автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.06, диссертация на тему:Разработка оборудования для полуавтоматической сварки крупногабаритных распределенных сварных конструкций

На правах рукописи

Юшин Дмитрий Александрович

РАЗРАБОТКА ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПОЛУАВТОМАТИЧЕСКОЙ СВАРКИ КРУПНОГАБАРИТНЫХ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ СВАРНЫХ

КОНСТРУКЦИЙ

Специальность 05.03.06 - Технологии и машины сварочного производства

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2007

003052934

Работа выполнена в ОАО «Научно-производственное объединение «Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения».

Научный руководитель - кандидат технических наук Трух Сергей Федорович. Официальные оппоненты'

— доктор технических наук, профессор Стеклов Олег Иванович

- кандидат технических наук Новиков Олег Михайлович Ведущая организация - ОАО «Машиностроительный завод «ЗиО-Подольск»

Защита состоится « 19 » марта 2007г. В 14 часов на заседании диссертационного Совета Д217.042.02 при ОАО «Научно-производственное объединение «Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения» по адресу: 115088, Москва, ул. Шарикоподшипниковская, д. 4, комн. 403; тел./ факс: (495) 675-83-05

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке ОАО «Научно-производственное объединение «Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения».

Автореферат диссертации разослан « 15 » февраля 2007г

Ученый секретарь диссертационного совета

Общая характеристика работы

Актуальность работы. При производстве крупногабаритных распределенных конструкций (судов, буровых вышек, вагонов и т п) одним из наиболее распространенных способов выполнения сварных соединений, расположенных в различных пространственных положениях, является полуавтоматическая сварка в углекислом газе короткой дугой. Для которой номинальные значения по току и напряжению существенно ниже, чем при сварке длинной дугой. Особенностью данного процесса является перенос электродного металла за счет естественных периодических коротких замыканий (КЗ) с частотой от 40 до 150 Гц Чувствительность данного способа сварки при используемом оборудовании к возмущениям (контролируемым и неконтролируемым) не исключает вероятность появления таких дефектов, как нарушения сплошности швов (непровары, подрезы и т п.), геометрических размеров и разбрызгивания Поэтому минимизация влияния возмущений на технологическую устойчивость процесса сварки короткой дугой остается актуальной и в настоящее время. Пространственная устойчивость ванны и частота КЗ во многом зависят от стабильности скорости подачи электродной проволоки и устойчивости рабочей точки режима, в частности, по напряжению

Большое количество разнообразия толщин и химического состава основного металла, сварочных материалов, типов сварных соединений, форм разделки и пространственного положения сварных швов, вариантов режимов и других условий для данного способа сварки обуславливают необходимость совершенствования существующих систем управления данным процессом. Особенно в тех случаях, когда требуется его оперативная перестройка

В этой связи диссертационная работа посвящена разработке оборудования для полуавтоматической сварки крупногабаритных распределенных конструкций в углекислом газе короткой дугой во всех пространственных положениях.

Работа является итоговым результатом выполнения ряда договоров с заказчиками отдельных отраслей промышленности

Цель работы. Обеспечить устойчивость сварки короткой дугой в углекислом газе для различных условий и стадий процесса

Объект исследования - процесс сварки короткой дугой

Предмет исследования - обеспечение устойчивости короткой дуги на малых токах.

Для достижения поставленной цели в процессе выполнения работы решались следующие задачи.

1. Разработать структуру информационного взаимодействия и систему управления элементами сварочного оборудования.

2. Разработать мотор-редуктор и источник питания с цифровым устройством управления

3. Исследовать устойчивость процесса сварки короткой дугой

4. Внедрить в производство результаты работы.

Метод исследований. Решение задач осуществляли на основе аналитических и численных расчетов, экспериментальных исследований, анализа результатов моделирования и оптимизации, реализованных в стандартных пакетах прикладных и разработанных программ.

Для проведения исследований были разработаны экспериментальные стенды и установки (оснащенные цифровым запоминающим осциллографом РС8500 и двухлучевым С8-14 и пр.)

Для уточнения основных физических закономерностей применялись феноменологические методы исследования — визуальное наблюдение за процессом сварки и фотосъемка; металлографический анализ характера формирования сварных соединений Окончательную оценку предлагаемых технических и технологических решений проводили по результатам натурных испытаний в производственных условиях заказчиков

Научная новизна работы.

1. Организация информационного взаимодействия элементов сварочного оборудования на базе цифровой промышленной сети и разработанного протокола обмена данными «ПАРС» позволяет при дистанционном управлении в условиях высокочастотных помех учесть все стадии технологического процесса сварки короткой дугой и задавать скорость отработки возмущений по напряжению дуги.

2. Для тиристорного источника питания расширена область саморегулирования процесса сварки короткой дугой за счет отработки только части величины рассогласования по напряжению.

Инерционность процесса учитывается коэффициентом усиления Ку интегральной ошибки по напряжению, величина которого изменяется от 15 до 100 град/В*с

Практическая значимость работы. 1. Разработана распределенная информационно-измерительная система дистанционного управления взаимодействием между блоками активных (оконечных) устройств (мотор-редуктором и источником питания) для полуавтоматической сварки короткой дугой.

2. Разработан специализированный протокол «ПАРС» для диспетчерского управления периферийными активными сварочными устройствами, обеспечивающий их тестирование и удаленную параметризацию.

3. Спроектирован и освоен выпуск универсального серийного 3-х ступенчатого цилиндрического мотор-редуктора с 4-мя ведущими роликами большого диаметра (50мм) для сварочных установок различного назначения.

4. Разработан и освоен мелкосерийный выпуск цифрового блока управления для модифицированного сварочного выпрямителя типа ВДУ-506, позволяющего отрабатывать отклонения задаваемого напряжения дуги и формировать любую требуемую ВАХ для всех стадий дуговой сварки.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были доложены и обсуждены на международных научно-технической конференциях: «Экспо-сварка» (Москва, 2000г.), «Сварка Урала-2001» (юбилейная 20-я конференция сварщиков Урала, г.Нижний Тагил, 2001г.), «Современные проблемы и достижения в области сварки» (Петербург, 2002, 2004 и 2006гг.), «Сварка и сопутствующие технологии» (Москва, 2003 и 2005гг.), «Сварка в нефтегазовом комплексе» (Москва, РГУНГ, 2005), «Сварка в энергетике» (г. Иваново, ИГЭУ, 2005г.).

Публикации. Основное содержание работы отражено в шести статьях.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка использованных источников из 120 наименований; содержит 170 страниц машинописного текста, 50 рисунков, 30 таблиц и 1 приложение.

Основное содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы, поставлена цель исследования, представлены основные положения, выносимые на защиту, и показана практическая ценность работы.

В первой главе приведены технологические особенности производства крупногабаритных распределенных сварных конструкций; особенности сварки в углекислом газе и условия её существования. Детальные исследования процесса с естественными периодическими замыканиями дугового промежутка были выполнены в разные годы во многих организациях (ЦНИИТМАШе, МВТУ им. Баумана, ИЭС им. Патона и др.).

В настоящее время исследования, основанные на определенном опыте научных школ предшественников (Акулова А.И., Дюргерова Н.Г., Новожилова H.H., Патона Б.Е., Лебедева В.К. и др.) дают предпосылки не только для решения отдельных задач, но и ставят новые, т.к. не всегда обеспечивают полноту ответа на все вопросы, интересующие

производство. В частности связанные с решением вопросов по обеспечению устойчивости сварки короткой дугой при использовании стандартных тиристорных источников питания.

На протекание данного процесса в пространственных положениях отличных от нижнего (на токах <80А) существенное влияние оказывают возмущения по скорости подачи электродной проволоки (до 15%), изменения напряжения питающей сети (+/-10 %), высокочастотные помехи и до. При действии возмущений происходит саморегулирование процесса, который подстраивается под новые условия за счет изменения частоты КЗ. При этом текущие изменения тока и напряжения имеют хаотический характер и их мгновенными значениями управлять сложно. Необходимо не только снизить высокий уровень указанных неконтролируемых возмущений, но и обеспечить управление данным процессом. Из-за различного диаметра применяемых проволок, химического состава и скорости ее подачи процесс сварки обладает различной инерционностью (скоростью плавления, т.е. физической частотой коротких замыканий), что необходимо учитывать при формировании управляющего воздействия источника питания.

