Извините за некоторый OFF, но гложут вопросы сугубо по профилю, замаялся искать.:confused:
Извините за некоторый OFF, но гложут вопросы сугубо по профилю, замаялся искать.:confused:
Тусовка не попадалась, похоже сварщики не сидят в Интернете, давайте попробуем обсудить Ваши вопросы здесь.
Грустно - вопросы специфические.
Ну что ж, попробуем.
Тип сварки - дугоконтактная конденсаторная неплавящимся электродом.
Вопросы:
1. Какой должна быть полярность дуги (или критерии по выбору полярности) при приварке проволоки из медного сплава к пластине из алюминиевого сплава вольфрамовым (естественно) электродом ?
2. Не слишком ли самонадеянным будет применение шагового двигателя в качестве циклического привода сварочной головки ?
К сожалению смутно представляю сбе приинцип дугоконтактной сварки , но думаю что основным критерием по выбору плярности должно быть сохранение чистоты и формы заточки вольфрамового электрода максимальное количество циклов. (Режим наверное можно подобрать при любой полярности).
А что касается привода - главное подобрать шаговый достаточной мощности - привод на коллекторном будет весьма сложен и ненадёжен, на асинхронном гораздо сложнее.
Можно вспомнить ещё линейный двигатель, но его придется изготавливать " с нуля" и проблема датчиков останется "висеть".
Ладно, поехали.
В дугоконтактной сварке электрод (в моем случае) касается свариваемой поверхности и зажигает дугу за счет наличия в разрядном контуре дросселя, после чего отводится на позицию выдержки, где конденсатор разрядного контура отдает всю свою энергию.
По первому вопросу. Есть дуга прямая (на электроде - ) - электроны плазмы с электрода валят в свариваемую поверхность, и обратная (на электроде +). В литературе встречаются оба типа дуги, преимущества и недостатки кроются где-то в глубинах сварочного материаловедения.
Преимущества прямой дуги - отдача тепла в т. н. сварочную ванну (зона сварки), недостаток обратной соответственно - нагрев электрода.
Другими словами - все, что мне известно - это тепло, прочие нюансы покрыты мраком. Возможность съема тепла с электрода у меня есть - рядом пневмомагистраль.
По второму вопросу. Мой тип сварки (с применением неплавящегося электрода) - эксклюзив. В классическом варианте "электродом" является деталь, которая зажимается в сварочный пистолет, своим торцом зажигает дугу, отводится на выдержку и после этого "пришлепывается" в сварочную ванну. Так вот, приводы пистолетов - электромагниты. Вот и думается мне, если взять самый мощный шаговый движок и облегчить массу движущейся рейки с электродом до пары десятков грамм, смогу ли я получить приводные скорости и старт-стопы соизмеримые с электромагнитами. А менингит этот происходит оттого, что после сварочного цикла рейка должно уехать в позицию стоянки, чтобы не мешать другим механизмам, на расстояние до 20 мм.
Вот так вот. Датчики здесь - фрикадельки, надо будет - поставим. Тут вопрос идеологии.
Не вижу препятствий. Кстати к неплавящемуся электроду надо полагать будет подаваться защитный газ?
Не надо полагать, не будет.
Есть у них такое понятие, интенсивность парообразования называется. Это когда свариваемые материалы испаряются. Так вот, при данном типе сварки давление паров достаточно для сварки под водой на глубине до 40 м.
А я вот думаю, какие еще соображения могут быть по поводу полярности дуги? Ну какие там критерии ???
Свариваемые матералы будут испаряться всго один раз , а електрод должен будет работать много циклов.
При этом пары врядли защитят его от окисления.
В таком случае дуга должна быть прямая - меньше будет нагреваться электрод - хотя ИМХО это не поможет.
Попробуйте включить разбитую лампочку - вольфрам окислится и сгорит за несколько секунд.
Насколько я знаком с аргонодуговой сваркой, там основной критерий это чистота.
Или у Вас эта штука будет работать под водой ?
Давайте спокойно во всем разберемся.
1. "Чистота" - это что ? Поверхность электрода ? Есть угроза эррозии ?
2. Окисление - это что ? Там, где плазма, окисления быть не может. Нет дуги - нет плазмы, окисление в этом случае может быть при температуре около 1000 С, я правильно понимаю?
В моем случае электрод работает 10 мс, отдыхает - 1 с.
