Đang tải... (xem toàn văn)
Microsoft Word Biangoai doc Bé C«ng th−¬ng Tæng C«ng ty M¸y ®éng lùc vµ m¸y n«ng nghiÖp ViÖn C«ng nghÖ B¸o c¸o tæng kÕt ®Ò tµi KH CN M∙ sè 241 07 RD/H§ KHCN Tªn ®Ò tµi nghiªn cøu thiÕt kÕ, chÕ t¹o m¸y[.]
Bộ Công thơng Tổng Công ty Máy động lực máy nông nghiệp Viện Công nghệ Báo cáo tổng kết đề tài KH-CN M số: 241.07 RD/HĐ-KHCN Tên đề tài: nghiên cứu thiết kế, chế tạo máy hàn điểm di động, dòng hàn từ 500 ữ 6500A Cơ quan chủ quản: Bộ Công thơng Cơ quan chủ trì: Viện Công nghệ Chủ nhiệm đề tài: KS trần tuyền 6795 12/4/2008 Hà Nội, 03 - 2008 Những ngời thực KS Trần Thanh Tuyền Viện Công nghệ KS Lê Sỹ Lan Viện Công nghệ KS Trần Minh Châu Viện Công nghệ KTV Trơng Văn Thoa Viện Công nghệ KS Nguyễn Ngọc Thắng Viện Công nghệ mục lục trang Phần giới thiệu sơ lợc hàn điểm 01 1.1 Hàn điện trở 01 1.2 Hµn ®iÓm 01 Mô tả mối hàn điểm loại mối hàn khác 02 1.3 Máy hàn điểm di động 04 PhÇn ThiÕt kÕ kü thuËt 05 2.1 Nguyªn lý chung 05 Sơ đồ khối 06 2.2 Khèi chức nguồn 07 Sơ đồ mạch nguồn 07 2.3 Khối chức công suất 08 Sơ đồ mạch điện công suÊt 09 Thiết kế máy biến áp động lực 10 ThiÕt kÕ lâi t«n silic 11 ThiÕt kÕ cuén d©y 12 xử lý Cách điện, chống ẩm, chống rung, chống ồn 13 2.4 Khối chức điều khiển lËp tr×nh 13 2.4.1 ThiÕt kế chức vi điều khiển 13 Loại vi điều khiển lựa chọn 13 CÊu hình sử dụng cho máy hàn đề tài 14 Lu đồ tiến trình phÇn mỊm 15 lu đồ giải thuật vòng lặp main 16 module spi hiển thị chữ số led 17 hàm đẩy spi_led 18 danh sách công cụ làm việc 19 ThiÕt kÕ cÊu h×nh cøng chức chân chíp 19 Thiết kế phần hiển thị hình menu cài đặt 23 Các chế độ hiển thị hình sau chế tạo hoàn thiện máy 28 2.4.2 ThiÕt kÕ phÇn cøng cho khèi ®iỊu khiĨn 30 PhÇn ngn 30 Phần đệm công suất 31 Mạch điều chÕ tÝn hiƯu ®o l−êng 32 Mạch điều chế tín hiệu đo dòng hàn 33 Mạch tạo ®iƯn ¸p quy chiÕu 34 Mạch giao tiếp máy tính 35 S¬ đồ mạch điều khiển đầy đủ 36 2.5 Khèi hiĨn thÞ 36 Sơ đồ mạch hiển thị 37 2.6 ThiÕt kÕ m¹ch in 38 2.6.1 Board mạch hiển thị 39 c¸c b¶n vÏ thiÕt kÕ 40 - 44 2.6.2 Board m¹ch ®iỊu khiĨn 45 vẽ thiết kế 46 - 50 phÇn ThiÕt kÕ c¬ khÝ 51 vÏ thiÕt kÕ 52 - 68 phần khảo nghiệm thùc tÕ 69 b¶ng kÕt qu¶ kh¶o nghiƯm 69 hình ảnh đ chụp trình khảo nghiệm 71 - 73 phÇn nhËn xÐt chung 73 - 75 tài liệu tham khảo 76 PhÇn giíi thiƯu sơ lợc hàn điểm: 1.1 Hàn điện trở: Trong nhiều nguyên lý hàn kim loại nh hàn điện trở, hµn que, hµn TIG, hµn MIG, MAG, Hµn PLASMA, hµn hàn điện trở đặc biệt Bằng cách cấp nguồn điện có hiệu điện (U) vào hai phía vật hàn kim loại, kim loại có tính dẫn điện nên xuất dòng điện (I) qua vật hàn, kim loại có điện trở suất nên vật hàn tồn điện trở (R), dòng hàn làm cho điện trở sinh nguồn nhiệt cã c«ng suÊt (P) theo c«ng