bài tập lớn máy hàn công nghiệp

Lời nói đầu Sự phát triển kinh tế quốc gia phụ thuộc nhiều vào mức độ giới hóa, tự động hóa trình sản xuất Trong sản xuất đại, giới hóa, tự động hóa giúp nâng cao suất lao động cải thiện chất lượng sản phẩm vấn đề nhà sản xuất quan tâm vấn đề ghép nối chi tiết để tạo thành sản phẩm hoàn chỉnh Trong tất phương pháp ghép nối nay, phương pháp hàn điện có nhiều ưu điểm đáp ứng hầu hết yêu cầu nhà sản xuất Chính vậy, ngày nay, máy hàn đa dạng sử dụng rộng rãi lĩnh vực công nghiệp sản xuất công nghiệp dân sinh Bài tập lớn chúng em thực việc tổng quan lĩnh vực hàn điện giới thiệu trang bị điện – điện tử số loại máy hàn tiêu biểu Bài tập gồm chương : Chương : tổng quan máy hàn điện Chương : phân tích sơ đồ truyền động điển hình (máy hàn tự động ADC – 1000T) Chương : đánh giá, phân tích ứng dụng máy công nghiệp Chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy Nguyễn Ngọc Khoát, giảng viên môn trang bị điện, giúp đỡ chúng em hoàn thành tập lớn này! Dù cố gắng nhiều trình hoàn thành tập này, trình độ kiến thức hạn chế, tập chắn không tránh khỏi sai sót, mong thầy bạn đính hoàn thiện Nhóm máy hàn điện xin chân thành cảm ơn ! Các thành viên nhóm : Hà Đức Tiến Trần Văn Tiến Vũ Đình Tình Ngô Văn Tỉnh CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN VỀ MÁY HÀN 1.1.Đặc điểm công nghệ 1.1.1.Khái niệm chung Hàn điện công nghệ dùng rộng rãi công nghiệp, xây dựng, chế tạo máy dân dụng So với phương pháp gắn kết kim loại khác hàn điện có ưu điểm: - Tiết kiệm nguyên vật liệu so với phương pháp gắn kết khác (5-10% so với phương pháp tán đinh, 40%so với phương pháp đúc) - Năng suất cao, giá thành hạ - Công nghệ hàn điện đơn giản - Cải thiện điều kiện làm việc cho công nhân ghép nối kim loại - Dễ tự động hóa 1.1.2.Phân loại Về tổng thể, hàn điện chia làm loại lớn hàn nóng chảy hàn áp lực - Hàn nóng chảy phải tạo nhiệt làm nóng chảy kim loại chỗ hàn để chúng liên kết với -Hàn áp lực nhờ ép mạnh vật cần kết dính ròi nhờ tác dụng nhiệt tác dụng khác để kết dính vật với Trong phạm vi tập,ta đề cập tới hàn nóng chảy nhờ nhiệt lửa hồ quang hàn tiếp xúc nhờ nhiệt dòng điện chảy qua chỗ tiếp xúc Ta phân loại loại hàn điện theo sơ đồ sau: HÀN ĐIỆN Hàn hồ quang Hàn tay Hàn bán tự Hàn tự Hàn Hàn điểm Hàn nối Hình1.1: Phân loại hàn điện Hàn bước Hàn đường 1.1.3.Cơ cấu hồ quang điện Hồ quang điện phóng điện qua không khí điện cực điện áp thấp (vài trục vôn), áp suất bình thường Cần phân biệt với phóng điện qua không khí điện cực xảy điện áp cao (khoảng 3000V/mm) phóng điện đâm xuyên (phóng tia lửa điện, sét) Cách tạo hồ quang, cấu lửa hồ quang sau: Giả