На основе проведенного анализа была поставлена цель работы и указанные задачи.

Вторая глава посвящена основам методологического подхода и разработке распределенной информационно-измерительной системы управления оборудованием для полуавтоматической сварки в углекислом газе, когда каждый его периферийный элемент рассматривается, как активное устройство, а также разработке программного обеспечения.

На рис.1 представлена схема распределения информационных функций между блоками периферийных исполнительных органов установки, которая позволяет обмениваться информацией между ними на значительные расстояния (>50м).

За основу были взяты основные технологические функции составных узлов, а также особенности работы и обеспечение их помехоустойчивости. При этом пульт управления задает и хранит параметры работы оборудования и находиться максимально близко к месту сварки.

I Пульт управления (дистанционный) II Механизм подачи проволоки (мотор-редуктор) 111 Источник питания

Задаст и сохраняет настройки режима сварки Отображает измеренные значения тога и напряжения дуги в реальном времени Управляет обмоткой возбуждения - электропривода (обеспечение стабильной подачи проволоки) - элекгропневмоклапана - Стабилизация напряжения дуги - Формирование задаваемой ВАХ - Обеспечение требуемой скорости отработки возмущения по напряжению

Общая шина Обмен данными

по специальному протоколу

Рис. 1 Схема распределения информационных функций между блоками периферийных исполнительных органов

Для того, чтобы оборудование отвечало требованиям производства распределенных сварных конструкций необходимо оснастить микроконтроллером каждую его составную часть и объединить в единую цифровую промышленную сеть С этой целью определились с распределением информационных функций между выносным пультом управления, мотор-редуктором подачи проволоки и источником питания, т.е. была проведена работа по выявлению оптимального распределения информационных функций.

Работу каждого узлового блока определяет встроенный микроконтроллер, который отвечает за отработку своей части общего алгоритма и связь, а также за обмен данными и командами с другими составными частями установки Работа контроллеров заключается в подержании заданных значений (параметров сварки) независимо от внешних воздействий, например в источнике питания вольтамперной характеристики (ВАХ) или стабильности скорости подачи электродной проволоки в механизме подачи (мотор-редукторе).

Идеология разработанной системы заключается в объединении разнородных источников технологических данных в единое информационное поле и предоставления технологу-сварщику инструмента для задания режимов и отслеживания их исполнения.

Для каждого из периферийных элементов оборудования необходимо разработать и встроить регулятор на базе микроконтроллера и соединить их интерфейсным кабелем Передача информации в цифровом виде (по сети) позволила исключить необходимость в отдельной литии связи к каждому оконечному узлу (источнику питания, механизму подачи проволоки и пульту дистанционного управления) и организовать шинную структуру Фактически топология «общая шина» на логическом уровне у нас трансформировалась в топологию «каждый с каждым», обеспечивая гарантированную доставку данных

Локальную шину выбирали исходя из требований совместимости с указанными периферийными устройствами. Сеть датчикового уровня характеризуется более короткими линиями связи и временем цикла передачи, малыми объемами передаваемых данных

Основное в данной системе управления — это обязательное наличие алгоритма работы и параметров регулирования Необходимо было составить алгоритм оценки параметров режима сварки и управления отдельными стадиями процесса сварки, зажигания дуги, основного горения и ее гашения Но каждая стадия имеет свои значения параметров работы не только источника питания, но и подающего механизма При этом параметры различаются в зависимости от сварочных материалов (диаметра электродной проволоки, ее химического состава, типа защитного газа и пр ). Разнообразие параметров и их сочетание делает процесс настройки и поддержания устойчивости сложным

С учетом вышеизложенного оценка и установление закономерностей влияния скорости отработки возмущений по напряжению на устойчивость процесса сварки проводилась на специально разработанном стенде, на котором воспроизводились реальные условия сварки в различных пространственных положениях на образцах различной толщины Стенд был оснащен вертикальными и горизонтальными суппортами, необходимым метрологически проверенным контрольно-измерительным оборудованием и приборами для записи и контроля электрических характеристик, нагрузочными устройствами для снятия ВАХ источников питания и тп Отображение основных параметров режима (-1СВ и иду™) осуществлялась в основном видеокадре системы, где фиксировались форма и текущая длительность импульса дугового процесса.

Для управления стендом была разработана специальная программа, которая позволяла задавать параметры движения головки, настройки источника питания, и записывать значения тока и напряжения.

Использование цифровых малогабаритных средств измерения параметров отдельных узлов сварочного оборудования позволило проводить эксперименты с высокой точностью, запоминать все полученные значения и передавать их в компьютер для дальнейшей обработки и сохранения в базе данных

По форме этих сигналов с помощью разработанного программного обеспечения судили о стабильности и качестве процесса Осуществлялось тестирование оборудования на наличие неисправностей, задание параметров работы механических частей (скорости подачи проволоки, перемещения головки и суппортов), параметры работы источника питания (форму ВАХ, скорость отработки возмущения). Все перечисленные параметры можно было изменять во время процесса сварки, т.е. в реальном времени. Программа

позволила снимать мгновенные значения тока и напряжения сварки и выводить их в графической форме на монитор, а также запоминать режимы сварки.

Большинство подающих механизмов, имеющих регулируемый электропривод со стабилизацией частоты вращения вала электродвигателя, а также стандартные источники питания типа ВДУ-506 с компенсацией возмущений по питающей сети, могут обеспечить во многих случаях устойчивое течение дугового процесса со стабильными параметрами сварного шва. Но, как и большинство выпускаемых полуавтоматов, полученные технические решения по обратным связям, стабилизирующим параметры системы, не всегда могут решить некоторые проблемы, возникающие при механизированном процессе сварки короткой дутой в углекислом газе: устойчивости процесса переноса электродного металла и формирования шва в любом пространственном положении при малых токах.

В связи с этим необходимо разработать специальный протокол по согласованию процессов, которые происходят в компактных локальных подсистемах нашего объекта управления, т.е. с отдельными блоками управления элементами полуавтоматического оборудования, в которых с помощью микроконтроллеров учитывались в реальном времени особенности работы подающего механизма (мотор-редуктора) и источника питания.

Основными трудностями при проектировании систем с использованием интегрированных микроконтроллеров являются задачи, связанные с разработкой программного обеспечения, т.к. необходимо применение специальных средств для тестирования и отладки программ. В настоящее время большинство задач, связанных с передачей информации в реальном времени, решают на базе существующих стандартов. При выполнении работы вопрос о мотивированном выборе сети явился достаточно сложным и потребовал рассмотрения возможностей и ограничений, представляемых той или иной сетью. На сегодняшний день на рынке представлено около сотни различных типов цифровых промышленных сетей, состоящих из множества узлов.

Проведенный анализ широко применяемых промышленных протоколов показал, что они имеют большую функциональную избыточность для использования в сварочном оборудовании, т.е. возможность их использования, как программных средств просмотра и обработки информации не всегда целесообразна. Ни один из стандартов на сегодняшний день не в состоянии удовлетворить различные потребности запросов, связанных со сваркой короткой дугой.

Для решения частной прикладной задачи — обеспечения устойчивости процесса сварки короткой дугой, был разработан свой собственный специализированный протокол обмена данными «ПАРС» Название протокола «ПАРС» - это аббревиатура программно-

адаптированные распределенные системы. Короткий заголовок пакета делает рациональной передачу малых объемов данных. Протокол создавался с «точки зрения» потребителя.

Структуру разработанного протокола взаимодействия можно охарактеризовать следующим образом: архитектура - ведущий (I) / ведомый (II и III); топология — линия (до50м); число адресуемых узлов — два (и более); адресация — фиксированная; развязка — гальваническая; физический носитель сигнала — кабель 4-х жильный; режим диалога -периодическая посылка (стробирование); запрос - ответ, посылка по изменению состояния, цикл опроса и др.; питание — по сетевому кабелю.

Целью разработки протокола «ПАРС» также являлось обеспечение возможности осуществления калибровки (тестирования) и удаленной параметризации оконечных устройств (мотор-редуктора, электропневмоклапана магистрали защитного газа и источника питания).

Протоколом регламентируются: параметры электрических сигналов; система адресации; способы сетевого доступа (Master-Slave); процедуры проверки ошибок и управления; формат представления (упаковки) и сообщений; последовательность сообщений и другие общие функции.

Каждый исполнительный узел является «интеллектуальным» устройством и выполняет несколько функций: прием команд и данных от других узлов, счет данных с подключенных датчиков, оцифровку полученных данных, выдачу управляющих воздействий на мотор-редуктор и т.п. Пульт полуавтомата является ведущим; он определяет согласно техническому регламенту работу остальных блоков (Master), которые имеют свой индивидуальный адрес.

Третья глава посвящена разработке и совершенствованию активных устройств для полуавтоматической сварки короткой дугой, при которой наблюдаются колебания основных энергетических параметров процесса: средних значений напряжения на дуге и сварочного тока. Эти изменения происходят при действии на дугу как внешних возмущений (скорости подачи электродной проволоки из-за несовершенства подающего механизма, колебания напряжения питающей сети, неравномерность движения руки сварщика и т.п.), так и закономерно возникающих в зоне сварки во время плавления электродной проволоки. В результате нарушается стабильность процесса и геометрические размеры шва.

Задача по обеспечению устойчивости процесса сварки решалась за счет повышения устойчивости скорости подачи проволоки (разработки мотор-редуктора) и формирования

внешней вольтамперной характеристики для каждого из этапов процесса (разработки блока цифрового управления для стандартного источника питания типа ВДУ-506).

При проектировании мотор-редуктора с цифровой системой управления при заданных показателях надежности с целью сокращения затрат на разработку и макетирование отдельных узлов (определяющих работоспособность полуавтоматов), был проведен анализ их конструкций. Было показано, что в существующих полуавтоматах и в сварочных установках используются большое количество различных по форме, кинематике и конструкции механизмы подачи сварочной проволоки, но единой методики их расчета и конструирования не существует. В практике проектирования сохраняется значительный разброс конструкторско-технологических параметров, например по двум исходным параметрам: передаточному числу (п), как параметру формы зубчатых передач, и межосевому расстоянию (Ь), как параметру масштаба. То есть такой показатель качества подающего механизма как стабильность подачи электродной проволоки во многом определяется конструктивным выполнением роликовой группы.

Для удовлетворения требований конкретного способа сварки в большинстве случаев разрабатываются свои конструкции мотор-редуктора, как основного функционального узла механизма подачи, т.е. как частный случай. Используют в основном червячную передачу, при этом погрешность скорости подачи проволоки составляет +/- 10 %, а наработка на отказ составляет 120-180 часов.

Эксплутационная падежность оборудования для сварки в углекислом газе была достигнута не только путем применения износостойких материалов для быстроизнашивающихся деталей мотор-редуктора, но и нахождением и использованием новых конструктивных решений при его разработке.

На основе синтеза конструктивных и технологических форм, удовлетворяющих условию стабильной скорости подачи сварочной проволоки был разработан цилиндрический 3-х ступенчатый редуктор с 4-мя ведущими роликами большого диаметра (50мм). Структура механизма характеризуется формулой (индексацией) -ВВ/ВВ*КГ/ЦГ, где первая дробь обозначает связь ведущих роликов (В) с приводом, а вторая дробь - тип ролика (КГ - с канавкой гладкой, ЦТ - цилиндрической гладкой). Мотор-редуктор был оснащен стандартным электродвигателем постоянного тока типа КПА-563 с установленным на нем тахометрическим датчиком для прямого измерения скорости вращения вала. Для преобразования сигнала в непосредственной близости от датчика размещен микроконтроллер со встроенным сетевым интерфейсом в виде печатной платы для обеспечения и регулирования постоянно действующей обратной связи по частоте вращения вала электропривода При использовании цифровой системы

управления приводом обеспечивается плавное изменение скорости протяжки сварочной проволоки в диапазоне от 0.5до 12.7м/мин при стабильной ее подачи не хуже +/-1...2%, т.е. высокая параметрическая устойчивость скорости подачи проволоки, заложенной при проектировании мотор-редуктора. Значительное увеличение усилия подачи проволоки (сплошного сечения или порошковой) не приводит к ее деформации при отсутствии вероятности появления заусенцев на ее поверхности и проскальзывания.

Поддержание стабильности процесса сварки в узких пределах оптимальной частоты коротких замыканий, т.е. длительность цикла перехода капли, определяется не только устойчивостью скорости подачи электродной проволоки, но и рабочей областью на вольтамперной характеристике источника питания.

Существующие стандартные выпрямители не могут в полной мере при малых значениях тока обеспечить необходимых условий для формирования пространственных швов требуемого качества. Для устойчивости процесса сварки короткой дугой на всех стадиях сварки (зажигания дуги, основного горения и заварки кратера) необходима комбинированная ВАХ, состоящей из двух участков (падающего и жесткого). Помимо сглаживающего дросселя стабильность процесса может обеспечить и скорость отработки возмущений по напряжению дуги.

С этой целью были проведены исследования по разработке параметрического задания любой требуемой формы ВАХ для источника питания с цифровой системой управления.

Для работы был взят стандартный выпрямитель типа ВДУ-506 (хорошо отработанную и серийно выпускаемую модель) с его базовыми конструктивными

элементами, но кроме блока управления на аналоговых элементах. Специально был разработан цифровой регулятор управления. Его конструкция и примененные микропроцессоры обеспечили проведение исследований, связанных с разработкой комбинированной формы ВАХ (рис.2.), которая позволила учесть особенности статических характеристик

источников питания для различных способов сварки. На основе полученных результатов продолжением работы в данном направлении являлась модернизация выпрямителя ВДУ-506, в части выполнения совершенно иной компоновки и оснащения цифровой системой управления. Данный источник питания

Рис. 2 Принцип формирования комбинированной ВАХ

(ВДУ-516) представляет собой систему автоматического регулирования выпрямленного тока параметрического типа и выполнен в виде шести однофазных выпрямителей, включенных по дифференциальной схеме с суммированием выходных токов по нагрузке (регулирование и стабилизация осуществляется разработанным цифровым блоком управления).

Выпрямитель ВДУ-516 комплектуется выносным цифровым пультом управления, что позволяет обеспечивать управление на расстояние до 100м При работе от внешнего пульта управления технологические возможности выпрямителя позволяют выбрать (или сформировать) любую оптимальную ВАХ из банка данных и выполнить точную настройку для каждой стадии процесса, либо реализовать практически любую ВАХ.

Четвертая глава посвящена практической реализации результатов, полученных при выполнении данной работы. Переходу от частного (конкретного) проектирования к блочно- модульному (системному) построению специализированного сварочного оборудования марки «ПАРС», оснащенного цифровой системой управления. Повышению качества протекания и обеспечения устойчивости дугового процесса сварки не только в углекислом газе, но и под флюсом (в качестве примера), т.к. зажигание дуги и установление процесса сварки в указанных способах сварки основано, как правило, на разрыве сварочной цепи под током и носит неуправляемый циклический характер

Достигнутое снижение уровня возмущений по изменению скорости подачи электродной проволоки и питающей сети, влияния высокочастотных помех и проч. позволило перейти к поиску способа по обеспечению устойчивости процесса сварки. Для

этого было разработано специальное программное обеспечение для организации управления

статическими и динамическими характеристиками модернизированного ВДУ-516

Частота формирования

периодического управляющего

воздействия была взята близкой к частоте коротких замыканий, т.е период управления составил 0,01с. Управляющее воздействие

осуществлялось за счет задания коэффициента усиления интегральной ошибки по напряжению Ку (скорости открытия

интегральной ошибки по напряжению от диаметра проволоки, скорости ее подачи при заданной индуктивности (0,3 мГн)

тиристоров) и отработкой определенной части (доли) величины рассогласования Величина Ку определялась экспериментально при режимах сварки, обеспечивающих устойчивость дуги на этапе основного горения, которая достигалась при соответствующем угле открытия тиристоров. В зависимости от диаметра электродной проволоки и скорости ее подачи значения Ку изменялись от 15 до 100 град/В*с (рис 3) Соотношение количества коротких замыканий одной частоты (п) к общему (Ы) составляло

инерционность процесса и является необходимым условием существования сварки короткой дугой на малых токах.