thøc: U=I/R P=U.I → P = I² / R Ngn nhiƯt nµy lµm nãng chảy vật hàn tạo mối hàn giữ hai điện cực 1.2 Hàn điểm: Trên sở nguyên lý hàn điện trở, hàn điểm mang nhiều u điểm so với nguyên lý hàn khác chất lợng mối hàn tính kinh tế Hàn điểm tạo mối hàn từ bên mặt tiếp giáp nơi mà mắt ta không nhìn thấy, điểm đặc biệt mà không loại máy hàn khác làm đợc Mối hàn máy hàn điểm không cộm lên, không làm cháy thứ xung quanh, nguội nhanh, gây biến dạng vật liệu hàn, không gắn thêm loại vật liệu khác lên mối hàn, không tạo xỉ bám quanh mối hàn nên mối hàn đẹp hẳn so với mối hàn khác Ngoài hàn điểm loại que hàn, dây hàn, thuốc hàn hay khí hàn cả, gia công mài sửa lại mối hàn mà tốc độ hàn lại cao đạt tới 0,05 giây / mối hàn, hàn điểm kinh tế Mô tả mối hàn điểm loại mối hàn khác: Mối hàn que Mối hàn Mối hàn TIG Mối hàn điểm Hình Do điện trở hai điện cực hàn điểm vật hàn nhỏ khoảng 0,00001 đến 0,001 omh nên phải cấp nguồn điện có dòng điện lớn từ hàng trăm Ampe đến hàng trăm nghìn Ampe tuỳ theo vật liệu độ dầy vật liệu hàn tạo đợc hiệu điện đủ lớn vật liệu hàn, dây hàn cần lớn để dẫn đợc dòng điện lớn nh vậy, đặc điểm mà máy hàn điểm thờng phải đặt cố định di chuyển vật hàn để hàn Vật hàn dầy dòng hàn lực ép hai điện cực phải lớn nên việc chế tạo máy hàn để hàn vật liệu dầy trở nên khó khăn, máy hàn lớn di chuyển để thao tác mà di chuyển vật hàn loại dầy để thao tác nặng nề khó khăn Chúng lấy ví dụ số thông số bảng tra chế độ hàn điểm dùng cho thép bon thấp sổ tay hàn dán điện trở ZGRZEWANIE OPOROWE PORADNIK tác giả Ryszard Michalski nhà xuất khoa học kỹ thuật Ba Lan: Chế Chiều dầy thép (mm) Đờng kÝnh ®iƯn cùc (mm) ®é mỊm ChÕ ®é Thêi Thêi Lực ép (kg) cứng Dòng hàn gian cấp (Ampe) dòng Lực ép Dòng hàn (kg) (Ampe) (giây) gian cấp dòng (gi©y) 0,5 60 000 0,2 450 000 0,04 1,0 100 000 0,4 250 000 0,1 1,5 150 000 0,8 400 11 000 0,2 2,0 200 000 1,0 500 14 000 0,3 3,0 300 000 2,0 800 19 000 0,6 4,0 11 380 10 000 3,2 250 24 000 0,9 5,0 13 450 12 000 4,5 700 28 000 1,4 6,0 15 - - - 250 32 000 2,0 7,0 17 - - - 000 37 000 2,5 8,0 19 - - - 700 40 000 3,0 Bảng Qua bảng thông số ta thấy u máy hàn điểm vật liệu hàn dầy nhng hàn ®iĨm l¹i chiÕm −u thÕ cao ®èi víi vËt liƯu hàn mỏng, vật liệu mỏng đến mức loại máy hàn khác khó hàn đợc 1.3 Máy hàn điểm di động: Để phát huy tối đa u điểm loại máy hàn điểm, đề tài nghiên cứu chế tạo loại máy hàn điểm di động công suất nhỏ với dòng hàn từ 500 Ampe đến 6500 Ampe, với dòng hàn không lớn nh di chuyển điện cực để hàn nhiều t mà không cần cố định điện cực di chuyển vật hàn Máy hàn đề tài sử dụng dây hàn có tiết diện 300 mm2, kẹp mát tay hàn khoảng 5kg cầm tay để thao tác không nặng nề, với tay hàn hàn đợc thép dầy tối đa 2+2mm