sử điện cực than A C nối vào nguồn chiều có điện áp khoảng 50V Khi chạm điện cực vào nhau, chỗ tiếp xúc nóng đỏ điện trở tiếp xúc lớn Trong không gian xung quanh xuất nhiều điện tích không khí bị ion hóa nhiệt độ cao, xạ nhiệt điện tử điện cực bị đốt nóng Do vậy, kéo tách điện cực khoảng ngắn, điện tích tự chuyển dịch điện cực: ion- điện tử cực dương A, ion + cực âm C Cụ thể là: Điện tử âm tác dụng điện trường A-C chuyển dịch cực dương A với gia tốc lớn khối lượng nhỏ Tới cực A, chúng có động lớn, va đập vào cực A dẫn tới cực A nóng đỏ tới 4000 o C, bị phá hủy (mòn) ion+ bứt chuyển dịch cực âm C Trên đường điên cực A, điện tử với tốc độ nhanh va chạm vào phân tử khí trung hòa làm chúng bị ion hóa (do va chạm ) tách thành ion+ điện tử âm Quá trình ion hóa cao tạo cung lửa hồ quang điện cực khí nóng bốc lên dạng lưỡi liềm, số nhỏ điện tử kết hợp với phân tử khí trung hòa tạo thành ion- Ion+ tác dụng điện trường A-C chuyển dịch cực âm C với tốc độ nhỏ nhiều tốc độ điện từ ion+ có khối lượng lớn điện tử đến hàng vạn lần Do , tới cực C, va chạm với cực C không gây phá hủy mạnh điện tử đập vào cực A (nhiệt độ cực C khoảng 3000o trở xuống) Ion- tới cực A tương tự ion+ tới cực C điện tích khối lượng tương tự Nhiệt độ khí cung lửa hồ quang tới 5000o C Tóm lại nhận xét là: 1.Hồ quang điện xảy áp suất bình thường điện áp thấp Khi hồ quang cháy, cực dương bị mòn cực âm Với hồ quang điện xoay chiều , cực mòn 1.1.4.Các yêu cầu chung nguồn hàn hồ quang Điện áp không tải đủ lớn để đảm bảo mồi hồ quang an toàn cho người sử dụng a Nguồn hàn điện xoay chiều U0 = (50 ~ 60)V b nguồn hàn điện chiều - U0 = (30~40)v, điện cực kim loại - U0min = 45 ~ 55 V, điện cực than Đảm bảo an toàn dòng hàn bình thường chịu chế độ dòng điện ngắn mạch làm việc(lúc mồi hồ quang ) Bội số dòng điện ngắn mạch không lớn Trong đó: - bội số dòng điện ngắn mạch - Dòng điện ngắn mạch - Dòng điện định mức Phải có công suất đủ lớn Có khả điều chỉnh dòng điện hàn tùy theo công nghệ hàn loại que hàn Dòng điện hàn phụ thuộc vào đường kính que hàn d : Ih = (40÷60)d [A] Đường đặc tính ngoài(đặc tính V- A) nguồn hàn phải đáp ứng theo loại công nghệ hàn(đặc tính động tốt) hình 3.2 a Nguồn hàn hồ quang tay cần đặc tính mềm(đường 1) để chiều dài cung lửa hồ quang thay đổi dòng hồ quang thay đổi b Nguồn hàn hồ quang cho hàn bán tự động tự động phải cứng để nâng cao tính ổn định hàn(đường 2) c Nguồn hàn để hàn lớp bảo vệ với điện cực dây mảnh cần phải tuyệt đối cứng(đặc tính nằm ngang)(đường 3) dốc lên(đường 4) Hệ số tiếp điểm nguồn hàn Nguồn hàn làm việc chế độ ngắn hạn lặp lại Để nguồn hàn làm việc tốt tuổi thọ cao, cần phải đảm bảo nhiệt lượng tỏa hàn nhietj lượng tỏa môi trường xung quanh chu kì: 0.24R.I2 Trong đó: = k.