Компьютерная система автоматического управления процессов дуговой наплавки электродными проволоками
Разработана компьютерная система автоматического управления процессами дуговой наплавки электродными проволоками. Использование компьютерной системы на соответствующем наплавочном оборудовании дает возможность оператору выполнять выбор способа дуговой наплавки (под флюсом, открытой дугой или в защит...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Автоматическая сварка |
|---|---|
| Datum: | 2017 |
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russisch |
| Veröffentlicht: |
Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
2017
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/148575 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Компьютерная система автоматического управления процессов дуговой наплавки электродными проволоками / И.А. Рябцев, В.Г. Соловьев, Ю.Н. Ланкин, А.А. Бабинец // Автоматическая сварка. — 2017. — № 5-6 (764). — С. 43-45. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860171000871649280 |
|---|---|
| author | Рябцев, И.А. Соловьев, В.Г. Ланкин, Ю.Н. Бабинец, А.А. |
| author_facet | Рябцев, И.А. Соловьев, В.Г. Ланкин, Ю.Н. Бабинец, А.А. |
| citation_txt | Компьютерная система автоматического управления процессов дуговой наплавки электродными проволоками / И.А. Рябцев, В.Г. Соловьев, Ю.Н. Ланкин, А.А. Бабинец // Автоматическая сварка. — 2017. — № 5-6 (764). — С. 43-45. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Автоматическая сварка |
| description | Разработана компьютерная система автоматического управления процессами дуговой наплавки электродными проволоками. Использование компьютерной системы на соответствующем наплавочном оборудовании дает возможность оператору выполнять выбор способа дуговой наплавки (под флюсом, открытой дугой или в защитных газах); выбор типа электродного материала, его марки и размеров; задавать, автоматически поддерживать, контролировать и запоминать заданные параметры режимов наплавки детали, обеспечивающие необходимые эксплуатационные свойства и геометрические размеры наплавляемых слоев. По мере накопления соответствующих баз данных по наплавке деталей различного назначения, размеров и конфигурации, использование разработанной компьютерной системы управления существенно повысит эффективность процессов дуговой наплавки.
Розроблено комп’ютерну систему автоматичного управління процесів дугового наплавлення електродними дротами. Використання комп’ютерної системи на відповідному наплавлювальному обладнанні дає можливість оператору виконувати вибір способу дугового наплавлення (під флюсом, відкритою дугою або в захисних газах); вибір типу електродного матеріалу, його марки і розмірів; задавати, автоматично підтримувати, контролювати і запам’ятовувати задані параметри режимів наплавлення деталі, що забезпечують необхідні експлуатаційні властивості і геометричні розміри шарів, що наплавляються. У міру накопичення відповідних баз даних по наплавленню деталей різного призначення, розмірів та конфігурації, використання розробленої комп’ютерної системи управління істотно підвищить ефективність процесів дугового наплавлення.
A computer system for automatic control of processes of arc surfacing by electrode wires was developed. The use of a computer system in the appropriate surfacing equipment enables the operator to perform selection of arc surfacing method (under flux, with open arc or in shielding gases); selection of the type of electrode material, its grade and dimensions; to set, automatically maintain, control and record the set parameters of surfacing modes of a part, providing the necessary operational properties and geometric dimensions of deposited layers. With the accumulation of relevant databases on surfacing of parts of different purpose, dimensions and configuration, the use of the developed computer control system will significantly improve the efficiency of arc surfacing processes.
|
| first_indexed | 2025-12-07T17:58:13Z |
| format | Article |
| fulltext |
ПРОИЗВОДСТВЕНН РАЗДЕЛ
43 - АВТОМАТИ ЕСКАЯ СВАРКА -
Удк 812.35.27.01.85
компЬЮтерная система автоматического
УправЛения процессов дУговой напЛавки
ЭЛектродными провоЛоками
И. А. РЯБЦЕВ, В. Г. СОЛОВЬЕВ, Ю. Н. ЛАНКИН, А. А. БАБИНЕЦ
иЭс им. е. о. патона нан Украины. 03680, г. киев-150, ул. казимира малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
разработана компьютерная система автоматического управления процессами дуговой наплавки электродными прово-
локами. использование компьютерной системы на соответствующем наплавочном оборудовании дает возможность
оператору выполнять выбор способа дуговой наплавки (под флюсом, открытой дугой или в защитных газах); выбор
типа электродного материала, его марки и размеров; задавать, автоматически поддерживать, контролировать и запо-
минать заданные параметры режимов наплавки детали, обеспечивающие необходимые эксплуатационные свойства и
геометрические размеры наплавляемых слоев. по мере накопления соответствующих баз данных по наплавке деталей
различного назначения, размеров и конфигурации, использование разработанной компьютерной системы управления
существенно повысит эффективность процессов дуговой наплавки. Библиогр. 9, рис. 4.
