Дипломная (вкр): Зварювальний апарат. Призначення та особливості

Зварювальний апарат. Призначення та особливості

Дипломна робота

Зварювальний апарат. Призначення та особливості

Зміст

Вступ

Розділ 1. Історія зварювання

.1 Види зварювальних апаратів

.2 Зварювальний трансформатор

.3 Зварювальний випрямляч

.4 Зварювальний генератор

.5 Зварювальний інвертор

1.6 Зварювальний напівавтомат

.7 Зварювальний автомат

Розділ 2

.1 Змащування поверхонь тертя, його значення

.2 Способи і системи змащування вузлів машин

.3 Рідкі змащувальні матеріали. Асортимент рідких змащувальних матеріалів

.4 Консистентні змащувальні матеріали, їх асортимент

.4.1 Асортимент консистентних мастил

.5 Тверді змащувальні матеріали

.6 Види і періодичність технічного обслуговування автомобіля

3. Інструкція з охорони праці

Висновок

Список використаних літературних джерел

Вступ

Серед всього будівельного устаткування зварювальний апарат займає особливе місце хоча б тому, що жодна будівництво без нього не обходиться  іншого способу надійно з’єднати металеві конструкції і труби просто не існує. Що могло б замінити зварне з’єднання? Кріплення анкерами, болтами або заклепками, з’єднання труб хомутами  всі ці і подібні їм способи дають або тимчасове вирішення проблеми, або незастосовні з безлічі причин. Зварювальні апарати бувають різних конструкцій і типів  трансформатори, випрямлячі, інвертори, генератори, напівавтомати.

Підвищення надійності і збільшення строків служби є одним з першочергових завдань сучасного машинобудування. Терміни експлуатації машин при цьому обмежуються в основному недостатньою зносостійкістю їх складових вузлів і деталей.

Технічне обслуговування  це комплекс операцій, які спрямовані на підтримання автомобіля в справному та працездатному стані і проводяться в процесі експлуатації автомобіля.

Мета технічного обслуговування і ремонту  підтримування дорожніх транспортних засобів у технічно справному стані та належному зовнішньому вигляді, забезпечення надійності, економічності, безпеки руху та екологічної безпеки.

Серед існуючих конструкторських, технологічних та експлуатаційних методів забезпечення зносостійкості найбільш ефективними є підходи, пов'язані з раціональним вибором мастильного матеріалу і системи змащення, зокрема, створення і забезпечення умов для подачі мастила в зону тертя.

Метою моєї дипломної роботи є роз'яснення про зварювальні апарати їх призначення та особливості. Також визначення об'ємів робіт по виконанню ЩТО, ТО1, ТО2, і СТО.