( ) = k.Tck I - dòng điện hàn[A] R - Điện trở nguồn hàn T1 - Thời gian làm việc dài nguồn hàn (3.3) T2 - Thời gian nghỉ ngắn nguồn hàn Đối cới hàn tay, thời gian hàn hết que hàn, thời gian để thay que hàn mồi hồ quang Đối với hàn bán tự động tự động, điện cực hàn máy, thới gian hàn hết lô thời gian đủ để thay lô điện cực hàn mồi hồ quang Tck – chu kì làm việc nguồn hàn(s) K – hệ số đặc trưng cho chế độ tỏa nhiệt nguồn hàn Gần đúng, coi hệ số k không đổi(k = const) Từ biểu thức (3.3) viết lại: I2 Vì = = const thời gian cấp điện chu kì hệ số tiếp điện TĐ% TĐ% = = Vậy(3.4) trở thành I2TĐ% = const Từ biểu thức trên, nguồn hàn làm việc với chế độ khác với chế độ định mức ghi nhãn nguồn hàn phải tính lại dòng điện hàn cho phù hợp 1.2 Trang bị điện – điện tử máy hàn hồ quang 1.2.1 Các máy biến áp hàn Máy BAH nguồn hồ quang (HQ) xoay chiều có nhiều ưu điểm: - Chế tạo dễ dàng cấu tạo đơn giản Giá thành thấp - Dễ tạo dòng điện lớn Máy BAH pha( phổ biến) pha Máy pha thường dùng cho nhiều đầu hàn Về cấu tạo, BAH có nhiều kiểu có phần: phần tạo điện áp không tải đủ mồi HQ phần điều chỉnh dòng hàn tạo độ dốc để có đặc tính động tốt hàn Theo phương pháp điều chỉnh dòng hàn tạo độ dốc đặc tính ngoài, chia BAH thành nhóm lớn: Các BAH có mạch từ bình thường cuộn kháng điều chỉnh dòng hàn riêng biệt hay lắp chung mạch từ Các BAH có mạch tăng cường tản từ CK Các biến áp thuộc nhóm lại bao gồm nhóm con: - BAH có cuộn dây dịch chuyển - BAH có sơn (shunt) từ - BAH có điều chỉnh số vòng dây(điều chỉnh theo cấp) 1.2.1.1.Biến áp hàn có cuộn kháng ngoài: BHA biến áp bình thường: cuộn sơ cấp w1 đóng vào lưới điện, cuộn thứ cấp w2 tạo điện áp không tải đủ mồi HQ Để điều chỉnh dòng hàn tạo đặc tính mềm, BAH có thêm cuộn kháng (CK) b gọi CK không liên quan tới biến áp kết cấu Hình 1.2 : Sơ đồ nguyên lí BAH có CK - Nếu U điện áp cuộn w2 điện áp không tải là: U0 =U2 - Khi hàn( có tải dòng I ) điện áp HQ U hq cuôn wck có dòng điện chảy qua, có sụt áp U CK nên: U = U hq + U CK Vì điện trở wCK nhỏ, bỏ qua nên tổng trở wCK coi có phần cảm kháng X L = 2π fL sụt áp là: U CK = 2π fL I Từ đó: U hq = U - U CK = U - 2π fL I (3.7) Vậy : dòng hàn I tăng U hq giảm Khi I = I nm (lúc mồi HQ ) U hq = theo (3.7), ta có: I = I nm = U2 2π fL (3.8) Từ trở Rm CK tỉ lệ nghịch với L nên vặn tăng khe hở a (hình 3.5) R m tăng, L giảm Inm tăng Máy BAH có CK có họ đặc tính hình vẽ: Hình 1.3 : Họ đặc tính máy BAH có CK Điều chỉnh dòng hàn theo khe hở a đảm bảo điều chỉnh trơn liên tục xác Nếu cuộn kháng wCK có nhiều đầu