Ngoài chế tạo thêm tay hàn mini với trọng lợng dới 1kg dây hàn nhỏ dới 25mm2 để hàn loại thép mỏng có chiều dầy dới 0,5mm linh hoạt tiện dụng hữu ích, tay hàn mini kết hợp với máy hàn đề tài hàn đợc thép mỏng tới 0,1 mm lới thép có sợi nhỏ tíi Ø 0,5mm Víi nh÷ng vËt liƯu máng nh− vËy cácloại máy hàn nh hàn que, hàn TIG, hàn MIG, MAG, Hàn PLASMA, hàn hàn đợc u điểm lớn máy hàn điểm di động Ngoài khả hàn loại thép nêu trên, máy hàn điểm di động đề tài thiết bị hàn gá hữu hiệu Đối với chi tiết đòi hỏi phơng pháp hàn khác mà cần hàn gá trớc cho xác việc dùng máy hàn điểm di động đặt dòng hàn nhỏ so với hàn điểm thành phẩm hàn gá ta đợc kết tốt nhanh chóng, mối hàn gá dùng phơng pháp không gây biến dạng chi tiết hàn nhiều nh phơng pháp hàn gá khác mà đảm bảo độ chác chắn để hàn thành phẩm Vì đặc tính sinh nhiệt nhanh hàn điểm nên chất lợng máy hàn điểm không phụ thuộc vào độ xác dòng hàn mà độ xác thời gian cấp dòng quan trọng không Đề tài đà nghiên cứu giải pháp để đảm bảo độ xác tối đa cho dòng hàn thời gian cấp dòng số hoá phần điều khiển Với khoảng thời gian đợc chia nhỏ đến phần triệu giây để tính toán cài đặt cho việc điều khiển thời gian cấp dòng từ 0,01 giây đến 2,5 giây độ xác cao phần điều khiển dòng hàn đợc chia thành 1000 mức tơng ứng với mức dòng hàn đặt từ 100 Ampe đến 6500 Ampe (6,5A/1mức) Phần Thiết kế kỹ thuật: 2.1 Nguyên lý chung: Máy hàn điểm di động gồm phần phần nguồn, phần công suất, phần điều khiển lập trình, phần tay hàn, phần khí vỏ máy Sau thông số cài đặt dòng hàn, thời gian cấp dòng, cắt tải, cắt áp, cắt thấp áp, cắt nhiệt đà đà đợc cài đặt lu vào nhớ máy máy thờng xuyên kiểm tra điều kiện làm việc sẵn sang thực lệnh điều khiển Ngời vận hành việc bấm contac tay hàn máy cấp nguồn điện có dòng nhỏ dới 100A để kiểm tra độ tiếp xúc khởi động bơm nớc làm mát tay hàn dòng kiểm tra đà đạt 50A máy đồng thời cấp dòng hàn đếm lùi thời gian cấp dòng, thời gian cấp dòng đà hết máy ngắt dòng hàn bơm nớc làm mát tay hàn đợc ngắt sau khoảng thời gian lần thời gian cấp dòng Trong trình làm việc máy phát có cố nh tải, áp, thấp áp, nhiệt máy tự động ngắt dòng cảnh báo cho ngời vận hành biết còi thể dòng thông báo lỗi hình, việc báo lỗi trì lỗi không ngời vận hành buộc phải ngắt nguồn khởi động lại máy sẵn sàng làm việc tiếp Sơ đồ khối: Kẹp mass 380V Phần nguồn Phần công suất Đờng ĐK Thyrystor Phần tay hàn Đầu mỏ hàn Nhiệt độ ĐK Phần điều khiển 380vac Đờng liệu Đờng Phím bấm Phần hiển thị Đờng nguôn 220V Phần cắt nhiệt Đờng gió làm mát Phần làm mát gió Phần làm mát nớc Đờng contac đkhiển Đờng điều khiển Đờng nớc lạnh Đờng nớc nóng Hình Đây sơ đồ thể mối liên kết, tơng tác khối chức toàn máy Dới phần chi tiết cho khối chức năng: