Информационно- измерительный комплекс для изучения технологических свойств сварочных материалов

Для исследования особенностей процесса плавления и переноса капель электродного металла в сварочную ванну в лаборатории импульсных технологий сварки и наплавки создан измерительно-информационный комплекс (ИКК), описание которого приведено в следующем параграфе 1.4.

Для исследования сварочно-технологических характеристик порошковой проволоки 48ПП-8Н использовался информационно-измерительный комплекс (ИИК), обладающий широкими исследовательскими возможностями. При создании комплекса, в его состав включалось оборудование, которое обеспечило проведение сварочного процесса как в нестабилизированном режиме, так и при использовании устройств стабилизации, регистрацию основных энергетических параметров и киносъемку процессов тепло- массопереноса. Так как киносъемка является наиболее важной частью эксперимента, то установка проектировалась таким образом, чтобы обеспечить удобство съемки и получать качественное изображение. Данные требования определили состав ИИК.

В состав ИИК входят следующие компоненты:

· Сварочный стенд.

· Пересветочный прожектор.

· Скоростная кинокамера ПУСК – 16.

· Сварочный источник питания ВС-300 с подающим механизмом ПДГ-516.

· Постовой регулятор УДГИ – 201, УДГИ - 301.

· Измерительные приборы.

· Светолучевой осциллограф.

· Блок согласования (БС).

· Аналого-цифровой преобразователь (АЦП).

· Компьютер.

Общий вид ИИК представлен на Рис.2.

Сварочный стенд (1) обеспечивает ведение сварки экспериментальных образцов в автоматическом режиме, во всех пространственных положениях и позволяет устанавливать следующие технологические параметры: вылет электрода от 5 мм до 40 мм, наклон горелки до 30°, скорость сварки от 5 до 100 м/час. Для удобства киносъемки и получения наилучшего качества изображения, выбрана схема сварки с неподвижно закрепленной горелкой и перемещающимся вдоль нее свариваемым образцом, закрепленном на подвижном манипуляторе исследовательского стенда.. При таком подходе кинокамеру не нужно перемещать синхронно с горелкой во время съемки. Стенд также позволяет перемещать манипулятор вокруг оси съемки (проходит через объектив кинокамеры и точку соприкосновения электрода со свариваемым образцом), обеспечивая возможность сварки в нижнем, потолочном и во всех промежуточных положениях. Механизм крепления горелки позволяет перемещать ее по всей плоскости исследуемого образца для установки ее в точку начала сварки.

При включении в сварочную цепь постового регулятора УДГИ –201 или УДГИ – 301 (5) сварка ведется в режиме импульсной стабилизации.

Для изучения процессов тепло- массопереноса между электродом и сварочной ванной используется киносъемка, которая осуществляется высокоскоростной кинокамерой (3). Поскольку сварочная дуга является мощным источником света, то киносъемка ведется при теневом изображении электрода и капель электродного металла. Для получения теневого изображения дуга пересвечивается мощным световым потоком, получаемым от прожектора (2). Прожектор оборудован фокусирующим устройством для получения наибольшего светового потока в области сварочной дуги. Съемка ведется со скоростью от 100 до 5000 кадров в секунду, что позволяет при просмотре фильма со стандартной частотой развертки 24 кадра в секунду получить замедление наблюдаемого процесса до 200 раз.

Для регистрации таких параметров, как сварочный ток, напряжение на дуге, скорость сварки и подачи электрода, а так же синхронизации киносъемки и сварочного процесса в состав ИИК включены: блок согласования (8), аналого-цифровой преобразователь (9) и компьютер (10).

Сигналы контролируемых параметров поступают с датчиков и цепей ИИК в БС, где приводятся к значениям, допустимым для ввода в АЦП. АЦП выполнен в виде платы, подключаемой к компьютеру (типа IBM PC AT) через ISA шину. Блок АЦП построен на отечественной элементной базе и имеет следующие технические характеристики:

Дата добавления: 2014-11-18