không cần điều chỉnh khe hở Lúc ta có điều chỉnh dòng hàn cấp 1.2.1.2.Biến áp hàn kiểu hỗn hợp: Máy BAH có cuộn kháng không tiện gồm thiết bị rời rạc Khi xếp CK vào máy BA mạch từ máy BA CK có liên quan trực tiếp với Hình 1.4 : BAH kiểu hỗn hợp Vì CK có mạch từ chung với máy BA nên từ thông cuộn w sinh móc vòng qua cuộn w2 wCK, nên điện áp không tải cuộn w2 wCK tạo ra: U = U + U CK Khi thay đổi khe hở a mạch từ U CK thay đổi (a tăng , U CK giảm) nên diện áp không tải thay đổi (hình 4.9) Khi có tải, dòng hồ quang chảy qua w lẫn wCK nên gây sụt áp ∆U Khi bỏ qua điện trở nhỏ dây quấn w2 wCK thì: ∆U = I ( X2 + XCK ) Điện áp hồ quang bằng: U hq = ( U + U CK ) - ∆U = U + U CK - I ( X2 + XCK ) (3.9) Dòng ngắn mạch lúc mồi hồ quang ( U hq = 0) Inm = U + U CK X + X CK (3.10) Rõ ràng thay đổi giá trị khe hở a dẫn đến thay đổi từ trở Rm, cảm kháng XL U hq , Inm thay đổi Ta có họ đặc tính sau: Hình 1.5 : Họ đặc tính BAH kiểu hỗn hợp 1.2.4.3 Biến áp hàn có sơn từ Hình 1.6 : BAH có sơn từ BAH có sơn từ giới thiệu hình Sơn từ lắp cuộn dây sơ cấp thứ cấp BAH Bằng cách di chuyển sơn từ vào sâu kéo khỏi cuộn dây quay sơn từ , thay đổi vị trí tương mạch từ 1, ta lập họ đặc tính MBA trình điều chỉnh Để tăng mức điều chỉnh trơn, BAH có sơn từ có cuộn dây điều khiển w đk sơn từ cuộn thứ cấp w2 chia làm phần: phần w21 phía cuộn w22 phía cuộn w1 Điều chỉnh dòng hàn thô theo cấp nhờ dịch chuyển cuộn w21, điều chỉnh tinh cấp nhờ dòng điều khiển cuộn wđk Dòng điều khiển lớn cho dòng hàn lớn 1.2.1.3 Biến áp hàn có cuộn thứ cấp dịch chuyển: Cuộn sơ cấp gá cố định lõi từ Trị số dòng điện hàn điều chỉnh nhờ dịch chuyển cuộn thứ cấp để thay đổi khoảng cách cuộn dây sơ cấp thứ cấp Khi cuộn dây gần dòng hàn tăng Dịch chuyển nhờ tay quay vít Tụ điện tụ lọc dùng để giảm nhiễu vô tuyến hàn tăng hệ số công suất BAH Đầu hàn nối với bọc nối Cấp điện cho BAH qua bọc nối 1.2.1.4 Biến áp hàn có điều chỉnh số vòng dây: Mạch từ MT có trụ Trụ có cuộn dây sơ cấp phần cuộn thứ cấp trụ có cuộn thứ cấp nhiều đầu Thay đổi tỷ số biến áp nhờ thay đổi số vòng sơ cấp thứ cấp từ dòng hàn đầu cuộn thứ cấp thay đổi theo cấp 1.2.1.5 Biến áp hàn có nhiều đầu hàn: BAH có đặc tính cứng để có đặc tính mềm,cần dùng với CK Số lượng đầu hàn tính theo công thức : n= Trong đó: n – số đầu hàn IBAH – dòng định mức BAH Iđh – dòng hàn đầu hàn K – hệ số phụ tải, k = 0.6 ÷ 0.8 Hình 3.14 sơ đồ mạch điện BAH pha (a) ba pha (b) dùng cho nhiều đầu hàn Biến áp cấp dòng hàn cho đầu hàn qua cuộn kháng 1.2.2 Nguồn hàn hồ quang chiều: Nguồn hàn hồ quang chiều thường biến đổi từ điện xoay chiều sang điện chiều lưới điện xoay chiều có sẵn nơi Có