Установка для измерения радиальных распределений динамического напора электрической дуги

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<н998046

Союз Советскик

Социалистических

Республик ф

»»."

/ г

" Ф

° «-Ф (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 13. 05 ° 81 (21) 3292472/25-27

И}М Кп з

В 23 К 9/16 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 230283. Бюллетень ¹ 7

Дата опубликования описания 23.0283 (531УДК 621 ° 791 ° 75. .08(088.8) ф»».» 3

П.Ф.Буланый и С.П.Поляков = :- " ."."з;, / ».,» з

»

Днепропетровский ордена .Трудовси .с1 Кфааного Знамени металлургический инстит«у»1" -.. (72) Авторы изобретения (7») Заявитель (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАДИАЛЬНЫХ

РАСПРЕДЕЛЕНИЙ ДИНАМИЧЕСКОГО НАПОРА

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ДУГИ

Изобретение относится к приборостроению, в частности к устройствам измерения радиальных распределений динамического напора электрической дуги.

Известна установка для измерения давления дуги на сварочную ванну в среде защитного газа, состоящая из вертикально подвешенной пластины-элек-10 трода, устройства для стабилизации дуги, горящей горизонтально, и шкалы отсчета угла Ьтклонения пластины от вертикали (1).

Недостатком этой установки является то, что ее можно использовать только для измерения общего усилия дуги на поверхность анода. Кроме того, вследствие интенсивного разрушения материала анода эту установку невозможно применить для измерения динамического напора дуг большой мощности (от 4 до 100 кВт).

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является ycTcLHoBKa для измерения радиальных распределений динамического напора электрическс»й дуги, содержащая устройство для стабилизации плазменной дуги, плоский охлаждаемый электрод с вы-! полненным в нем сквозным стробирующим отверстием, к выходу которого че« рез преобразующие элементы подсоеди-i нен регистрирующий прибор (2).

Недостатком известной установки является невозможность измерения радиальных распределений динамического напора электрической дуги большей . мощности (выше 4 кВт), так как в этом случае происходит интенсивное разрушение материала электрода вслед" ствие резкого уменьшения теплообмена, наступающего в результате кризиса последнего, состоящего в переходе от пузырькового режима кипения охладителя к пленочному. Причиной кризиса теплообмена является малоподвижность опорного пятна дуги, через которое проходит значительный тепловой поток °

Целью изобретения является повышенИе надежности работы установки путем уменьшения термического воздействия электрической дуги большой мощности на охлаждаемый электрод.

Указанная цель достигается тем, что в установке для измерения радиальных распределений динамического напора электрической дуги, содержащей устройство для стабилизации плазменной дуги, охлаждаемый электрод

998046 с стробирующим отверстием, к выходу .которого через преобразовательные элементы подсоединен региструющий прибор, электрод выполнен в виде установленного с возможностью вращения вокруг продольной,оси цилиндра и снабжен приводом, причем один его конец через втулку связан с приводом, а другой - с центрирующей опорой, стробирующее отверстие расположено на его боковой поверхности, а преобразовательные элементы — во втулке.

На фиг. 1 изображена установка, общий вид в продольном сечении) на фиг. 2 - кривая радиального распределения динамического напора плазмен-35 ной дуги, Установка состоит из устройства 1 стабилизации плазменной дуги (например плазмотрона), электрода 2, выполненного в виде кругового цилинд- 7О ра с воэможностью вращения вокруг продольной оси 3, внутренняя поверхность которого образует с наружной поверхностью ступенчатого цилиндра

4 полость 5, заполняемую охладителем,25 причем на боковой поверхности электрода 2 расположено сквозное отверстие с впаянной в него трубкой Пито 6, выходной конец которой соединен с пре" образовательными элементами,.пред- ЗО ставляющими собой конденсаторный микрофон, выполненный в виде капсулы 7, и расположенный последовательно за ним предварительный усилитель 8, которые закреплены внутри переходной втулки 9, соединяющей один конец кругового цилиндрического электрода

2 с приводом вращения (патроном) и предварительный усилитель 8 через подвижные кольца 11, насаженные на, нее, — с регистрирующим прибором 12, "О .причем другой конец электрода 2 закреплен через уплотнения 13 в центрирукищей опоре 14 с отверстиями для подвода и отвода охладителя.

Установка. работает следующим обра- 45 зом.

На вход опоры 14 подается охлаждающая вода. Плазмотрон 1 выставляют так, чтобы центр сопла и стробирующего отверстия с трубкой Пито 6 рас- g() полагались соосно.После этого возбуждают дугу, устанавливают ее ток и включают вращение электрода 2.

При вращении электрода 2 стробирую щее отверстие периодически сканиру- у ет пятно дуги по его диаметру. Изме " нение динамического напора попадает . на вход трубки Пито. Изменение давления на мембране конденсаторного микРофона 7 пРеобразУется в электричес. кий сигнал, усиливаемый предварительным усилителем 8. Электрический сиг" нал через контактные подвижные кольца ll передается регистрирующему прибору. 12. После выхода плазмотрона на стационарный тепловой режим, дли- 65 тельность которого t 5Yü (V =2,1 с постоянная времени плазмотрона), тумблером Съемка на время ) 0,6 с включается запись осциллограммы сигнала, пропорционалъного динамическо" му напору на аноде электрической дуги.

