Автоматизация сварочных процессов

курсовая работа

1. Анализ условий автоматизации

Комплексную автоматизацию сварки в общем случае можно рассматривать как совокупность решения двух задач: I - ориентированного движения рабочего органа (электродов, дуги, луча) по заданной пространственной траектории, обеспечения требуемого цикла сварки и закона управления технологическими параметрами (скоростью сварки, силой тока, напряжением на электродах, скоростью годами проволоки и т.д.) в функции различных технологических возмущений; II - механизации и автоматизации подготовительных сварочных и транспортных операций.

Задача I касается автоматизации собственно процесса сварки и составляет предмет рассмотрения данной книги. Особенности этой задачи: необходимость изучения свойств технологического объекта регулирования каждого способа сварки с целью построения расчетных моделей; определение критериальных физических и геометрических параметров объекта" наиболее полно характеризующих качество сварного соединения, разработка способов измерения критериальных параметров в процессе сварки; исследование на моделях сварочного контура совместно с источником питания; разработка замкнутых систем автоматического регулирования различных критериальных параметров объекта.

Сложность решения задачи I обусловлена необходимостью учета при построении расчетных моделей физических процессов, происходящих в сварочном контуре (электрических, электромагнитных, тепловых, механических, гидродинамических, радиационные). Из-за изменения параметров процесса во времени и физические констант от внешних условий, нелинейности характеристик процесса не всегда удаётся описать его простыми Дифференциальными уравнениями. Попытки применения для описании технологического процесса сварки известных теоретических положений математической физики, теоретической гидромеханики, электротехники, теории поля, теории теплопередачи приводят к получению нелинейных дифференциальных уравнений, содержащих частные производные и переменные во времени коэффициенты. Решение таких уравнений затруднительно даже с использованием цифровых вычислительных машин. Поэтому в инженерной практике для получения математических моделей процесса широко используют положения теории вероятности и математической статистики. На базе этих теорий разработаны методы идентификации объекта, сущность которых сводится к статистическому анализу записанных в ходе технологического процесса реализаций входных и выходных параметров объекта регулирования.

Иногда, при низком уровне возмущений, возможно упростить решение задачи I, рассматривая его в приращениях относительно номинальных параметров процесса. Уравнения, описывающие динамику процессов в объекте регулирования, в этом случае могут быть сведены к линейным дифференциальным уравнениям с постоянными коэффициентами. Процедура анализа и синтеза требуемой структуры системы автоматического управления процессом упрощается.

Конечной целью решения задачи I является построение системы автоматического регулирования или управления параметрами процесса сварки. Эффективность работы этих систем зависит от уровня механизации и автоматизации подготовительных, сборочных и транспортных операций (задача II). Таким образом, решение задачи II полностью коррелировано с решением задачи I. Оно позволяет улучшить качество сборки стыка под сварку, повысить точность позиционирования детали под электродами, а следовательно, снизить уровень возмущений в сварочном контуре. Появляется возможность автоматический процесс сварки вписать в ритм работы технологической линии, автоматизировать операции поиска стыка, зажигания дуги, управления собственно процессом сварки и его окончанием.

Подводя итоги по вышесказанному становится понятна сама суть того, зачем нужна автоматизация, стоит ли её изучать и что, собственно, она нам дает. Благодаря автоматизации сварщик может выполнять высококачественные швы, ведь сам процесс сварки происходит автоматически (автоматическое регулирование, управление параметрами процесса сварки, точность сварки, регулирование сварочной дуги и т. д), единственное в чем заключается работа сварщика так это в начальной подготовке изделия к сварке и настройки аппаратуры. Благодаря автоматической сварки также повышается выпуск готовой продукции.

Делись добром ;)