loại nguồn chiều: Bộ biến đổi quay: dùng động xoay chiều kéo máy phát điện chiều ( hệ Đ-F ) Bộ biến đổi tĩnh : chỉnh lưu dùng điot( không điều khiển ) thyristor (có điều khiển) 1.2.2.1.Máy phát hàn chiều: Máy phát hàn chiều có đặc tính dốc dùng phổ biến chia làm loại tùy theo mạch kích từ khử từ Máy phát hàn chiều có cuộn kích từ (KT) độc lập cuộn khử từ (KhT) nối tiếp Máy phát có cuộn kích từ : 10 Hình 1.6 : Hệ truyền động đẩy điện cực hàn dung hệ F- Đ Máy phát chiều F có cuộn kích từ stato với s.t.đ sinh ngược chiều Khi làm việc bình thường (hàn tự động ổn định) s.t.đ cuộn KTF2 tỷ lệ với điện áp hồ quang hàn lớn s.t.đ cuộn KTF1 để đẩy điện cực vào vùng hàn với tốc độ ổn định Khi chưa mồi hồ quang hàn, cuộn KTF2 có s.t.đ lớn Lúc động Đ1 quay nhanh đưa điện cực xuống để mồi hồ quang Điều chỉnh tốc độ dịch điện cực biến trở RV Để bắt đầu hàn, bấm nút M để cuộn KC tác động, cấp nguồn cho máy BAH đóng mạch cấp điện cho phần ứng động Đ1 Điện cực đẩy vào vùng hàn để mồi hồ quang Khi ngắn mạch hồ quang (lúc mồi) s.t.đ cuộn KTF2 = 0, s.t.đ kích từ tổng máy phát F s.t.đ KTF1 nên máy phát F phát điện đảo cực tính, động Đ1 đảo chiều kéo điện cực lên để hồ quang nảy sinh.Chiều dài cung lửa hồ quang tăng lên điện áp hồ quang tăng, s.t.đ KTF2 tăng, tốc độ động Đ1 giảm dần dừng lại Sau điện cực cháy cụt dần, điện áp hồ quang tăng, động đẩy điện cực xuống vùng hàn 21 Để dừng hàn, bấm nút dừng D1, ngắt điện phần ứng động Đ1 để dừng dịch cực bấm nút dừng D2 để cắt hồ quang Nếu làm ngược lại động theo quán tính đẩy điện cực nóng đỏ vào chi tiết, gây dính 1.2.3.2 Truyền động dịch điện cực hệ T – Đ : Tốc độ động dịch cực M điều chỉnh cách thay đổi góc mở thyristor cầu chỉnh lưu có điều khiển không đối xứng tạo thyristor VS1,VS2 diod VD6,VD7 Dịch pha tín hiệu điều khiển SV1,SV2 tạo phần tử R3,VT2,C1 Bộ tạo ngưỡng mở VT3, VT4 Các phần tử C1 ,VT2,R5,R7,R8 tạo mạch cầu Đường chéo cầu nối vào cực gốc B cực phát E VT3 Khi tụ C nạp điện, cực E VT3 dương cực B nên VT3 khóa Khi tụ C nạp đến 8V T3 thông Dòng ICE VT3 làm cho VT4 thông Để tạo ngưỡng làm việc tin cậy, cần phải tạo thiên áp dương cực gốc VT4 qua điện trở R6 Khi VT3 thông rồi, VT4 thông, tụ C1 phóng điện qua mạch EB VT5, mạch EB VT4, mạch CE VT3 Khi đó, cuộn sơ cấp biến áp xung BAX có dòng phía thứ cấp có xung điều khiển mở thyristor VS1, VS2 Hình : Sơ đồ điều khiển dịch cực hệ T - Đ Để tạo tuyến tính tốc độ quay động tín hiệu đặt, mạch thiết kế để tụ C1 nạp theo nguồn dòng điện áp nạp tụ tăng tuyến tính Tụ C1 nạp qua VT2(phần tử phi tuyến) điện áp UBE VT2 oone định nhờ diod ổn áp VD: thay đổi thời gian nạp VT1,VT2 đấu chung E qua R3 