Однако короткое замыкание в период управления (в течение 0,01с), может и не произойти От периода к периоду будет происходить дальнейшее изменение средней ошибки по напряжению за счет дальнейших хаотических колебаний и самоорганизации процесса, т.е. перераспределение энергии Поэтому для каждого временного периода согласно алгоритму управления считалась средняя величина рассогласования Но из-за особенностей данного процесса нами отрабатывалась только часть найденной величины Такая корректировка (от 1/3 до 2/3 ее величины) явилась достаточным условием для предотвращения значительных флуктуации рабочей точки, тк обеспечивалась устойчивость данного процесса.

п/И

ОД

0] ,6 0 ■■2 10,8

Ь, / V \ \ V , \

г 1/< Г ч V» \\ Й

т

30 60 90 120 150 180 Гц

Рис. 4 Характер распределения частоты коротких замыканий при сварке

Было установлено, что устойчивое зажигание дуги при первом касании может быть обеспечено при требуемой величине холостого хода и обеспечении заданного напряжения при скорости подачи проволоки ниже рабочей (задаваемой по технологии) на 50%

Полученные технические решения и результаты исследований были

использованы при разработке семейства

сварочного оборудования ПАРС, оснащенного цифровой системой управления Оборудование было доведено до промышленного применения.

Был освоен мелкосерийный выпуск оборудования для сварки в защитных газах пространственных конструкций из углеродистых и коррозионностойких сталей, а также алюминиевых сплавов

Полуавтомат ПАРС Н-511 с дистанционным пультом цифрового управления позволяет обеспечить высокую устойчивость режимов сварки (проволоками как

сплошного сечения, так и порошкового) при расстоянии достигающего 80м от места ее выполнения до выпрямителя ВДУ-516. На данный полуавтомат в приложении к работе приведен в качестве примера паспорт-инструкция.

Полуавтомат модели ПАРС И-321 с инверторным источником питания обеспечивает устойчивость процесса сварки алюминия и его сплавов (проволоками как жесткого типа, так и достаточно мягкого) в положениях отличных от нижнего, в том числе и потолочных швов.

В каждом из них предусмотрен ряд настроек и реализован банк режимов сварки (до 40 вариантов). Переход от одного режима на другой происходит в течение нескольких секунд путем выбора соответствующего номера режима. Возможность смены и дополнения режимов доступна независимо от типа шва и пространственного положения.

Также был освоен выпуск специализированного оборудования с ЦСУ для проведения ремонтно-восстановительных наплавочных работ под флюсом: установка УНВ-1 для наплавки валков прокатных станков, установка УНП-1 для наплавки мест износа подвесок тормозных башмаков и установка УНПБ-1 для восстановления изношенных поверхностей подпятника надрессорной балки грузовых вагонов. Особенностью этих установок является то, что в блок управления каждого исполнительного органа устанавливается собственная плата цифрового управления перемещением и позиционированием отдельных узлов или деталей. Так например установка УНПБ-1 содержит пять периферийных устройств и один выносной пульт ручного управления, но число адресуемых узлов для управления составляет восемь исполнительных органов. Под управлением одного ведущего (пульта управления) находится восемь ведомых (источник питания, мотор-редуктор перемещения стрелы, мотор-редуктор одноэлектродной горелки и четыре мотор-редуктора четырехэлектродной горелки).

Все настройки режимов в сварочном оборудовании марки ПАРС производятся лишь заданием необходимого значения требуемых параметров. Пользователь имеет возможность пополнять базу данных новой информацией по режимам, корректировать имеющуюся или удалять не актульную, конфигурируя разработанную информационную систему.

16

Общие выводы

1. Дня обеспечения процесса дуговой сварки во всех пространственных положениях разработана распределенная информационно-измерительная система цифрового управления периферийными активными устройствами оборудования и модульный программный продукт — «ПАРС» для обмена данными.

Работу каждого исполнительного устройства (подающего механизма и источника питания) определяет встроенный узловой микроконтроллер для управления и осуществления обмена данными между составными частями установки, которые могут быть разнесены на значительное расстояние (>50м) друг от друга.

2. Для обеспечения стабильности скорости подачи сварочной проволоки (сплошного сечения и порошковой) разработан цилиндрический 3-х ступенчатый мотор-редуктор с 4-я ведущими роликами большого диаметра (50м). Мотор-редуктор оснащен тахометрическим датчиком и микропроцессором со встроенным сетевым интерфейсом, что позволяет обеспечивать стабильность подачи проволоки +/- 1...2 % .

3. Разработано цифровое устройство управления для источника питания, позволяющее не только стабилизировать задаваемое напряжение дуги и параметрически реализовать любую В АХ на всех стадиях процесса, но и задавать требуемую скорость отработки возмущений по напряжению.

4. Требуемая скорость отработки возмущений определяется инерционностью процесса и зависит от диаметра и скорости подачи проволоки. Инерционность процесса учитывается коэффициентом усиления Ку интегральной ошибки по напряжению, величина которого изменяется в диапазоне от 15 до 100 град/В*с.

5. Установлено, что обеспечить устойчивость нелинейного процесса сварки короткой дугой в узком диапазоне значений рабочей точки по напряжению не возможно на основе отработки всей величины рассогласования.

Величина отклонения по напряжению определенная за период периодического управления равным 0,01с должна отрабатываться только частично. Экспериментально установлено, что доля отрабатываемой ошибки составляет от 1/3 до 2/3 ее значения.

6. Полученные технические решения (мотор-редуктор и источника питания ВДУ-516), применение алгоритма информационного взаимодействия элементов сварочного оборудования и новых принципов организации управления обеспечили устойчивость сварки короткой дугой на малых токах (<80А) сварных соединений

во всех пространственных положениях конструкций из сталей различного назначения.

Устойчивость процесса повышается при увеличении количества коротких замыканий одной частоты, при этом соотношение количества коротких замыканий одной частоты (п) к общему (N) составляет более 0,3.

7 Полученные технические решения и результаты исследований использованы

при разработке специализированного сварочного оборудования ПАРС, оснащенного цифровой системой управления Оборудование доведено до промышленного применения

Основное содержание диссертации опубликовано в работах

1. Трух С.Ф , Юшин Д А , Долиненко А.В / Полуавтоматы серии ПАРС для сварки плавящимся электродом//Химическая техника - 2003 -№11 -С.68-70.

2. Юшин ДА. / Сварочный выпрямитель ВДУ-516 с цифровой системой управления // Сварщик-профессионал - 2004 - №3. - С.10-11.

3. Трух С Ф , Юшин Д. А , Долиненко А В. и др. / Сравнительные характеристики ряда полуавтоматов для сварки в защитных газах //Сварочное производство —2004. - №7.-С 21-24

4 Сас А В., Трух С.Ф, Юшин ДА. /Развитие и современное состояние автоматизации сварки плавлением // Сварщик-профессионал - 2005 - №3 - С.12-13

5. Юшин ДА. / Совершенствование способа сварки в С02 при производстве крупногабаритных распределенных сварных конструкций // Иваново, ИГЭУ, Сборник научных трудов, 2005. -188

6. Сас А В , Трух С.Ф., Юшин Д А., Сорокин В H, Долиненко А В. / Обеспечение устойчивости процесса сварки короткой дугой в углекислом газе для различных условий и стадий процесса // Сварщик-профессионал - 2006. - №5. — С.21-22.

Введение.

Глава I. Состояние вопроса и задачи исследования

1.1.Технологические особенности производства крупногабаритных распределенных сварных конструкций.

1.2.Сварка в углекислом газе и условия существования короткой дуги.

1.3.Механизмы подачи сварочной проволоки и источники питания для полуавтоматической сварки.

1.4.Этапы эволюции методов управления дуговыми способами сварки.

Цель и задачи работы.

Глава 11. Основы методического подхода и разработка цифровой системы управления активными устройствами для полуавтоматической сварки короткой дугой

2.1.Построение информационно-измерительной системы управления оборудованием и экспериментально-исследовательским стендом для полуавтоматической сварки.

2.2.Микропроцессорные регуляторы блоков управления активными сварочными устройствами.

2.3.Протокол работы для диспетчерского управления активными сварочными устройствами.

Выводы.

Глава III. Разработка и совершенствование активных устройств для экспериментально-исследовательского стенда

3.1.Разработка мотор-редукторов с цифровым устройством управления.