ИМХО, сомнителен нагрев до температуры окисления ввиду усреднения мощности по времени.
Может, более актуален перенос металлов на поверхность электрода? Пока с трудом себе представляю.
Насчет пара и воды - по чем купил, по том и продаю :
http://www.welder.ru/journal/1999-04/1999-04-07-1.htm
Под чистотой я действительно имел в виду поверхность электрода , причем , ИМХО не так страшна эррозия - вечного , к сожалению , ничего не бывает , а перенос свариваемого металла на поверхность электрода.
При этом могут меняться параметры дуги со всеми вытекающими последствиями.
Насколько я понимаю перенос металла в плазме сродни переносу в електролите - от минуса к плюсу.
В таком случае к электроду должен быть подключен плюс.
Перегрев при такой скважности действительно сомнителен.
Я думал , что процесс длится подольше , а , как пишут в указанной Вами статье , при длительностях порядка секунды действительно требуется защитный газ.
Желаю успеха.
Спасибо.
Значит, по-Вашему, перенос металла на поверхность электрода более предпочтителен, чем "вынос" дугой ?
Я почему-то тоже так считал. Утешительно, что мнения совпадают.
Кстати, может перенесенный на поверхность электрода металл в процессе следующего цикла дуги частично испаряется ? Это тоже на руку.
ььТак вот, приводы пистолетов - электромагниты. Вот и думается мне, если взять самый мощный шаговый движок и облегчить массу движущейся рейки с электродом до пары десятков грамм, смогу ли я получить приводные скорости и старт-стопы соизмеримые с электромагнитами. А менингит этот происходит оттого, что после сварочного цикла рейка должно уехать в позицию стоянки, чтобы не мешать другим механизмам, на расстояние до 20 мм. ьь
-----------------------------------------------------------------------------------
Практически невозможно заменить ел.магнит на двигатель, в данном случае скорость срабатывания електромганита намного выше чем работа
шагового двигателя через передачу.
Етим достигается быстрое гашение дуги електрода.
Алтернативои електромагниту может служить только енергия пружинного привода. Однако для многократных взводов пружины потребуется сложныи моторныи привод.
Вы просто погрязните в механике.
п.с.
примененныи способ сварки может быть интересен разве только для сваривания деталеи строго определенного размера
иначе слишком много настроек как механики так и ел.режима сwарки.
Разогрев и перенос металла как и при любом другом способе сварки должен быть осушествлен на более массивную деталь в данном случае на основу к которои вы собираетесь прилепить деталь(електрод)
В противном случае вы получите холодныи шов и вашу деталь сдует ветром:)
Согласен, практически невозможно.
Так же невозможно, как реализация электромагнита с ходом якоря 20 мм. Это все вынужденная мера и не от веселой жизни.
Пружинный привод недолговечен по причине усталости последней - не получится долговременной повторяемости параметров сварки.
Повторюсь, ни о каком гашении дуги речь идти не может - она гаснет сама по себе ввиду полной отдачи энергии конденсаторной батареей в каждом цикле.
В моем случае электрод несколько массивнее свариваемых элементов, хотя требования к соотношению масс мне неизвестны. Если можно, уточните.
Уточню, речь идет не о шовной, а о точечной сварке.
Спасибо за ответ.
Я не сварщик хотя учась в технаре и в институте изучал методы сварки и пайки металлов.
Все примеры на основе практической работы с людьми занимающимися сваркой профессионально. И кроме того довольно
близкое знакомство с приводами высоковольтных маслянных выключателей на подстанциях. В них применены только 2 вида включения пружинный и ел. магнитный. Именно они придаwая контактным деталям выключателя необходимые ускорения обеспечивают быстрое гашение дуги.
Указанный вами способ по моему не совсем контактный , вы пишете сами что зажигается дуга, на какое то время пусть на время разряда конденсатора, но она есть. За это время металл
должен успеть разогреться и деталь механически прижимается к
основе. (Написал я весь процесс быстро, но даже не зная ел.
принципиальной схемы аппарата можно предположить что в нем должны быть устройства выдержки времени, регулировка расстояния между пистолетом с деталью и основой, какие то моторчики со своими схемами управления и регулировки скорости и т.д.)
При чистой контактной сварке обе свариваемые детали изначально
уже совмещены и прижаты. Импульс тока с конденсатора имеет
тип обычного кз между электродом и свариваемыми деталями.