Điện áp điều khiển : 22 Uđk = Uđ - Uph Trong đó, Uđ - điện áp đặt RV1 Uph - Điện áp phản hồi âm điện áp động lấy qua R9 1.3.5.Trang bị điện – điện tử máy hàn tiếp xúc: Hàn tiếp xúc phương pháp lợi dụng nhiệt dòng điện chảy qua chỗ tiếp xúc kim loại để làm chảy dính kim loai vào Cường độ dòng điện hàn lớn thời gian hàn nhỏ Áp lực ép kim loại hàn thường cỡ 0,5 – 1,5 kg/mm2 Có loại hàn tiếp xúc điển hình là: - Hàn điểm: để dính kim loại đen kim loại màu, đính nhãn mác, sử dụng công nghệ chế tạo máy bay, đóng tàu ô tô… - Hàn nối: nối ống, kim loại… - Hàn đường: hàn thùng chứa… 1.3.1 Hàn điểm : Hai chi tiết ép chặt điện cực với lực ép P (hình 3.29a) Khi biến áp BAH đóng điện, cuộn thứ cấp cho dòng chảy qua điện cực chi tiết Nhiệt làm nóng chảy chi tiết điểm hàn chúng đính vào Các chi tiết dính vào nhiều điểm hàn Chất lượng mối hàn phụ thuộc yếu tố: làm bề mặt chỗ hàn, mối hàn hợp lý, thao tác chuẩn, chế độ hàn tối ưu Chế độ hàn xác định bởi: cường độ dòng hàn, thời gian hàn, lực ép, dạng kích thước điện cực Các chu trình hàn phổ biến cho theo bảng sau: Chế độ định hướng hàn điểm thép cacbon quy định bảng sau: Độ dày phôi (m m) Đường kính bề mặt tiếp xúc điện cực(m m) Thời gian hàn (s) Áp lực tỳ lên điện cực (kg) Cường độ dòng điện(kA) 0.5 + 0.5 1+1 1.5+1.5 2+2 2.5+2.5 3+3 4+4 5+5 6+6 5 10 12 12 14 0.2 – 0.3 0.2 – 0.35 0.25 – 0,35 0.25 – 0.35 0.4 – 0.6 0.6 – 1.0 0.8 – 1.1 0.9 – 1.2 1.1 – 1.5 30 – 40 80 – 120 120 – 160 160 – 200 200 – 250 500 – 600 600 – 800 800 – 900 900 – 1200 4–5 6–7 7–8 8–9 11 – 12 12 – 16 14 – 18 17 – 22 20 – 25 23 Hình : Kết cấu máy hàn điểm 24 1.3.2.Hàn nối: Hình : Kết cấu máy hàn nối Hai chi tiết ép đối đầu cho dòng điện chảy qua Chỗ đầu ép nóng chảy dính vào Thực hàn nối hợp lý tăng cao mật độ dòng điện nâng cao chất lượng mối nối Thường j = (150 – 250)A/mm2 Áp lực chi tiết làm giảm đốt nóng kim loại chỗ tiếp xúc, gây tòe đầu độ xốp gần mối nối 1.3.3 Hàn đường: Hàn đường hay gọi hàn lăn điện cực lăn Để tạo đường hàn, di chuyển lăn di chuyển chi tiết hàn Khi hàn lăn liên tục, ta có đường hàn liên tục Khi nguồn cấp gián đoạn,đường hàn gián đoạn(gọi hàn bước) Độ dày chi tiết Độ rộng lăn(mm) Áp lực (kg) 0.2 + 0.2 0.5 + 0.5 1.0 + 1.0 5 80 100 120 Dòng điện (A) Tốc độ hàn Tốc độ hàn m/ph 1.5m/ph 2500 3000 3000 3500 3500 5000 25 Tốc độ hàn 2m/ph 3500 4500 5500 Hình 10 : Bảng giá trị định hướng đường hàn Hình 11 : Kết cấu máy hàn đường 1.Vỏ máy; 2.Điều chỉnh chu kì hàn; 3.Động cơ; 4.BAH; 5.Áp tô mát; 6.Phễu chứa nước; 7.Giá đỡ điện cực dưới; 8.Cực dưới; 9.