РОЗДІЛ 1. Історія зварювання

В. В. Петров, професор фізики СанктПетербурзької медикохірургічної академії (1761 1834рр.), у 1802 році першим у світі відкрив електричну дугу. Він описав явища, що відбуваються в ній, а також вказав на можливість її практичного застосування. А вже у 1881 році російським винахідником Н. Н. Бенардос (18421905рр.) було застосовано електричну дугу, яка горіла між вугільним електродом і зварюваним металом, для з'єднання і роз'єднання сталі. Для утворення шва в ролі присадочного прутка використовували сталевий дріт. Як джерело електричної енергії використовувалися акумуляторні батареї. Також М.М. Бенардосом були відкриті й інші види зварювання: контактна точкова зварка, дугова зварка декількома електродами в захисному газі, а також механізована подача електрода в дугу. У 1888 році російський інженер Н. Г. Славянов (18541897рр.) запропонував дугове зварювання плавким металевим електродом. Він розробив наукові основи дугового зварювання, застосував флюс для захисту металу зварювальної ванни від дії повітря, запропонував наплавлення і зварювання чавуну. Н. Г. Славянов виготовив зварювальний генератор своєю конструкцією. Ним був організований електрозварювальний цех в Пермських гарматних майстерень, який був перший в світі. Там він працював з 1883 по 1897р. Н. Н. Бенардос і Н. Г. Славянов поклали початок автоматизації зварювальних процесів. Їхні винаходи знайшли практичне застосування тільки після Великої Жовтневої соціалістичної революції та набули поширення в багатьох країнах світу. Вже на початку 20х рр.. на Далекому Сході проводили ремонт суден дуговим зварюванням, а також виготовлення зварних котлів, а дещо пізніше  зварювання судів і відповідальних конструкцій. В 1924 році Ленінградським заводом «Електрик» було вперше виготовлено зварювальний генератор СМ1 і зварювальний трансформатор з нормальним магнітним розсіюванням СТ2. Адже розвиток і промислове застосування зварювання вимагало розробки і виготовлення надійних джерел живлення, що забезпечують стійке горіння дуги. У тому ж році радянський вчений В.П. Нікітін розробив принципово нову схему зварювального трансформатора типу СТН. Випуск таких трансформаторів заводом «Електрик» почав з 1927р. У 1928 році вчений Д.А. Дульчевский винайшов автоматичне зварювання під флюсом. Новий етап у розвитку зварювання відноситься до кінця 30их років, коли колективом інституту електрозварювання АН УРСР під керівництвом академіка Є. О. Патона був розроблений промисловий спосіб автоматичного зварювання під флюсом. Впровадження його у виробництво почалося з 1940р. Зварювання під флюсом зіграла величезну роль в роки війни при виробництві танків, самохідних гармат та авіабомб. Пізніше був розроблений спосіб напівавтоматичного зварювання під флюсом. Наприкінці 40их років отримала промислове застосування зварювання в захисному газі. Колективами Центрального науководослідного інституту технологій машинобудування та Інституту електрозварювання імені Є.О. Патонова розроблена і в 1952 році впроваджена напівавтоматичне зварювання у вуглекислому газі. Величезним досягненням зварювальної техніки є розробка колективом ІЕС у 1949 році електрошлакового зварювання, що дозволяє зварювати метали практично будьякої товщини. Автори зварювання у вуглекислому газі плавким електродом і електрошлакового зварювання К.М. Новожилов, Г.З. Волошкевич, К. В. Любавський та ін удостоєні Ленінської премії. У наступні роки в країні стали застосовуватися: зварювання ультразвуком, електронно променева, плазмова, дифузійна, холодне зварювання, зварювання тертям і ін. Великий внесок у розвиток зварювання внесли російські вчені: В. П. Вологдін, В. П. Нікітін, Д.А. Дульчевскій, Е.О. Патонів, а також колективи Інституту електрозварювання імені Є.О. Патонова, Центрального науково дослідного інституту технології машинобудування, Всесоюзного науководослідного і конструктивного інституту автогенного машинобудування, Інституту металургії імені А.А. Байкова, ленінградського заводу «Електрик» і ін. Зварювання в багатьох випадках замінила такі трудомісткі процеси виготовлення конструкцій, як лиття, з'єднання на різьбленні і кування.

Перевага зварювання перед цими процесами наступні:

• економія металу  10 ... 30% і більше в залежності від складності конструкції;

• зменшення трудомісткості робіт, скорочення термінів робіт і зменшення їх вартості; • здешевлення обладнання;

• можливість механізації і автоматизації зварювального процесу;

• можливість використання наплавлення для відновлення зношених деталей;

• герметичність зварних з'єднань вище, ніж клепаних або різьбових;

• зменшення виробничого шуму і поліпшення умов праці робітників. Зварювання існує двох видів:

 зварювання плавленням, яке здійснюється при нагріванні сильним концентрованим джерелом тепла (електричної дугою, плазмою та ін..) кромок зварюваних деталей, в результаті чого кромки в місці з'єднання розплавляються, мимовільно зливаються, утворюючи загальну зварювальну ванну, в якій відбуваються деякі фізичні і хімічні процеси;

 зварювання тиском, яке здійснюється пластичним деформуванням металу у місці з'єднання під дією стискаючих зусиль. В результаті різні забруднення і окиси на зварювальних поверхнях витісняються назовні, а чисті поверхні зближуються по всьому перетину на відстань атомного зчеплення.