Проплавляется только маленькая зона в обейх деталях непосредственно под электродом. Разогрева металла, за пределами етои зоны, естественно нет. Почему кстати указанный способ широко применяется в автомобилестроении. Для соединения тонких листовых металлов.
Что касается вашего способа я внимательно почитал вашу
ссылочку способ действительно интересный, но он расчитан в основном на приварку одинаковых деталей как там и говорится
резьбовых втулок и т. д.
Все верно. Способ не совсем контактный. Точнее - совсем не "контактный" по типу сварки. Электрод входит в контакт со свариваемыми элементами только с целью нарастания тока в сварочном контуре до значения, необходимого для тока дуги, бОльшая часть энергии отдаётся в дугу при отводе электрода.
Так что по природе своей сварка скорее дуговая, чем контактная.
Естественно, электрод отводится на небольшое расстояние в позицию выдержки, где отдается вся энергия дуги. Указанное расстояние - параметр сварки.
А вот моторчик по моей задумке должен быть один. Требования - быстродействие, хороший старт-стоп, в т. ч. при реверсировании. Поэтому остановился на шаговом двигателе.
Проектируемый аппарат ни в коем случае не претендует на универсальность, а как раз для сварки однотипных элементов.
А если сделать секционированный соленойд и переключать секции по мере продвижения якоря ?Цитата:
Так же невозможно, как реализация электромагнита с ходом якоря 20 мм. Это все вынужденная мера и не от веселой жизни.
Вроде ход можно получить сколь угодно большой.
Причем две последние секции можно использовать для формирования позиции выдержки.
В популярных журналах писалось о электромагнитной пушке на таком принципе.
Просьба ногами не пинать, мысль так сказать, с ходу.
Да я и сам здесь уж никак не в роли гуру.
Дело в том, что расстояние отвода в позицию выдержки - параметр регулируемый, при отладке должна быть возможность установки оного в пределах 0,5 - 4 мм.
При ходе же электрода вперед противопоказания против электромагнита - удар по свариваемым элементам. Толщина пластины 0,5 мм , масса каретки - несколько десятков грамм.
Боюсь разрушений :-)
А насчет соленоида весьма интересненько было бы почитать.
Если нетрудно, сошлите меня.
Спасибо.
Куда сослать конкретно не знаю :(
Про ту пушку когда-то читал в "Техника-молодежи" да еще где то, давно это было, уже не помню. Там снаряд по идее двигался с ускорением.
Но думается при надлежащем расположении соленойдов и выборе хитрого закона коммутации можно довольно гибко управлять движением снаряда, тфу, якоря :)
А если предпоследнюю секцию сделать перемещаемой, то и возможность регулировки на лицо будет.
Но это НИР, и не малый.
Хотя, если деньги и время в наличии, то ...
Ну здесь вариант стандартный: если деньги - то не у меня, а время - конечно же, вчера.
Да якорь соленоида можно розогнать чтобы он вылетел из катушки в виде снаряда.
кстати устройство самодельного ружья на этой основе делали когда то в детстве.
На входе катушки укреплялись контакты из упругой брозы
в них вставлялся кусочек гвоздя таким образом цепь от батареи
в
сторону катушки была замкнутой
Затем нажимая кнопку (курок идущей ко второму концу катушки) замыкали общую цепь от катушки к другому полюсу батареи, кусочек гвоздя втягивался в катушку и так как этим он одновременно размыкал цепь летел дальше по инерзии. :)
Ладно отвлекся.
Ел. магнит или соленоид будет работать только в одном направлении
это спусковое устройство, затормозить вы его не сможете , только ускорить.
Судя по вашему описанию:
1. каретка с деталью должна приблизиться к основе на некоторое
расстояние или даже деталь должна коснуться основы чтобы загорелась дуга
2. каретка с деталью должна отьехать назад на какое то расстояние таким образом дуга зажгется более устойчиво и на основе должна образоваться сварочная ванная
3. Деталь должна быть вновь прижата к основе
4. выдержана какое то время в этом положении чтобы металл,
сварочной ванной, остыл
Весь прозесс должен пройти в промежуток времени в микросекунды
это сложно
давайте попробуем разобраться
на пункте 1 и 2 пожалуй применение ел. двигателя более оправдано, но шаговый двигатель вряд ли подойдёт
Шаговый ел. двигатель это всего лишь многофазный двигатель переменного тока. Для него довольно сложно выполнить регулировку скорости, причем не само равномерное изменение скорости а ускорение, торможение.
