Научная статья на тему 'Экспериментальная установка для контактной сварки технологических образцов межэлементных соединений аккумуляторных батарей'

Экспериментальная установка для контактной сварки технологических образцов межэлементных соединений аккумуляторных батарей Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
87
11
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Иванов Николай Иванович, Борисов Павел Юрьевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Экспериментальная установка для контактной сварки технологических образцов межэлементных соединений аккумуляторных батарей»

Коэффициент п-й гармонической составляющей напряжения нечетного (четного) порядка представляет собой отношение действующего значения п-й гармонической составляющей напряжения к действующему значению напряжения основной частоты

ип

ки(п) = -ту- • 100%

По значению коэффициента ^(п) определяется спектр п-х гармонических составляющих, на подавление которых должны быть рассчитаны соответствующие силовые фильтры.

Нормальные и максимальные допустимые значения не должны соответственно превышать: в электрической сети напряжением до 1 кВ - 3 и 6% [2].

Таким образом, качество электроэнергии напрямую связано с коммерческой составляющей процесса передачи электроэнергии по распределительным электрическим сетям. Высшие гармоники и появление токов обратной последовательности в следствие несимметрии напряжения неблагоприятно воздействуют на работу силового электрического оборудования устройства (трансформаторов и электродвигателей), на отстройку релейной защиты и автоматики (РЗиА), приводят к дополнительным потерям активной мощности, а также ускоряют преждевременное старение изоляции электрооборудования.

Список литературы

1.ГОСТ 32144-2013 Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. Дата введения 2014-07-01

2.http://electricalschool.info/main/elsnabg/1474-pokazateli-kachestva-jelektrojenergii-v.html Школа для электрика. Показатели качества электроэнергии в электрических сетях [дата обращения 28.03.2015]

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ КОНТАКТНОЙ СВАРКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОБРАЗЦОВ МЕЖЭЛЕМЕНТНЫХ СОЕДИНЕНИЙ АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ Иванов Николай Иванович, к.т.н., доцент Борисов Павел Юрьевич, студент магистратуры Кафедра машиностроительных технологий и оборудования, Юго-Западный государственный университет, Россия

В массовом производстве широкой номенклатуры свинцово-кислотных аккумуляторных батарей важной операций технологического цикла является соединение между собой блоков полюсных пластин, установленных в соседних секциях корпуса пластмассового моноблока. В течение многих лет данная операция выполнялась газопламенной пайкой внешними свинцовыми перемычками [1]. Однако, более технологичной оказалась конструкция аккумуляторов, в которой блоки смежных секций

соединяются контактной сваркой полюсных стоек через отверстия в перегородках между секциями моноблока [2].

Промышленное применение нашли две технологические схемы контактной сварки межэлементных соединений, которые открыли возможность создания высокопроизводительных автоматических линий и существенно снизить трудоемкость изготовления аккумуляторных батарей.

По первой из них (например, в аккумуляторах типа 6МТС-9), межэлементные соединения выполняют по рельефам, имеющим форму усеченного конуса, который заранее формируется в процессе литья на полюсных стойках из свинцово-сурьмянистого сплава. При сборке блоков в секциях таких аккумуляторов необходимо обеспечить соосность рельефов двух смежных полюсных стоек и отверстия в перегородке между соответствующими секциями.

По второй технологической схеме, более распространенной в аккумуляторной промышленности (например, в аккумуляторах типа 6СТ-45, 6СТ-55, 6СТ-60К, 6СТ-66Ж, 6СТ-77Ж, 6СТ-90К, 6СТ-100К и др.), контактная сварка выполняется по рельефам, которые формируются непосредственно перед сваркой на плоской поверхности полюсных стоек. Это осуществляется выдавливанием пластичного металла в отверстие перегородки с помощью пуансонов, закрепленных на рабочих поверхностях электродов контактной машины. Данная технологическая операция совмещена с циклом предварительного сжатия свариваемых деталей в контактной машине и требует соосности отверстия перегородки между секциями и пуансонов на обоих электродах.

Многолетняя производственная практика показала, что обе технологические схемы выполнения межэлементных соединений контактной сваркой обладают не только определенными достоинствами, но и имеют существенные недостатки, которые не позволяют исключить возможность образования брака на данной операции. Повысить стабильность качества сварки полюсных стоек, которая зависит от совокупного действия на процесс многих возмущений, можно путем совершенствования технологии и разработки средств повышения ее эффективности. Проведение с этой целью исследований процесса сварки непосредственно на аккумуляторных батареях в промышленном оборудовании достаточно трудоемко и связано, кроме того, с ощутимыми материальными затратами.

В производстве аккумуляторов промышленные контактные машины встроены в состав автоматической линии (рис. 1, а) или применяются автономно (рис. 1, б) для исправления некачественных межэлементных соединений, выполненных на линии. В обоих случаях используемое оборудование, из-за специфики конструкции, не приемлемо для проведения исследований, которые целесообразно проводить на технологических образцах, собранных в специальном приспособлении

совместно с фрагментом перегородки, вырезанном из полипропиленового корпуса моноблока аккумуляторной батареи [3].

а б

Рис. 1. Промышленное оборудование, используемое для сварки межэлементных соединений аккумуляторов 6МТС-9: а - в составе автоматической линии; б - машина ФА1425А для исправления брака

Поэтому для проведения исследований была спроектирована и изготовлена специализированная экспериментальная сварочная установка, показанная на рис. 2. Она состоит из стального сварного корпуса 1, пневматического привода механизма сжатия 5, сварочного трансформатора 11, гибких токоподводов 10, тиристорного контактора 3 и регулятора цикла сварки 20. Регулятор цикла сварки, сварочный трансформатор, вторичный контур и контактор соединены между собой электрически и образуют устройство электрическое.