Điện cực; 10.Cơ cấu khí nén tạo lực ép điện cực; 11 Bộ điều khiển ép điện cực 1.3.4 Hệ thống điều khiển máy hàn tiếp xúc: Chu kì hàn tiếp xúc ngắn(vài ba giây) Chất lượng mối hàn phụ thuộc vào việc chọn chế độ hàn Các thiết bị điều khiển máy hàn cần đạt yêu cầu : - Đảm bảo mức độ tự động hóa cao Quán tính phần tử chuyển động nhỏ Độ nhạy cao, tác động nhanh Độ tin cậy cao 26 CHƯƠNG : PHÂN TÍCH SƠ ĐỒ ĐIỂN HÌNH CỦA MÁY HÀN ĐIỆN Máy hàn hồ quang tự động ADC – 1000T: Hình 2.1 : Hình dáng tổng thể máy hàn hồ quang ADC - 1000T 2.1.Thông số kĩ thuật : - Dòng điện hàn : 400 ~ 1200 A - Đường kính dây hàn : ~ mm - Tốc độ dây hàn : 0.5 ~ m/ph - Tốc độ di chuyển xe hàn : 10 ~ 70 m/h 2.2.Trang bị điện máy : Máy hàn có hai phận riêng biệt : nguồn hàn xe hàn 2.2.1.Bộ nguồn hàn : Bộ nguồn hàn gồm phần tử sau: Biến áp hàn 1BA Cuộn kháng CK dùng để điều chỉnh dòng hàn cách thay đổi số vòng dây cuộn kháng động chấp hành 2Đ Điều khiển động 2Đ 27 hai nút bấm MT MN Hạn chế hành trình di chuyển trượt hai công tắc hành trình 1HC 2HC Động 1Đ truyền động quạt làm mát máy biến áp hàn 28 Hình 2.2 : Sơ đồ Nguyên lý máy hàn hồ quang tự động ADC - 1000T 29 2.2.2.Xe hàn : Xe hàn trang bị hai hệ truyền động F – Đ độc lập : Động điện chiều kích từ độc lập ĐX di chuyển xe hàn cấp nguồn từ máy phát chiều FX Điều chỉnh tốc độ động ĐX thực cách thay đổi điện áp phần ứng động thông qua chiết áp VR2 để xe hàn di chuyển phạm vi v= (10 ~ 70)m/h Đảo chiều quay cầu dao đảo chiều 3CD Động điện chiều kích từ độc lập ĐK truyền động quay puli cấp dây hàn vào vùng hàn cấp nguồn từ máy phát điện chiều FK, động sơ cấp 3Đ kéo Máy phát FK có hai cuộn kích từ 1CKTFK 2CKTFK Cuộn kích từ 1CKTFK cấp nguồn từ cầu chỉnh lưu 1CL tỷ lệ với điện áp hồ quang (điện áp hàn U2) Cuộn kích từ 2CKTFK cấp nguồn từ cầu chỉnh lưu 2CL Sức từ động hai cuộn kích từ ngược Điều chỉnh tốc độ dây hàn chiết áp dây hàn VR1 Hệ truyền động cấp dây hàn có hai chế độ điều khiển chế độ hiệu chỉnh, nâng – hạ dây hàn nút bấm MX ML(khi chưa cấp nguồn hàn) 2.3 Nguyên lý làm việc hệ truyền động cấp dây hàn vào vùng hàn chế độ tự động : Ấn nút MC, rơ le trung gian RTr có điện, công tắc tơ KC có điện, tiếp điểm đóngnguồn cấp cho biến áp hàn 1BA, nối phần tử động ĐK vào phần ứng máy phát FK đóng tiếp điểm khác cho mạch điều khiển Khi dây hàn chưa chạm vào chi tiết hàn, điện áp hàn U2 = U20 có giá trị lớn nhất(U20 - điện áp thứ cấp không tải biến áp hàn) U1cl có giá tri lớn U2cl Máy phát FK phát điện quay động ĐK theo chiều đưa dây hàn xuống Khi dây hàn chạm vào chi tiết hàn, U2 = 0, dòng hàn I2 = Inm Lúc điện áp đặt lên cuộn 1CKTFK không Máy phát FK phát điện áp có cực tính ngược lại, dây hàn nâng theo chiều lên Trong trình lên, dòng hàn I2 giảm điện