(Другими словами характеристика мотора должна быть в один момент жесткои в другои мягкои.)
Остается применеё двигателя постоянного тока, для него
должны быть предусмотренны различные режимы работы.
Пункт 3 ещё работает двигатель
пункт 4 только электромагнит
Чисто технически реализовать схему управления всеми механизмами будет очень сложно
Тут полностью согласен с уважаемым коллегой Тadas
Если соленойд опять включить, когда снаряд только что прошел через него, то он пожалуй будет притормаживать.Цитата:
Ел. магнит или соленоид будет работать только в одном направлении
это спусковое устройство затормозить вы его не сможете только ускорить.
Вот я и говорил о хитром законе коммутации.
Тут и моментом включения, и длительностью, и силой тока в каждой секции надо управлять. Это посложнее того детского ружья, но внутренний голос говорит - все же в принципе возможно.
За то механика - проще некуда :)
Вот тут мысль стукнула - ведь это что-то наподобие шагового двигателя, только линейного.
Включаем первую секцию - якорь туда, пока не выключим - он там и остается. Выключаем первую, включаем вторую - якорь перескакивает туда ... выключаем последнюю, включаем предпоследнюю - реверс, якорь зависает в позиции выдержки.
Затем таким же макаром возвращаем его в исходную позицию.
Да теоретически можно управлять и полетем снаряда, и даже его притормозить
но вы забыли что время его полета намного быстрее времени необходимого для горения дуги и разогрева свариваемых деталей.
Да не надо нам его разгонять до сверхзвука то.
Если двигаться он будет шажками, то усредненный скоростной профиль может варьироваться в весьма широких пределах.
Хотя это конечно мысли вслух :)
Считать надо, считать...
Спасибо, теперь - как я это себе представляю.
Как справедливо было замечено, правильнее былы бы применить линейный двигатель, но штука эта эксклюзивная со всеми вытекающими.
Шаговый двигатель - доступное и дешевое изделие. Требования к приводу - Скорость и только скорость. На данном этапе контроллер привода самый простенький, без алгоритмов разгона, так что придется выжимать из драйвера максимальную скорость в области старта и на ней работать.
Циклограмма:
1. Движение каретки вперед до механического (электрического) контакта со свариваемыми элементами. Проблемы - минимизация силы удара. Решение - максимально возможное снижение массы каретки.
2. Прижатие электрода к свариваемым элементам до момента достижения током в сварочном контуре необходимого значения. Длительность - около 10 мс.
На первых порах я думал отключать питание драйвера на это время, но:
- обесточенный шаговик скорее всего вернется "назад" как минимум на полшага к ближайшему равновесному состоянию за счет "отпружинивания" свариваемых элементов, а ухудшение электрического контакта тут недопустимо.
Принято: Уменьшить на данном промежутке ток в обмотки ШД, при этом момент на валу падает, ШД в режиме электромагнитной пробуксовки без перенапряга поджимает электрод. Схемотехнически решается элементарно.
3. Отрыв - быстрый отвод электрода в позицию выдержки, а именно - одновременный реверс и включение тока обмоток на номинальное значение.
Зажигание дуги, полная отдача энергии контуром. Длительность - до 100 мс.
Вне сомнений, эта функция чисто "электромагнитная", но...
Здесь может возникнуть проблема "памяти" предыдущего облегченного состояния, а именно здесь форсаж должен быть полный. Пока все покрыто мраком.
4. Реверс в позицию старта.
"Прибивка" электродом проволоки к пластине здесь излишня ввиду геометрических размеров: диаметр проволоки несколько десятых мм.
Тешу себя надеждой, что при предварительной ориентации проволоки внахлест к поверхности и гарантированном нахождении в зоне дугового разряда она сама "засосется" в сварочную ванну.
Вот такие мои рассуждения. Прошу критикнуть.
Раз Вы так склонны к электромагнитам - вспомните привод блока магнитных головок на каком-нибудь старом накопителе на магнитных дисках (например ЕС-5061).
Там примерно то ,что предлагает Tadas.
Постоянный магнит, катушка, датчик положения и таходатчик.
Позиционируется в большом диапазоне скоростей и кривых изменения скорости, в зависимости от положения, с точностью до сотых милиметра.