Корпус установки представляет собой сварную конструкцию, изготовленную из, уголков, стальных гнутых профилей и листовой стали. Для удобства обслуживания установки корпус закрывается съемными стенками 12, 13, 15, 27 и имеет открывающуюся дверку 2.

Привод механизма сжатия пневматический [4], обеспечивает горизонтальное перемещение одновременно обоих электродов 26. Устройство пневматическое состоит из электропневматического клапана 21 (типа КЭП-16), маслораспылителя 22 (типа В44-24), регулятора давления 18 (типа БВ 57-14) и регулируемых дросселей 23, устанавливающих плавность перемещения электродов. Воздух из сети через регулятор давления, маслораспылитель и клапан поступает в камеры цилиндра. Давление воздуха, подаваемого в камеры пневмоцилиндра контролируется манометром 19. Для подачи сжатого воздуха из сети в пневматическую систему подключение машины осуществляется шлангом через штуцер 17.

19--^

10

26'

-14 -25

12

23

_________-24

16

а

Рис. 2. Экспериментальная специализированная установка для контактной

сварки технологических образцов межэлементных соединений аккумуляторных батарей: 1 - каркас; 2 - дверка; 3 - контактор; 4 - педаль; 5 - привод сжатия; 6 - стол; 7 - фиксатор; 8 - втулки; 9 - защитный прозрачный щиток; 10 - токоподводы; 11 - трансформатор; 12 - стенка передняя; 13 - боковина нижняя; 14 - крышка; 15 - стенка задняя; 16 -опора; 17 - штуцер; 18 - воздушный редуктор; 19 - манометр; 20 -регулятор цикла сварки; 21 - электропневматический клапан; 22 -лубрикатор; 23 - регулируемый дроссель; 24 - педальная кнопка; 25 -передняя панель; 26 - электроды; 27 - боковина верхняя

Вторичный контур установки образуют электроды и два гибких токоподвода 10, набранные из мнгожильной медной проволоки особой гибкости ПЩ 2,5.

Трансформатор - броневого типа, однофазный, встроен в верхнюю часть каркаса машины. Обмотки трансформатора пропитаны лаком. Для

улучшения отвода тепла от обмоток трансформатора крышка 14 устанавливается на втулках 8 с зазором относительно корпуса машины.

Список литературы

1. Строев В.И., Хмелевской В.Н., Иванов Н.И. Анализ технологического процесса изготовления аккумуляторов типа 6МТС-9 / В сб.: Тез. докл. Обл. н.-техн. конф. «Совершенствование технологических процессов и пути повышения качества сварочных и наплавочных работ», Курск. - 1988. - С. 15-17.

2. Строев В.И. Пути повышения эффективности контактной сварки межэлементных соединений стартерных аккумуляторов / Тез. докл. Всесоюз. научно-техн. конференции. Проблемы совершенствования контактной сварки. Псков, 1987. - С. 98-99.

3. Иванов Н.И., Руднев М.И. Методика исследования процесса контактной сварки межэлементных соединений аккумуляторных батарей / В сб.: Материалы и упрочняющие технологии - 97. Тез. и матер. докл. V Н.-техн.конф. с междунар. участ., г.Курск, 20-23 ноября 1997. - Курск, 1997. - С. 123-125.

4. Иванов Н.И., Борисов П.Ю., Маслов Г.С. Совершенствование специализированной машины для контактной сварки межэлементных соединений аккумуляторных батарей / Современные инструментальные системы, информационные технологии и инновации [Текст]: сборник научных трудов Х11-ой Международной научно-практической конференции (19-20 марта 2015 года) / редкол.: Горохов А.А. (отв. Ред.); В 4-х томах, Том 2, Юго-Зап. гос. ун-т. Курск, 2015. С. 177 - 184.

5. Прибор для измерения тока при автоматической контактной сварке узлов радиодеталей, Иванов Н.И., Строев В.И., Куликов А.Н., Сварочное производство. 1985. № 5. С. 30.

6. Оценка качества сварки контактной арматуры резисторов в массовом производстве, Строев В.И., Иванов Н.И., Дюдин В.Н., Сварочное производство. 1981. № 2. С. 15.

7. Контактная сварка брикетов гибких соединений из медных многожильных проводов, Иванов Н.И., Волков Б.В., В сборнике: Перспективное развитие науки, техники и технологий, материалы 3-й Международной научно-практической конференции: в 3-х томах. Ответственный редактор Горохов А.А.. 2013. С. 54-57.

8. Исследование кинетики формирования т-образных соединений малогабаритных деталей при контактной сварке с комбинированным механизмом осадки, Иванов Н.И., Волков Б.В., Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. 2012. № 2-3. С. 22-25.

9. Рациональная циклограмма процесса контактной автоматической сварки узлов резисторов, Иванов Н.И., Строев В.И., Каганов Н.Л., Сварочное производство. 1985. № 8. С. 17.

10. Эффективные режимы сварки сопротивлением контактных узлов радиодеталей в массовом производстве, Иванов Н.И., Строев В.И., Сварочное производство. 1990. № 7. С. 3.

11. Стабилизация нагрева при контактной импульсной сварке узлов радиодеталей, Строев В.И., Иванов Н.И., Сварочное производство. 1983. № 8. С. 22.

12. Контроль цикла сжатия при контактной автоматической сварке узлов радиодеталей, Строев В.И., Дюдин В.Н., Иванов Н.И., Сварочное производство. 1985. № 3. С. 26.

13. Приближенная оценка теплового состояния деталей при стыковой сварке сопротивлением контактных узлов, Иванов Н.И., Строев В.И., Дюдин В.Н., Сварочное производство. 1986. № 7. С. 33.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.