áp hàn tăng lên Đến thời điểm giá trị điện áp đặt lên cuộn 1CKTFK trị số đặt lên cuộn 2CKTFK, động ĐK ngừng quay, lửa hồ quang mồi hoàn tất trình hàn, dây hàn bị cháy cụt dần, hệ truyền động tự cấp dây hàn vào vùng hàn với tốc độ v = (0.5 ~ 5)m/ph tùy thuộc vào vị trí chiết áp VR1 Khi hàn xong, muốn dừng máy, ấn nút 1D để tắt lửa hồ quang, sau ấn nút 2D, công tắc tơ KC điện, cắt điện nguồn cấp cho biến áp mạch lại 30 CHƯƠNG 3:ĐÁNH GIÁ, PHÂN TÍCH ỨNG DỤNG CỦA MÁY TRONG CÔNG NGHIỆP 3.1.Một số máy hàn tiêu biểu khác: 3.1.1 Máy hàn hồ quang bán tự động khí bảo vệ CO2 khí Argon: Máy hàn hồ quang bán tự động dùng khí CO2 để bảo vệ thường dùng dây hàn hợp kim Mangan – Silic, dùng để hàn chi tiết thép cacbon thấp, đường kính dây hàn từ 0.8 đến mm Điển hình loại máy hàn máy hàn TA350A Hình 3.1 : Sơ đồ khối máy hàn bán tự động TA350A 1.Hộp điều khiển ; 2.Cơ cấu dây hàn tự động; 3.Mỏ hàn ; Chi tiết hàn; 5.Van giảm áp điều chỉnh bảo vệ; 6.Bình khí CO2(hoặc Ag); Đầu ra(-) nguồn hàn; Đầu (+) nguồn hàn; 9.Ổ cắm nối hộp điều khiển từ xa; 10.Ổ cắm nối cấu dây hàn; 11.Ổ cắm nối với van điều chỉnh khí bảo vệ; 12,15,16 Cáp điều khiển; 13 Cáp hàn; 14 Cầu chì; 17,18 Ống dẫn khí; 19.Cọc nối dây cáp vào; 20.Bộ nguồn máy hàn 3.1.2 Máy hàn hồ quang tự động dùng que hàn không nóng chảy hàn(hàn TIG): Máy hàn TIG dùng để hàn thép không gỉ,hợp kim đồng,thép mềm,thép có hàm lượng bon thấp,titan thép kĩ thuật điện - Nguồn hàn dùng máy TIG nguồn hàn chiều xoay chiều với họ đặc tính dốc để đảm bảo dòng điên hàn ổn định độ dài lửa hàn thay đổi, đảm bảo cho hồ quang cháy ổn định trình hàn 31 - Bởi vậy, điện áp không tải nguồn hàn yêu cầu cao điện áp hồ quang lớn(U20 = (4~6)U2 ) Mỏ hàn: có chức : cặp que hàn không nóng chảy Vonfram(W) có đường kính từ 0.8~ mm; cấp nguồn khí bảo vệ vùng hàn; cấp nguồn nước làm mát cho mỏ hàn Bình chứa khí bảo vệ Ag Nguồn cấp nước mát Hộp điều khiển từ xa Hình 3.2 : Máy hàn TIG 3.3.Những ứng dụng thực tế máy hàn điện: Hiện nay, hàn điện phương pháp ghép nối chi tiết dùng rộng rãi công nghiệp, xây dựng, ngành chế tạo sửa chữa máy Hàn điện có ưu điểm bật so với phương pháp ghép nối khác: - Tiết kiệm nguyên vật liệu - Độ bền học mối ghép nối cao - Giá thành hạ, suất cao - Dễ dàng thực khí hóa tự động hóa trình công nghệ mức cao Một số hình ảnh ứng dụng thực tế máy hàn điện: 32 Hình 12 : Hàn hồ quang que hàn có vỏ bọc Hình 3.4: Máy hàn điểm treo Nhật Bản công ty Vinaxuki 33 Hình 3.5 : Một người thợ tiến hành hàn nước 34 Tài liệu tham khảo: Vũ Quang Hồi ; “Trang bị điện - điện tử máy công nghiệp dùng chung” TS.Nguyễn Bê, “Trang bị điện máy công nghiệp” Nguồn từ Internet 35