Возможность вращения электрода вокруг его продольной оси позволяет увеличить скорость перемещения опорного пятна дуги относительно стробирующего отверстия в их относительном движении, а выполнение электрода в виде кругового цилиндра обеспечивает то, что при вращении электрода вокруг своей продольной оси расстояние от среза сопла до боковой поверхности электрода остается постоянным, т.е.длина дуги в процессе измерения не меняется.

Пример. В лаборатории ДМетИ была изготовлена установка согласно изобретению и проведен сопоставительный анализ этой установки с известной на предмет эффективности их использования для измерения радиальных распределений динамического напора элект. рической дуги большой мощности.

Установка помещалась на токарный станок таким образом, что свободный конец переходной втулки 9 закреплялся в патроне 10 токарного станка, а центрирующая опора 14 - в пиноле задней бабки. В качестве устройства

1 для стабилизации дуги применялся плазмотрон с вынесенной дугой, у которого глубина утопления катода из тарированного вольфрама - 8 мм а рабочий газ — азот, Плазмотрон 1 устанавливается на суппорте станка таким образом, чтобы расстояние от боковой поверхности кругового цилиндрического электрода 2 до среза сопла составляло 30 мм,,а центр сопла и центр стробирующего отверстия, диаметр которого. — 0,8 мм, находились на одной оси..К полости 5 электрода

2, толщина стенки которого 5 мм и диаметр - 100 мм, подводилась вода, направление движения которой указано стрелками.

При работе установки электрод .2 вращался со скоростью п 120 об/мин, а плазмотрон 1 работал в следующем режиме: 3 =350 А, U=165 В, электрическая мощность W= 3 U=57,8 кВт.

В качестве регистрирующего прибора

12 применялся осциллограф Н117, скорость движения фотобумаги которого

5 м/с.

В результате испытания было установлено, что новая установка позволяет измерять радиальные распределения динамического напора электрической дуги большой мощности (57,8 кВт), в результате чего была записана кривая, приведенная на фиг. 2.

99804б

1 Е 3 Ф Х 6 Янй

Фиа 8

Составитель Н. Иванов

Редактор В. Данко Техред Л.Пекарь КорректорА, Гриценко

»» « » «

Заказ 1022/22 - . Тираж 1104 Подписное

ВВНИИПИ Государственного комитета СССР по .делам изобретений и открытий

113035р NocKBa, Ж-35, Раушская наб °, д. 4/5

Филиал ППП Патент i г.ужгород, ул.Проектная, 4

Установка используется для проведения научно-исследовательских работ в областй дуговой сварки,а тайже в практике для определения оптимальных режимов горения дуги, например при плазменномеханической обработке дата- 5 лей.

Формула изобретения

Установка для .измерения радиаль- 10 ных распределений динамического напора электрической дуги, содержащая устройство для стабилизации плазменной дуги, охлаждаемый электрод с .стробирующим отверстием, к выходу ко45 торого через преобразовательные эле- менты подсоединен регистрирующий прибор, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы установки путем уменьшения термического воздействия дуги большой мощности на охлаждаеьмй электрод, электрод выполнен в виде установлен нога с воэможностью вращения вокруг продольной оси цилиндра н снабжен приводом причем его конец через -втул" ку связан с приводом, а другой»с цейт» рирукщей опорой, стробирующее.отвер-. стие расположено на .его боковой по верхности, а преобразовательные эле" менты во втулке.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

l. Петров А;В. Давление дуги на сварочную ванну s среде защитного газа. - Автоматическая -сварка, 1955, Р 4, с. 84-89.

2. Селяненков В.Н. Анализатор давления ..нарочной дуги. - ИнФормацион" ный листок ВИИИ, 197&, Р 78 .(прототип).

Установка для измерения радиальных распределений динамического напора электрической дуги Установка для измерения радиальных распределений динамического напора электрической дуги Установка для измерения радиальных распределений динамического напора электрической дуги 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к сварочной технике и предназначено для сварки, главным образом, под водой в среде защитного газа

Изобретение относится к электродуговой сварке плавящимся или неплавящимся электродом в среде защитных газов и предназначено для применения в различных отраслях машиностроения (авиационной, судостроительной, химической и др.) для соединения металлических материалов

Изобретение относится к электродуговой сварке плавящимся или неплавящимся электродом с использованием защитных газов и может найти применение в различных отраслях промышленности для металлических материалов, где применяется сварка в среде защитных газов

Изобретение относится к электродуговой сварке, преимущественно высокоуглеродистых закаливающихся сталей с содержанием углерода 0,55 - 0,9%
Изобретение относится к дуговой сварке в среде гелия и может быть использовано при изготовлении конструкций средней и повышенной толщины из титановых сплавов

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в оборудовании для дуговой сварки в защитных газах

Изобретение относится к области сварки с использованием камер и может использоваться для резки, сварки, закалки и других технологических операций, которые производятся с помощью факела горячего газа или плазмы

Изобретение относится к электродуговой сварке плавящимся и неплавящимся электродом с использованием защитных газов и может найти применение в различных отраслях промышленности для соединения металлических материалов, где применяется сварка в среде защитных газов

Изобретение относится к сварочному оборудованию, в частности к установкам для автоматической аргонодуговой сварки поворотных стыков в цеховых условиях

Изобретение относится к оборудованию для сварки в среде защитных газов и может найти применение в различных отраслях машиностроения для соединения металлических материалов
Наверх