Виділяють наступні основні види зварювання:

 ручне дугове зварювання  до електроду і металу, що зварюється підводиться змінний або постійний струм, в результаті чого виникає дуга, постійну довжину якої необхідно підтримувати протягом усього процесу зварювання;

 дугове зварювання під флюсом  дуга горить під шаром зварювального флюсу між кінцем голою електродного дроту.

При горінні дуги і плавленні флюсу створюється газошлакова оболонка, що перешкоджає негативному впливу атмосферного повітря на якість зварного з'єднання;

 дугове зварювання в захисному газі проводиться як неплавким (вольфрамовим частіше), так і електродом, який плавиться;  при зварюванні неплавким електродом дуга горить між електродом і зварюваних металом у захисному інертному газі.

Зварювальний дріт вводиться в зону зварювання з боку;

зварювання електродом, що плавиться, виконується на напівавтоматах та автоматах.

Дуга в даному випадку виникає між голим дротом, який безперервно подається, і зварюваним металом.

В якості захисних газів застосовують інертні (аргон, гелій, азот) і активні гази (вуглекислий газ, водень, кисень), а також суміші аргону з гелієм, або вуглекислим газом, або киснем; вуглекислого газу з киснем та ін..

Газове зварювання  нагрівання до розплавлення зварювальних кромок і зварювального дроту високотемпературним газокисневим полум'ям від зварювального пальника. Як пальне газу застосовується ацетилен і його замінники (пропанбутан, природний газ, пари рідких горючих та ін..).

Електрошлакове зварювання застосовується для з'єднання виробів будьякої товщини у вертикальному положенні. Листи встановлюють із зазором між кромками, що зварюються. У зону зварювання подають дріт і флюс. Дуга горить тільки на початку процесу. В подальшому після розплавлення певної кількості флюсу дуга гасне, і струм проходить через розплавлений шлак.  контактне зварювання здійснюється при нагріванні деталей електричним струмом і їх пластичної деформації (здавлюванні) в місці нагрівання. Місцеве нагрівання досягається за рахунок опору електричному струму зварюваних деталей в місці їх контакту.

Існує кілька видів контактного зварювання, що відрізняються формою зварного з'єднання, технологічними особливостями, способами підведення струму і живлення електроенергією.

Види контактного зварювання:

• стиковим контактним зварюванням зварювані частини з'єднують по поверхні з'єднуваних торців;

• точковим контактним зварюванням з'єднання елементів відбувається на ділянках, обмежених площею торців електродів, що підводять струм і передають зусилля стиснення;

• рельєфне контактне зварювання здійснюється на окремих ділянках за заздалегідь підготовленим виступам - рельєфів;

• шовним контактним зварюванням з'єднання елементів виконується внахлестку обертовими дисковими електродами у вигляді безперервного або переривчастого шва.

Електроннопроменеве зварювання  використання кінетичної енергії електронів, що швидко рухаються в глибокому вакуумі. При бомбардуванні поверхні металу електронами переважна частина їх кінетичної енергії перетворюється на теплоту, яка використовується для розплавлення металу. Для зварювання необхідно: отримати вільні електрони, сконцентрувати їх і надати їм велику швидкість, щоб збільшити їхню енергію, яка при гальмуванні електронів при зварюванні перетворюється в теплоту. Електроннопроменевим зварюванням зварюють тугоплавкі і рідкісні метали, високоміцні, жароміцні і корозійностійкі сплави та сталі.