Да не склонен я. Как раз наоборот.
Мне еще не доставало электромагниты начать разрабатывать.
Особо критиковать нечего весь цикл что вы описали требует действия не одного мотора а целого манипулятора с сочлененным исполнительным механизмом
Эл двигатель применить только для плавного подъезда
детали к основе остальное должны выполнять эл магниты
Мне приходилось бывать на фирме Wolksvagen и наблюдать работу роботов на сборке коробок передач
для автомашин
Манипуляторы (роботы) выполняют самые замысловатые движения однако приводятся в действие они гидравлическими исполнительными механизмами
Электроника управляет только эл магнитами клапанов
Да, и по моему мнению двигатели с редукторами для сложных динамических действий не очень подходят.
Подходят!
Главное уметь ими управлять.
Управлять, так это пожалста.
Но эти редукторы, червяки ... б-р-р :(
Цитата:
[сообщение #24501]
Подходят!
Главное уметь ими управлять.
Ну и как вы собираетесь ими управлять при использовании простенького контроллера?Цитата:
. Требования к приводу - Скорость и только скорость. На данном этапе контроллер привода самый простенький, без алгоритмов разгона, так что придется выжимать из драйвера максимальную скорость в области старта и на ней работать.
Шаговые моторы в основном применяют для приводов со строго определенными оборотами
Частота вращения привязана к схеме управления в данном случае к частоте устройства импульсного питания
Уменьшением потребления тока мотора обороты уменьшатся всего на 10-15 процентов к тому же
это годится только для однофазных моторов
А в многофазных, которых среди шаговых двигателей подавляющее большинство,
этот номер не пройдет каждая обмотка питается своим
импульсным напряжением вырабатываемым схемой управления зачастую стабилизированным
Изменением частоты можно плавно регулировать скорость вращения двигателя но и только, динамические характеристики более важные в этом устройстве, мы не изменим
За исключением правда если применить шаговый мотор с фазным ротором по аналогии с крановым , не уверен правда что такие есть?
Итак только мотор постоянного тока и именно с несколькими схемами пуска и торможения работающие в соответствии с необходимым циклом
Не могу удержаться по старой привычке:) например привод
брашпиля (лебедка подъема якоря на теплоходе)
Спасибо за активное соучастие. Отвечаю всем по порядку.
Никакой жути (редукторов и пр.) в приводе не предвидится, просто преобразуется вращательное в линейное: шестерня - зубчатая рейка. В моем случае специфические моменты вынуждают минимизировать диаметр шестерни, механики утверждают, что понятие "редукция" к данному виду передачи отношения не имеет.
По старт-стопным характеристикам шаговик безальтернативен.
По поводу управления. Поскольку от привода требуется только максимальная скорость в сочетании с динамикой
пуска-торможения, "родные свойства" шаговика (контроль пропуска шагов, сохранение позиции ротора и пр.) игнорируются полностью.
Предполагается работать на одной тактовой частоте, максимально возможной из области старта. Причина тому: самый "длинный" ход сварочной головки заведомо меньше сотни шагов двигателя, вряд ли целесообразно формировать алгоритм разгона привода. Подробнее см., напр., прект уважаемого Леонида Иваныча www.telesys.ru/projects/proj077/index.shtml
Под управлением характеристиками двигателя при этом подразумевается вариация тока в обмотку ШД в одном фрагменте цикла для смягчения удара электрода.
Критикуйте, не стесняйтесь
Статья Леонида Ивановича великолепна!
Dimitris , когда уже будете включать?
Хорошая статья, вне сомнений. Настоящая :claps:
Кстати, нужна помощь. :help:
Никак не удается найти термины и определения по электромеханическим параметрам шаговых двигателей.
Если кому чего известно, подбросьте, буду глубоко признателен :beer:
А насчет включать - пока платы спроектируют, пока изготовят...:idontnow:
Впечатлениями поделюсь обязательно, если фирму не поменяю.
Да и задача ту не такая уж инженерная: бери побольше - кидай подальше :rocket: Берем самый мощный или самый приемистый ШД (на выбор) да выкачиваем из него максимум динамики.
Я вот тут смайлики осваиваю :10x:
Пишите, буду рад :пока:
А какие макароны вы любите? Я - с солдатской спермой...
Ну Вы эта, даванули... :пукнул:
Я же не по газовой сварке вопрос задавал...