3.1.1.Конструктивные особенности отдельных узлов в существующих механизмах подачи.

3.1.2.Общие требования, исходные данные и проектирование моторредуктора.

3.2.Сварочные выпрямители с гибким программированием вольтамперных характеристик.

Выводы.

Глава IV. Сварочное оборудование марки «ПАРС», оснащенное разработанными техническими средствами

4.1 .Полуавтомат ПАРС Н-511 с цифровым устройством управления.

4.1.1 .Оценка функциональных возможностей.

4.1.2.0беспечение устойчивости дугового процесса при сварке короткой дугой.

4.1.3.Сравнительная оценка полуавтоматов.

4.2.Специализированные установки с программным управлением для наплавки.

4.2.1.Установка УНПБ-1 для восстановления изношенных поверхностей подпятника надрессорной балки.

4.2.2.Установка УНП-1 для восстановления мест износа подвески тормозного башмака.

4.2.3.Установка УНВ-1 для наплавки валков прокатных станов.

Выводы.

При производстве крупногабаритных сварных конструкций приходится выполнять разнообразные виды сварных соединений в различных пространственных положениях с использованием полуавтоматической сварки в углекислом газе. Данный вид сварки успешно применяют в различных отраслях промышленности многие десятилетия, как процесс с естественными периодическими замыканиями дугового промежутка (<120 замыканий в секунду).

Детальные исследования данного процесса в различные годы были выполнены во многих организациях (ЦНИИТМАШе, МВТУ им. Баумана, ИЭС им. Патона и др.). В многочисленных публикациях приведена масса сообщений, посвященных улучшению его технологических характеристик; образованного множеством других разнородных процессов - электрических, тепловых, физико-химических, гидравлических и т.д. Которые составляют собственно процесс сварки, такие как каплеперенос, колебания сварочной ванны и др.; характеризуются не только существенной нелинейностью, но и очень разными характерными временами протекания событий.

Сварка короткой дугой характеризуется хаотическим изменением параметров режима, что порождает пространственную неустойчивость дуги в виде ее микродвижений с характерными частотами. В настоящее время исследования, основанные на определенном опыте научных школ предшественников (Акулова А.И., Дюргерова Н.Г., Новожилова Н.Н., Патона Б.Е., Лебедева В.К. и др.), дают предпосылки не только для решения отдельных вопросов, но и ставят новые, т.к. не всегда обеспечивают полноту ответа на все вопросы, интересующие производство. В частности, связанные с решением вопросов по обеспечению устойчивости сварки короткой дугой при использовании стандартных тиристорных источников питания.

На протекание данного процесса в пространственных положениях отличных от нижнего (на токах <80А) существенное влияние оказывают возмущения по скорости подачи электродной проволоки (до 15%), изменения 4 напряжения питающей сети (+/-10 %), высокочастотные помехи и др. При этом текущие изменения тока и напряжения имеют хаотический характер и их мгновенными значениями управлять сложно. Необходимо не только снизить высокий уровень указанных неконтролируемых возмущений, но и обеспечить управление данным процессом.

Таким образом, для сварки короткой дугой, являющейся результатом взаимодействия множества физических процессов, в том числе и сварщика, необходимы меры для обеспечения устойчивости сварочной ванны во всех пространственных положениях, особенно на малых токах (<80 А). Компенсация нестабильностей, накопленных от контролируемых и неконтролируемых возмущений, путем адекватных изменений параметров режима сварки, затруднительна.

Учитывая вышеизложенное, была выполнена настоящая работа, целью которой явилось: обеспечить устойчивость сварки короткой дугой в углекислом газе в различных пространственных положениях и стадиях процесса.

На основании проведенного в первой главе анализа по состоянию вопроса были сформулированы задачи для ее реализации.

Во второй главе изложены основы методологического подхода и разработки распределенной системы управления активными устройствами для полуавтоматической сварки короткой дугой. Это вызвано тем, что обычно с целью повышения качества шва при разработке сварочного оборудования и систем автоматического регулирования все усилия направляют на обеспечение стабильности параметров режима сварки, но для токов свыше 80А. Резкое уменьшение габаритов современных электронных устройств при одновременном повышении их функциональной насыщенности во многом изменило идеологию проектирования электросварочного оборудования, оснащаемого цифровой системой управления.

Третья глава посвящена решению задач по обеспечению устойчивости процесса сварки короткой дугой в углекислом газе за счет повышения устойчивости скорости подачи проволоки (разработки мотор-редуктора) и формирования внешней вольт - амперной характеристики для каждого из этапов процесса (разработки блока цифрового управления для стандартного источника питания типа ВДУ-506).

В четвертой главе приведены результаты практической реализации полученных технических решений. Переходу от частного (конкретного) проектирования полуавтоматов для сварки в защитных газах к блочно-модульному (системному) построению специализированного сварочного оборудования марки «ПАРС», оснащенного цифровой системой управления. В заключении диссертационной работы приведены общие выводы. Новое решение актуальной научной задачи, выносимой автором на защиту, заключается в следующем:

1. Разработаны элементы сварочного оборудования, обеспечивающие устойчивое существование короткой дуги за счет:

• повышения стабильности подачи проволоки (± 1 .2%)

• задания статических и управления динамическими характеристиками тиристорного источника питания

• организации структуры информационного взаимодействия элементов.

2. Расширена область естественного устойчивого саморегулирования процесса сварки короткой дугой на малых (< 80А) токах для тиристорного источника питания за счет отработки в цикле управления только части величины рассогласования по напряжению и формирования управляющего воздействия с учетом динамических характеристик различных условий и стадий процесса.

Динамические характеристики процесса учитываются коэффициентом усиления Ку величины рассогласования по напряжению, значение которой изменяется от 15 до 100 град/В*с.

Практическая ценность работ заключается в реализации полученных технических решений: распределений информационно-измерительной системы дистанционного управления взаимодействием между блоками периферийных устройств, разработанного универсального мотор-редуктора и сварочного источника питания типа ВДУ-516. Разработки доведены до промышленного применения и привязаны к определенному технологическому процессу.

Освоен мелкосерийный выпуск специализированного сварочного оборудования марки «ПАРС».

Работа является итоговым результатом выполненния ряда договоров с заказчиками отдельных отраслей промышленности.

Основные результаты и положения диссертационной работы были доложены и обсуждены на международных научно-технической конференциях: «Экспо-сварка» (Москва, 2000г.), «Сварка Урала-2001» (юбилейная 20-я конференция сварщиков Урала, г.Нижний Тагил, 2001г.), «Современные проблемы и достижения в области сварки» (Петербург, 2002, 2004 и 2006гг.), «Сварка и сопутствующие технологии» (Москва, 2003 и 2005гг.), «Сварка в нефтегазовом комплексе» (Москва, РГУНГ, 2005), «Сварка в энергетике» (г. Иваново, ИГЭУ, 2005г.).

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка использованных источников из 128 наименований; содержит 170 страниц машинописного текста, 43 рисунка, 12 таблиц и 1 приложение.

Общие выводы

1. Для обеспечения процесса дуговой сварки во всех пространственных положениях разработана распределенная информационно-измерительная система цифрового управления периферийными активными устройствами оборудования и модульный программный продукт - «ПАРС» для обмена данными.

Работу каждого исполнительного устройства определяет встроенный узловой микроконтроллер для управления и осуществления обмена данными и командами с другими составными частями установки, которые могут быть разнесены на значительное расстояние (>50м).

2. Для обеспечения постоянства скорости подачи сварочной проволоки (сплошного сечения и порошковой) разработан цилиндрический 3-х ступенчатый мотор-редуктор с 4-я ведущими роликами большого диаметра (50мм). Мотор-редуктор оснащен тахометрическим датчиком и микропроцессором со встроенным сетевым интерфейсом, что позволяет обеспечивать стабильность подачи проволоки +/- 1 .2 % .

3. Разработан цифровой блок управления для стандартного источника питания типа ВДУ-506, позволяющий не только стабилизировать задаваемое напряжение дуги, параметрически реализовать любую ВАХ на всех стадиях процесса, но и задавать требуемую скорость отработки возмущений по напряжению

4. Требуемая скорость отработки возмущений по напряжению определяется инерционностью процесса и зависит от диаметра и скорости подачи проволоки, задается коэффициентом усиления Ку интегральной ошибки по напряжению в диапазоне от 15 до 100 град/В*с.