Дифузійне зварювання в вакуумі має такі переваги: метал не доводиться до розплавлення, що дає можливість отримати більш міцні зварні з'єднання і високу точність розмірів виробів; дозволяє зварювати різнорідні матеріали: сталь з алюмінієм, вольфрамом, титаном, металокерамікою, молібденом, мідь з алюмінієм і титаном , титан з платиною і т. п. плазмовим зварюванням можна зварювати як однорідні, так і різнорідні метали, а також неметалічні матеріали. Температура плазмової дуги, яка застосовується у зварювальній техніці, досягає 30 000 С. Для отримання плазмової дуги застосовуються плазмотрони з дугою прямої або непрямої дії. У плазмотронах прямої дії плазмова дуга утворюється між вольфрамовим електродом і основним металом. Сопло в такому випадку електрично нейтрально і служить для стискання та стабілізації дуги. У плазмотронах побічної дії плазмова дуга створюється між вольфрамовим електродом і соплом, а струмінь плазми виділяється з стовпа дуги у вигляді факела. Дугу плазмової дії називають плазмовим струменем. Для утворення стислої дуги вздовж її стовпа через канал в соплі пропускається нейтральний одноатомний (аргон, гелій) або двоатомний газ (азот, водень та інші гази та їх суміші). Газ стискає стовп дуги, підвищуючи тим самим температуру стовпа.  лазерне зварювання.

Лазер  оптичний квантовий генератор (ОПГ).

Випромінювачем  активним елементом  в ОРГ можуть бути:

) тверді тіла  скло з неодимом, рубін і ін..,

) рідини  розчини окису неодиму, барвники та ін..,

) гази та газові суміші  водень, азот, вуглекислий газ і ін..,

) напівпровідникові монокристали  арсеніди галію та індію, сплави кадмію з селеном і сіркою та ін.

Обробляти можна метали та неметалеві матеріали в атмосфері, вакуумі і в різних газах. При цьому промінь лазера вільно проникає через скло, кварц, повітря.  холодне зварювання металів  при додатковому великому тиску до елементів, що з'єднуються, у місці їх контакту відбувається пластична деформація, що сприяє виникненню міжатомних сил зчеплення і призводить до утворення металевих зв'язків. Зварювання виробляється без застосування нагріву. Цим способом зварюють пластичні метали: мідь, алюміній і його сплави, свинець, олово, титан.  зварювання тертям виконується в твердому стані під впливом теплоти, що виникає при терті поверхонь зварюваних деталей, з наступним додатком стискаючих зусиль.

Міцне зварне з'єднання утворюється в результаті виникнення металевих зв'язків між контактуючими поверхнями зварюваних деталей.

Високочастотне зварювання засноване на нагріванні металу пропусканням через нього струмів високої частоти з подальшим здавлюванням обтискними роликами. Таке зварювання може вироблятися з підведенням струму контактами і з індукційним підведенням струму.  зварювання ультразвуком, при якому нероз'ємне з'єднання металів утворюється при одночасному впливі на деталі механічних коливань високої частоти і відносно невеликих стискаючих зусиль. Цей спосіб застосовується при зварюванні металів, чутливих до нагріву, пластичних металів, неметалевих матеріалів.  зварювання вибухом засноване на впливі спрямованих короткочасних надвисоких тисків енергії вибуху порядку (100 ... 200) Х 108 Па на деталі, що зварюються.

Зварювання вибухом використовують при виготовленні заготовок для прокату біметалу, при плакіровці поверхонь конструкційних сталей металами і сплавами з особливими фізичним і хімічними властивостями, а також при зварюванні деталей з різнорідних металів і сплавів

Зварювальні апарати поділяються на:

Зварювальний трансформатор <#"807456.files/image001.gif">
Рис.1 Тип зварювання.

Серед всього будівельного устаткування зварювальний апарат займає особливе місце хоча б тому, що жодна будівництво без нього не обходиться - іншого способу надійно з’єднати металеві конструкції і труби просто не існує. Що могло б замінити зварне з’єднання? Кріплення анкерами, болтами або заклепками, з’єднання труб хомутами - всі ці і подібні їм способи дають або тимчасове вирішення проблеми, або незастосовні з безлічі причин. Зварювальні апарати бувають різних конструкцій і типів - трансформатори, випрямлячі, інвертори, генератори, напівавтомати - розібратися в цьому різноманітті допоможе дана дипломна робота.

.2 Зварювальний трансформатор

Його завдання  зниження напруги з електричної мережі до необхідного рівня (нижче 141 V) і регулювання зварювального струму до бажаних значень.

Рис.2 Зварювальний трансформатор.

Конструкція будьякого трансформатора повинна відповідати ГОСТ 9577, вона включає в себе сталевий магнітопровід (сердечник) і дві обмотки в ізоляції - первинну (підключається до мережі) та вторинну (з’єднана з тримачем електродів і об’єктом зварювання). У трансформаторах популярної серії ТДМ первинна обмотка жорстко з’єднана із серцевиною, котушки вторинної обмотки віддалені від котушок первинної (їх по дві на кожну обмотку) на певну дистанцію. Запалювання дуги вимагає напруги на вторинній обмотці в діапазоні 5560 V, для більшості електродів, застосовуваних при ручного зварювання, досить 50 V.

Обертанням гвинта з допомогою ручки сполучені з серцевиною котушки вторинної обмотки переміщаються по вертикалі - виконується налаштування зварювального струму до необхідних параметрів. При зближенні обмоток (рукоять обертають за годинниковою стрілкою) зменшуються індуктивний опір і магнітний потік розсіювання, зварювальний струм при цьому зростає, зворотним обертанням досягається його зменшення. Діапазон регулювання зварювального струму: при паралельному з’єднанні котушок в обох обмотках - 65460 А, при послідовному - 40180 А. Рукоятка на кришці трансформатора призначена для перемикання діапазонів струму.

Що відбувається в зварювальному трансформаторі при підключенні його до мережі змінного струму? Надходження змінного струму в первинну обмотку викликає намагнічування сердечника. Пройшовши через вторинну обмотку, магнітний потік сердечника викликає в неї змінний струм більш низької напруги, ніж надходить на первинну обмотку. При більшій кількості витків на вторинній обмотці напруга буде вищим, при меншому - напруга нижче.

Величина зварювального струму регулюється за допомогою керованого індуктивного опору, міняючого потік магнітного розсіювання. Способів зміни зварювального струму два: переміщуються котушки (як у трансформатори ТДМ), магнітні шунти або витковое (ступеневу) регулювання; додаток конструкції трансформаторів реактивної котушкою. Вибір способу регулювання залежить від магнітного розсіювання у даному трансформаторі: при підвищеному розсіюванні використовується перший спосіб регулювання; при нормальному - другий.

ККД зварювальних трансформаторів невисокий - рідко перевищує 80% бар’єр, їх вага значний. Проводячи зварювальні роботи з цим обладнанням складно добитися високої якості шва, хіба що використовувати особливі стабілізуючі електроди, здатні поліпшити зварний шов. Однак мінуси зварювальних трансформаторів компенсуються невисокою ціною і їх невибагливістю.

1.3 Зварювальний випрямляч <#"807456.files/image003.gif">
Рис.3 Зварювальний випрямляч.

Регулювання зварювального струму в випрямлячі виконується трьома способами: збільшенням/зменшенням дистанції між обмотками; з допомогою дроселя насичення; обмоток трансформатора, розділених на секції. Схеми, за якими збираються зварювальні випрямлячі - трифазна мостова і однофазна бруківка з двухполупериодным випрямленням. Зборка по першій схемі більш поширена, оскільки побудований за нею випрямляч містить у конструкції менше число вентилів - при цьому зварювальний дуга горить більш стійко.

Зварювальний випрямляч дуже нестійкий до перегріву - необхідно постійно стежити за справністю вентиляторів охолодження, інакше зварювальний апарат згорить.

Зварювальні випрямлячі призначені для перетворення змінного струму в постійний і живлення ним зварювальної дуги.

Випрямлячі класифікуються:

за числом обслуговуваних постів - одно та багатопостові;

за числом фаз живлення - однофазні й трифазні;

за типом вентилів - діодні, тиристорні, інверторні;