделени  сигнала датчика.

Устройство дл  автоматического регулировани  глубины проплавлени  (фиг. 1) содерлсит два блока 1 и 2 срапиени  сигнала датчика и опорного сигнала, исполнительньй механизм i; перемещени  траверсы, регул тор 4 технологических параметров, источник 5 питани  дуги, сварочную горелку 6, траверсу 7, источник 8 переменного тока, блок 9 выделени  сигнала датчика, привод 10 электроконтактного датчика 11. Электроконтактньш датчик 11 состоит из норма пзно замкнутого контакта 12, измерительного стержн  (зонда) 13, подпружиненного пружиной 14 (свариваемое изделие обозначено позицией 15). Сварочна  горелка 6 и электроконтактный датчик 11 с приводом. 10 установлены на траверсе 7.

BHOiv 9 выделени  сигнала датчика (фиг.2) содержит реактивную нагрузку , например катушки 16 индуктивности , детектор 17, два пороговых устройства 18 и 19 и два преобразовател  интервала времени в напр жение 20 и 21 .

и., - эгпора напр жений на выходе реактивной нагрузки 16 J U - эпюра напр л ений на выходе детектора 17; и,. - эпюра напр жений на выходе

I и-л о t

второго порогового устройства lo; U-n - эпюра напр жений на выходе первого порогового устройства 19; и,., - эпюра напр жений на выходе второго преобразовател  20 интервала времени в напр жение, U. - эпюра напр жений на выходе nepiioro

818042

преобразовател  21 интервала времени в напр жение.i

Устройство работает следующим образом.

5 Между, горелкой 6 и свариваемым изделием 15 возбуждают дугу от источника 5 питани . Затем при образовании сварочной ванны с помощью привода 10 ввод т в зону действи 

0 дуги электроконтактный датчик 11. При прохождении зондом датчика 11 зоны дуги и погружени  его в сварочную ванну от источника 8 переменного тока проходит ток через последовательно соединенные блок 9 выделени  сигнала датчика, нормально замкнуTbrff контакт 12, изг-1ерительный стержень 13 и свариваемое изделие 15. . Частота источника 8 переменного

0 тока выбираетс  в несколько раз

больше частоты флуктуации тока сварочной дуги и частоты питани  источника 5 сварочной дуги. В момент касани  зондом 13 электроконтактно5 го датчика 11 поверхности расплавленного металла сварочной ванны в виду различной проводимости жидкого . металла и плазмы наблюдаетс  резкий скачок тока. Далее при продвижении

0 зонда 13 электроконтактного датчика 11 вглубь расплавленного металла происходит соприкосновение измерительного стержн  с твердым нерасплавленным металлом и за счет упругости,

J созданной пружиной, нормально замкнутый контакт 12 размыкаетс , при этом разрываетс  цепь ирохож - ени  переменного тока от источника 8 и одновременно привод 10 возвращает

0 электроконтактный датчик 11 в исходное положение. Процесс погруж:ени  электроконтактного датчика в сварочную ванну перис дически повтор етс  с определенной частотой в зависимос5 ти от параметров режима сварки.

Часть знергии сигнала, проход щего через электроконтактный датчик 11, выдел етс  в блоке 9 выделени  сигнала датчика.

Q Блок 9 вьщелени  сигнала датчика работает следующим образом (см. фиг.2 и 3).

Сигнал электроконтактного датчика 11 проходит через первичную обмотку 16 индуктивности. Часть энергии этого сигнала снимаетс  с вторичной обмотки катушки 16 индуктивности (эпюра и) и подаетс 

3

на детекторное устройство 17. Продетектированный сигнал (эпюра ) поступает на входы двух пороговых устройств 18 и 19. На выходе первого порогового устройства 19 формируетс  пр моугольный импульс посто нного напр жени  (эпюра ), длительность которого по времени t пропорциональна длине дуги, а на выходе второго порогового устройства 18 - пр моугольный импульс посто нного напр жени  (эпюра и ), длительность которого по времени t2 пропорциональна толщине сло  жидкого металла. Сигнал с выхода первого порогового устройства 19 (U,. ) подают на вход первого 21 преобразовател  интервала времени в напр жение, а сигнал с выхода второго порогового устройства 18 - на вход второго 20 преобразовател  интервала времени в на- пр жение.

Преобразованный сигнал, пропорциональный напр жению, с выхода первого преобразовател  интервала времени в напр жение (эпюра Uj) поступает на вход первого блока 1 сравнени  сигнала датчика Ug и опорного сигнала Ugp (требуемое значение регулируемого параметра - длины дуги . )J ас вькода второго преобразовател  20 интервала времени в напр жение (эпюра Ujg) - на вход второго блока 2 сравнени  сигнала датчика U. и опорного сигнала UQJIJ ( требуемое значение регулируемого параметра - толщины сло  жидкого металла е/ ) .

Сигнал рассогласовани  в первом блоке 1 сравнени  между Uj и Ujj,,, по вл ющийс  при изменении длины

818044

дуги, пропорциональный регулирующему воздействию, подают на исполнительный механизм 3 перемещени  траверсы, с помощью которого перемещаетс  траверса 7 до установлени  требуемой длины, т.е. компенсации рассогласовани .

Сигнал рассогласовани  во втором блоке 2 сравнени  между U- и

to oni по вл ющийс  при изменении

толщины сло  жидкого металла сЛ подают в блок 4 регулировани  технологических параметров, с помощью которого регулируют, например, сваt5 рочный ток, скорость подачи проволоки , скорость сварки.

Весь процесс автоматического регулировани  глубины проплавлени  можно разделить во времени на следующие этапы (фиг.З): t - врем  прохождени  электроконтактного датчика через дугу; t - врем  погружени  электроконтактного датчика в слой жидкого металла , tj - врем 

5 регулировани  глубины проплавлени . Абсолютное значение длины дуги Е и толщины сло  жидкого металла сЛ определ ют по следующим зависимост м

0 V ц ;

сЛ V 4 ..

где V - скорость погружени  электро ,контактного датчика.

, Предлагаемое устройство позвол ет повысить точность регулировани  глубины проплавлени  по сравнению с известньми устройствами, что в конечном итоге повысит качество сварных соединений, а также надежность и ресурс сварных конструкций.

М

фЦ. 1

Г

t3

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ГЛУБИНЫ ПРОПЛАВЛЕНИЯ при дуговой сварке неплавящимся электродом, содержащее траверсу, несущую сварочную горелку, соединенную с источником питания дуги, и систему регулирования параметров режима сварки, состоящую из блоков сравнения, входы которых связаны с датчиком и с источниками опорного сигнала, а выходы связаны соответственно с входом исполнительного механизма перемещения траверсы и с входами регулятора технологических параметров, отличающееся тем, что, с целью повышения точности регулирования глубины проплавления путем измерения толщины слоя Жидкого металла, оно снабжено источником переменного тока и блоком выделения сигнала датчика, а датчик выполнен в виде установленного на траверсе электроконтактного датчика, измерительный стержень которого подпружинен, установлен с возможностью возвратнопоступательного перемещения от привода и связан через нормально замкнутый контакт датчика с источником переменного тока, последовательно с которым включен блок выделения сигнала датчика, выход которого соединен с входами блоков сравнения.

   SU .1181804

   1181'804