5. Установлено, что обеспечить устойчивость нелинейного процесса сварки короткой дугой в узком диапазоне значений рабочей точки по напряжению не возможно на основе отработки всей величины отклонения.

Величина отклонения по напряжению определенная за период периодического управления равным 0,01с должна отрабатываться только частично, т.е. на величину от 1/3 до 2/3 ее значения.

6. Полученные технические решения (разработка мотор-редуктора и модернизация стандартного источника питания типа ВДУ-506), применение алгоритма информационного взаимодействия элементов сварочного оборудования и новых принципов организации управления обеспечили устойчивость сварки короткой дугой на малых токах (<80А) сварных соединений во всех пространственных положениях конструкций из сталей различного назначения.

Устойчивость процесса повышается при увеличении количества коротких замыканий одной частоты. При этом соотношение количества коротких замыканий одной частоты (и) к общему (N) составляет более 0,3.

7. Полученные технические решения доведены до промышленного применения и привязаны к определенному технологическому процессу. Для каждого из них в блок управления исполнительного органа устанавливается собственная плата координированного управления перемещением и позиционированием отдельных узлов или деталей.

Вся настройка режимов производится лишь заданием необходимого значения требуемых параметров. Пользователь самостоятельно может пополнять базу данных новой информацией по режимам, корректировать имеющуюся или удалять неактуальную, конфигурируя информационную систему в нужном для себя направлении.

1. Агунов А.В., Агунов М.В., Короткова Г.М., и др. Энергетические характеристики системы источник питания сварочная дуга// Сварочное производство. - 2002. - №7. - С. 13-17.

2. Акулов А.И., Киселев М.И., Спицин В.В. Действие газодинамического удара, возникающего при разрыве перемычки электродного металла при сварке в С02// Сварочное производство. 1967. - №12. - С. 16-20.

3. Акулов А.И., Спицын В.В. Влияние режима и пространственного положения на размеры шва при сварке в ССЬ// Сварочное производство. -1971.-№2.-С. 27-29.

4. Акулов А.И., Спицин В.В. О кинетике образования и переноса капли электродного металла при сварке в С02// Сварочное производство. 1968. -№12.-С. 4-6

5. Анурьев В.И. Справочник конструктора машиностроителя: ВЗ т. -5-е изд. перераб. и допол,- М.: Машиностроение. 1979. -т. 1.-728 с.

6. Аснис А.Е. Полуавтоматическая сварка с увеличенным вылетом электрода в смеси С02+02 /. // Автоматическая сварка 1972,- №4.- С.75.

7. Аснис А.Е., Покладий В.Р. О влиянии вылета и угла наклона электрода на геометрические размеры швов при сварке в смеси углекислого газа и кислорода// Автоматическая сварка 1970.- №12,- С.6-9.

8. Бадьянов Б.Н., Беляков О.В, Давыдов В.А. Информационно-измерительная система на основе микро ЭВМ "Электроника-60" для контроля за процессом аргонодуговой сварки // Сварочное производство.-1986.- №11.- С.8-9.

9. Белоусов Ю.Г. Двухрежимный полуавтомат для сварки тонкой электродной проволокой при повышенной плотности тока// Сварочное производство. 1969. - №4. - С. 47-48.

10. Ботвинник М.М. и Шакарян Ю.Г. Управляемая машина переменного тока. «Наука», 1969.- 140с.

11. Бринберг И.Л., Грудкин Д.А. и др. Интенсификация процесса полуавтоматической сварки в углекислом газе /. // Сварочное производство -1966.-№1.-С. 52-53.

12. Буки А.А., Утробин А.В., Юсупов А.Н. и др. Плавление электродной проволоки при кратковременном дуговом разряде /. // Сварочное производство 1971. -№1.-С. 13-15.

13. В.Р. Покладий Влияние вылета электродной проволоки на режим сварки в смеси углекислого газа и кислорода// Автоматическая сварка 1972.- №8,- С.6-9.

14. Воропай Н.М. Параметры режимов и технологические возможности дуговой сварки с импульсной подачей электродной и присадочной проволоки// Автоматическая сварка 1996.- №10.- С.3-9.

15. Воропай Н.М., Бенидзе З.Д., Бучинский В.Н. Особенности процесса сварки в С02 с импульсной подачей электродной проволоки // Автоматическая сварка 1989.- №2.- С.23-26.

16. Воропай Н.М., Лаврищев В.Я. Условия переноса металла при сварке в углекислом газе// Автоматическая сварка 1976.- №5.- С.8-11.

17. Гецкин О.Б., Яров В.М. Опыт создания высокоэффективного сварочного оборудования в НЛП «Технотрон»// Сварочное производство. 2000. - №5. -С. 28-32.

18. Гладков Э.А., Перковский Р.А. Компьютерное управление качеством дуговой сварки (TIG, MIG) с использованием ПЗС камеры // Сварочное производство 1995,-№4.-С. 21-24.

19. Гладков Э.А., Фетисов Г.П., Синельников Н.Г. Совершенствование управления процессами дуговой сварки на базе высокочастотных преобразователей энергии (обзор) // Сварочное производство 1984. - №3. -С. 13-16.

20. Дегтярев В.Г., Новиков М.П., Воропай Н.М. Улучшение условий работы контактной пары электродная проволока токоподводящий наконечник// Автоматическая сварка 1991.- №4.- С.48-52.

21. Длоугий В.В., Муха Т.Н., Цупиков А.П., и др. Под общ. Ред. В.В. Длоугого Приводы машин: Справочник- 2-е изд., перераб. И доп. Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1982. 383с., ил.

22. Драбович Ю.И., Лебедев А.В., Кравченко В.В. и др. Регулирование режимов механизированной сварки в С02 при использовании многопостовых источника тока /. // Автоматическая сварка 1987.- №10.- С.70-71.

23. Дюргеров Н.Г. Интегральный критерий качества саморегулирования сварочной дуги// Сварочное производство 2001. - №8. - С. 8-10.

24. Дюргеров Н.Г. Причины периодических замыканий дугового промежутка при сварке короткой дугой// Сварочное производство 1974. - №9. - С. 1-3.

25. Дюргеров Н.Г. Уменьшение разбрызгивания металла и стабилизация процесса сварки короткой дугой// Автоматическая сварка 1972.- №6.- С.48-49.

26. Дюргеров Н.Г. Саморегулирование в процессах дуговой сварке: монография /Рост. гос. ун-т путей сообщения. Ростов н/Д, 2005. -102 с.: ил.

27. Дюргеров Н.Г., Сагиров Х.Н., Ленивкин В.А. Оборудование для импульсно-дуговой сварки плавящимся электродом. /. -М.: Энергоатомиздат, 1985 -80. е., ил.

28. Дюргеров Н.Г., Щекин В.А. О причинах разбрызгивания металла при газоэлектрической сварке длинной дугой// Сварочное производство 1973. -№10.-С. 47-48.

29. Егоров Е.В. О промышленных сетях без формул// Автоматизация в промышленности 2003.- №11.- С. 25-30.35. «Определение устойчивости перемычки между плавящимся электродом и сварочной ванной» Сварочное производство. 1974. - №10. - С. 52-53.

30. Заруба И.И. Механизм разбрызгивания металла при дуговой сварке// Автоматическая сварка 1970.- №11.- С. 12-16.

31. Заруба И.И. Об устойчивости перемычки между плавящимся электродоми ванной// Сварочное производство 1974. - №10. - С. 50-52.

32. Заруба И.И. Условие устойчивости процесса сварки с короткимизамыканиями//Автоматическая сварка 1971.- №2.- С. 1-4.

33. Заруба И.И., Потапьевский А.Г., Лапчинский В.Ф. Влияние динамическихсвойств источника тока на процесс сварки в углекислом газе проволокойдиаметром 2мм//Автоматическая сварка 1961.- №8- С.31-40.

34. Заруба И.И. Природа коротких замыканий дуги при сварке в углекисломгазе// Автоматическая сварка 1973.- №5.- С. 14-17

35. Золотых В.Г. Влияние индуктивности в цепи дуги постоянного тока напроцесс сварки в углекислом газе /. // Сварочное производство 1960. - №4. 1. С. 15-18.

36. Зуев И.В., Редчиц А.В., Редчиц В.В. Применение принципов синергетики при анализе процессов, сопровождающих соединение материалов// Сварочное производство 1999. - №2. - С. 3-12.

37. Ищенко Ю.Л., Дюргеров Н.Г. Плавление электрода и саморегулирование дуги при сварке с периодическими замыканиями дугового промежутка/ Сварочное производство. 1961. - №6. - С. 1-3.

38. Ищенко Ю.Л., Дюргеров Н.Г. Плавление электрода и саморегулирование дуги при сварке с периодическими замыканиями дугового промежутка/ Сварочное производство. 1961. - №6. - С. 1-3.

39. Ищенко Ю.С. Некоторые закономерности перехода капли при коротком замыкании// Сварочное производство 1992. - №3. - С. 23-26.

40. Карасев М.В., Капиленко Е.А., Павленко Г.В., и др. Основные тенденции развития производства сварочного оборудования в объединении «СЭЛМА-ИТС» и его применение в России и странах СНГ// Автоматическая сварка -2002.- №5.- С.52-57.

41. Квасов Ф.В. Особенности механизированной сварки с управляемым переносом электродного металла// Сварочное производство 1999. - №8. - С. 27-31.

42. Кривин В.В. Методы автоматизации ограниченно детерминированных процессов: Монография /Юж.-Рос. гос. техн. Ун-т. Новочеркасск: Ред. журн. «Изв. Вузов Электромеханика».2003. 174 с.

43. Конструирование машин: Справочно-методическое пособие: в 2-х т. Под ред. академика К.В.Фролова. М.: Машиностороение.1994. - 624с.: ил.

44. Кругляк К.В. Промышленные сети: цели и средства// Автоматизация в промышленности 2003,- №11.- С. 37-43

45. Ластовиря В.Н., Бессонова Ю.Б. Сварка плавлением как объект синергетики //Прикладная физика. 1999. - №1 .-С.94-101.

46. Лаужадис А.И. Параметры источников питания постоянного тока как критерии надежности начального зажигания дуги при сварке покрытыми электродами// Автоматическая сварка 1984.- №10.- С.24-27, 40.

47. Лебедев В.А. Использование обратных связей в дуговом механизированном оборудовании (обзор)// Сварочное производство 2001. -№6.-С. 48-57.

48. Лебедев В.А. Координированное управление режимами работы сварочного полуавтомата// Автоматическая сварка 1990.- №12.- С.56-58.

49. Лебедев В.А., Мошкин В.Ф., Пичак В.Г. Новые механизмы для импульсной подачи электродной проволоки // Автоматическая сварка 1996.-№5.- С.39-44.

50. Лебедев В.А., Пичак В.Г. Новое модульное оборудование для дуговой механизированной сварки, наплвки и резки плавящимся электродом // Сварочное производство 1997. - №7. - С. 32-36.

51. Лебедев В.А., Пичак В.Г., Рогатин А.А., Коротя А.С., и др. Полуавтомат для дуговой сварки плавящимся электродом алюминия и его сплавов // Автоматическая сварка 1997.- №11.- С.51-56.

52. Лебедев В.А., Свешников Б.Г. Изучение причин колебаний скорости подачи электродной проволоки (элементы анализа динамики)// Автоматическая сварка 1988.- №7.- С.38-43.

53. Лебедев В.А., Супрун С.А. Эффективность стабилизации среднего значения тока при полуавтоматической сварке// Автоматическая сварка -1978.- №10.- С.37-41.

54. Лебедев В.В. Структурная схема процесса саморегулирования дуги при переносе металла с короткими замыканиями// Автоматическая сварка 1978.-№5.- С.7-11.

55. Лебедев В.К. Тенденции развития источников питания для дуговой сварки// Автоматическая сварка 1995.- №5.- С.3-6.

56. Ленивкин А.А., Сагиров Х.Н., Докторский Р.Я. и др. Установление (возбуждение) процесса дуговой сварки плавящимся электродом// Сварочное производство 1982. - №8. - С. 9-11.

57. Ленивкин В.А. Непрерывность тока при импульсно-дуговой сварке с различной формой импульсов// Сварочное производство. 1981. - №2. - С. 10-12.

58. Ленивкин В.А., Дюргеров Н.Г., Сагиров Х.Н. Технологические свойства сварочной дуги в защитных газах. М.: Машиностроение, 1989 -264. е.: ил.

59. Литвин Ф.П. Теория зубчатых зацеплений.-М.: Наука, 1968. -584 с.

60. JIooc А.В., Лукатин А.В., Сараев Ю.Н. Источники питания для импульсных технологических процессов: Томск. Издательско-полиграфическая фирма ТПУ, 1998

61. Машин B.C., Пашук В.М., Довбищенко И.В., и др. Влияние режимов импульсно-дуговой сварки алюминия АДО на форму и пористость швов// Автоматическая сварка 1991.- №4.- С.57-60.

62. Медведенко Н.Ф. Причины разбрызгивания металла при сварке с короткими замыканиями в ССУ/ Сварочное производство. 1969. - №5. - С. 14-15.

63. Милютин B.C., Коротков В.А. Источники питания для сварки: Учебное пособие.- Челябинск: Металлургия Урала, 1999.- 368

64. Муратов В.А. Эластичные ролики механизмов подачи порошковой проволоки// Сварочное производство 1966. - №5. - С. 9-10.

65. Найденов A.M. О механическом управлении переносом электродного металла// Автомат. Сварка 1969.- №12.- С.31-33.

66. Новик Ф.С., Арсов Л.Б. Оптимизация процессов технологических металлов методами планирования элементов -М.: Машиностроение, 1980. 304 с.

67. Панарин В.М. Двухканальная система слежения за стыком с адаптацией к разделке кромок//Сварочное производство 1998. -№8.-С. 15-18.

68. Панарин В.М. Применение однокристальной микроЭВМ в системах слежения по стыку// Сварочное производство 1998. - №4. - С. 33-35.

69. Патон Б.Е, Шейко П.П. Управление переносом металла при дуговой сварке плавящимся электродом // Автоматическая сварка 1965,- №5.- С. 1-7.

70. Патон Б.Е., Воропай Н.М., Бучинский В.Н. и др. Управление процессом дуговой сварки путем программирования скорости подачи электродной проволоки//Автоматическая сварка 1977.-№1.- С.1-5, 15.

71. Пагон Б.Е., Лебедев А.В. Управление плавлением и переносом электродного металла при сварке в углекислом газе// Автоматическая сварка 1988.- №11.- С. 1-5.

72. Патон Б.Е., Подола Н.В. Применение ЭВМ в системах автоматического управления сварочными процессами// Автоматическая сварка 1978.- №5.-С.1-6, 11.

73. Патон Б.Е., Потапьевский А.Г., Подола Н.В. Импульсно-дуговая сварка плавящимся электродом с программным регулированием процесса// Автоматическая сварка 1964.- №1С.1-6.

74. Патон Б.Е., Шейко П.П., Пашуля М.П. Автоматическое управление переносом металла при импульсно-дуговой сварке// Автоматическая сварка -1971.-№9.-С. 1-3.

75. Пентегов И.В. Оптимизация защитных RLC цепей инверторных источников питания для дуговой сварки// Автоматическая сварка - 1987.-№5.- С. 29-36.

76. Пентегов И.В., Дымченко В.В., Рымар С.В. Выбор напряжения холостого хода источников питания для ручной дуговой сварки переменным током// Автоматическая сварка 1995.- №5.- С.35-39.

77. Пинчук И.С., Хейфец А.Л., Постаушкин В.Ф., и др. Стабилизация переноса и снижение разбрызгивания металла при сварке в С02 короткой дугой// Сварочное производство. 1980. - №6. - С. 9-10.

78. Подола Н.В., Руденко П.М., Кобылин A.M., и др. Система автоматического управления процессом аргонодуговой сварки на основе однокристаллитной микроЭВМ// Сварочное производство 1986. - №2. - С. 7-9.

79. Покладий В.Р. Сварка в углекислом газе с увеличенным сопротивлением вылета электродной проволоки// Автоматическая сварка 1968.- №5.- С.69-70.

80. Полосков С.И., Ищенко Ю.С., Лебедев В.А. и др. Особенности управляемого тепломассопереноса при сварке плавящимся электродом скороткими замыканиями дугового промежутка// Сварочное производство -2002,-№7.-С. 6-13.

81. Полосков С.И., Ищенко Ю.С., Лебедев В.А., и др. Влияние возмущений в системе подачи электродной проволоки на качество сварных соединений// Сварочное производство 2001. - №8. - С. 3-7.

82. Полосков С.И., Ищенко Ю.С., Лебедев В.А., и др. Управление параметрами короткого замыкания в процессе сварки плавящимся электродом// Сварочное производство 2001. - №12. - С. 3-7.

83. Полосков С.И., Ищенко Ю.С., Лебедев В.А., и др. Управление переносом капли при сварке плавящимся электродом с короткими замыканиями дугового промежутка// Сварочное производство 2001. - №6. -С. 6-9.

84. Попков А.М К вопросу о причинах разбрызгивания металла при сварке с короткими замыканиями в СОг /. // Сварочное производство. 1971. - №5. -С. 14-16.

85. Попков A.M. О длительности циклов при сварке с систематическими короткими замыканиями// Сварочное производство. 1970. - №7. - С. 32-33.

86. Попков A.M., Варенников В.В. Влияние параметров источника питания на потери металла при сварке в углекислом газе// Сварочное производство -1973.-№4.-С. 39.

87. Попков A.M., Доронин В.П. Экстремальное регулирование при сварке с систематическими короткими замыканиями// Автоматическая сварка 1973.-№1.- С.51-53.

88. Потапьевский А.Г. Сварка в защитных газах М.: Машгиз, 1960 -100. е., ил.

89. Потапьевский А.Г., Лаврищев В.Я., Дейнеко М.П. Сварка в углекислом газе с программированием режима// Автоматическая сварка 1972.- №4.- С.44-46.

90. Потапьевский А.Г., Лапчинский В.Ф., Вайнерман А.Е. Импульсно -дуговая сварка алюминиевых сплавов /. Ленинград, 1966 - 48. е., ил.

91. Потапьевский А.Г., Лиашиц М.Г., Кассов Д.С., и др. К вопросу о переносе металла короткими замыканиями// Сварочное производство. 1967. - №6. - С. 53-54.

92. Потапьевский А.Г., Мечев B.C., Лаврищев В.Я., и др. Перенос электродного металла при сварке в углекислом газе// Автоматическая сварка 1971.-№6.-С. 1-4.

93. Рабинович И.Н. и Шубов И.Г. Проектирование электрических машин постоянного токаю Л., «Энергия», 1967. 504с. с ил.

94. Сапожников С.Б., Федько В.Т., Бубенщиков Ю.М. Сцепление брызг расплавленного металла при сварке в СОг с поверхностью свариваемого изделия// Сварочное производство. 1999. - №6. - С.23-26.

95. Сараев Ю.Н. Управление переносом электродного металла при сварке в СО2 с короткими замыканиями дугового промежутка (Обзор)// Автоматическая сварка 1988,- №12- С. 16-23.

96. Сас А.В., Трух С.Ф., Юшин Д.А. /Развитие и современное состояние автоматизации сварки плавлением // Сварщик профессионал. - 2005. №3,С12-13.

97. Сас А.В., Гулаков С.В., Носовский Б.И. Принципы построения АСУ технологическими процессами дуговой сварки и наплавки.//Сварочное производство, 1985, №8, с.30-32.

98. Синельников Н.Г., Абраменко Д.Н. Специализированная сварочно-наплавочное оборудование грузовых вагоноремонтных предприятий России (Обзор), Сварщик профессионал, №1, 2006, с. 14-16.

99. Скворцов А.Н., Сердюков О.В., Тимошин А.И., Применение промышленной сети CAN в современных системах автоматизации// Автоматизация в промышленности 2003.- №11.- С. 31-36

100. Спицин В.В. О влиянии технологических параметров режима на производительность сварки в углекислом газе// Сварочное производство -1965.-№9.-С. 29-30.

101. Степанов В.В., Остров Д.Д., Белоусов В.Н. Устойчивость перемычки между плавящимся электродом и ванной при сварке в С02П Сварочное производство 1976. - №6. - С. 55-56.

102. Тараев A.JI. Микропроцессорная система регистрации параметров режима сварки труб большого диаметра// Автоматическая сварка 1987.-№7.- С. 57-60.

103. Тарасов Н.М., Тулин В.М. Управление переносом электродного металла кратковременным повышением скорости истечения защитного газа /, // Сварочное производство. 1982. - №8. - С. 23-25.

104. Тимченко В.А. О функциональной гибкости сварочного оборудования// Автоматическая сварка 1988,- №11.- С.48-53.

105. Трух С.Ф., Юшин Д.А., Долиненко А.В./Полуавтоматы серии ПАРС для сварки плавящимся электродом //Химическая техника -2003. -№11. -с.68-70.

106. Трух С.Ф., Юшин Д.А., Долиненко А.В. и др. / Сравнительные характеристики ряда полуавтоматов для сварки в защитных газах //Сварочное производство. 2004. -№7. - с.21-24.

107. Федько В.Т., Киянов С.С. Формообразование и теплообмен брызг расплавленного металла в процессе сварки в С02Н Сварочное производство.- 1992.-№7.-С. 29-31.

108. Федько В.Т., Шнатченко B.C. Влияние компонентов газовой среды на теплофизические свойства сварочной дуги// Сварочное производство 2001.- №8. С. 27-32.

109. Федякин B.C. Повышение эффективности процессов сварки в защитных газах // Сварочное производство. 1999. - №7. - С. 28-32.

110. Флоренцев С.Н., Рудык С.Д., Турчанинов В.Е. Инверторный сварочный выпрямитель «Импульс 2» для дуговой сварки// Сварочное производство. -2001.-№6.-С. 45-47.

111. Хейфец A.JI. Сравнительная оценка некоторых способов уменьшения разбрызгивания металла при сварке в СОг // Автоматическая сварка 1986.-№3,- С.58-60.

112. Хейфец А.Л., Гольдфарт И.М. Влияние параметров импульсов тока на разрушение оксидных пленок и дегазацию ванны при сварке тонкостенных конструкций из сплавов Амгб// Автоматическая сварка 1991.- №11.- С.33-36.

113. Чвертко А.И. Исследование систем подачи электродной проволоки по гибким направляющим каналам// Автоматическая сварка -1969.- №2,- С.29.

114. Чвертко А.И., Бельфор М.Г., Патон В.Е., и др. Направления разработок механизмов подачи электродной проволоки в современных аппаратах для дуговой сварки // Автоматическая сварка 1975.- №10.- С.56-60.

115. Чернилевский Д.В. Детали машин. Проектирование приводов технологического оборудования: Учебное пособие для студентов вузов. М.: Машиностроение, 2001. 560с.

116. Чернов А.В. Обработка информации в системах контроля и управления сварочным производство: Монография Новочерк. гос. техн. ун-т. Новочеркасск: НГТУ, 1995. 180с.

117. Черныш В.П., Пахаренко В.А., Кандауров П.В., и др. Система измерения параметров сварочного процесса на основе микроЭВМ// Автомат, сварка -1988.-№1.- С.71-73.

118. Чубуков А.А. Повышение надежности подающих роликов оборудования для сварки в С02 // Сварочное производство 1975. - №10. - С. 43-44.

119. Шапиро Я.О., Каплан В.Ю., Яшунский А.Я. Оборудование для дуговой сварки ОАО «Завод Электрик»// Сварочное производство. 1971. - №5. - С. 25-28.

120. Щекин В.А., Дюргеров Н.Г., Сагиров Х.Н. и др. Принудительный перенос металла при сварке модулированным током в углекислом газе// Сварочное производство. 1973. - №3. - С.23.

121. Юшин Д.А.,/Сварочный выпрямитель ВДУ-516 с цифровой системой управления// Сварщик профессионал - 2004. -№3. с. 10-11.

122. Юшин Д.А. Совершенствование способа сварки в СОг при производства крупногабаритных распределенных сварных конструкций // Иваново, ИГЭУ, Сборник научных трудов, -2005. -188.