К л ю ч е в ы е с л о в а : дуговая наплавка, автоматизация процессов наплавки, технология наплавки, компьютерные
системы управления наплавкой, энергоемкость наплавки
современный уровень автоматизации процессов
наплавки предполагает создание соответствую-
щих компьютерных систем задания и управления
параметрами процесса в реальном времени, ана-
лиза, обработки и, при необходимости, автома-
тической коррекции значений этих параметров
с учетом их влияния на глубину проплавления,
долю основного металла (дом) в наплавленном
металле, а также на формирование наплавленных
слоев, их размеры и качество.
создание эффективных средств автоматиза-
ции процессов наплавки за счет разработки ме-
тодов управления и контроля проплавлением ос-
новного металла и формированием наплавленных
слоев позволит существенно повысить качество
сварного соединения, эксплуатационные свойства
наплавленного металла и производительность на-
плавочных работ, а также снизить энергоемкость
процессов наплавки.
для дуговой наплавки такие системы в зависи-
мости от конструкции, степени износа и эксплуа-
тационных требований к наплавляемым деталям
должны обеспечивать:
– выбор способа дуговой наплавки (под флю-
сом, открытой дугой или в защитных газах);
– выбор типа электродного материала (сплош-
ная или порошковая проволока; холоднокатаная
или порошковая лента), его марки и размеров (ди-
аметр, сечение);
– задание и автоматическое поддержание за-
данных электрических и механических (скорость
наплавки, вылет электродной проволоки) параме-
тров режимов наплавки, обеспечивающих необ-
ходимые геометрические размеры наплавляемых
слоев;
– отметку случайных или преднамеренных от-
клонений от заданных режимов наплавки;
– накопление соответствующих баз данных, за-
поминание и последующее использование опти-
мальных режимов наплавки конкретных деталей.
имеющийся опыт [1–3] показывает, что совре-
менный уровень развития компьютерной техники
позволяет успешно решать эти проблемы.
основной объем информации, который исполь-
зуется для оценки различных составляющих тех-
нологического процесса дуговой наплавки, по-
лучают в результате анализа сигналов тока Iн и
напряжения Uд. другие параметры процесса, как
правило, имеют меньшее значение.
для получения необходимой информации не-
посредственно от контролируемого объекта (на-
плавляемой детали), визуализации, регистрации
выходных данных и обработки этой информации
используются различные информационно-измери-
тельные системы (иис) [4–9].
авторами статьи с использованием компью-
терной информационно-измерительной системы
(киис) [3], разработанной в иЭс им. е. о. пато-
на, были проведены систематические исследования
влияния электрических параметров различных спо-
собов дуговой наплавки порошковой проволокой на
стабильность процесса, проплавление основного
металла и формирование наплавленных слоев [2].
киис обеспечивает контроль и регистрацию следу-
ющих параметров процесса наплавки:
© и. а. рябцев, в. г. соловьев, Ю. н. Ланкин, а. а. Бабинец, 2017
ПРОИЗВОДСТВЕНН РАЗДЕЛ
44 - АВТОМАТИ ЕСКАЯ СВАРКА -
– ввод заданий на напряжение дуги Uдз и тока
дуги Iдз;
– текущие значения напряжение дуги Uд(t);
– текущие значения тока дуги Iд(t);
– средние за время наплавки напряжение дуги
äU и ток дуги äI ;
– индикацию рабочей зоны аппроксимирую-
щих функций (в параметрах äU и äI ), обеспечи-
вающей точность аппроксимации по напряжению
±1 в и току ±10 а.
в результате исследований был накоплен банк
данных по различным способам и технологиям
дуговой наплавки порошковыми проволоками и
их влиянию на глубину проплавления и дом в
наплавленном, а также на размеры наплавляемых
валиков. на базе киис и накопленного банка
данных была разработана компьютерная система
автоматического управления технологиями дуго-
вой наплавки.
структурная схема предложенной компьютер-
ной системы управления представлена на рис. 1.
как видно из этой схемы, панель заданий и
контроля позволяет вводить и в процессе наплав-
ки контролировать данные режимов выбранно-
го способа дуговой наплавки конкретной детали.
Эти данные затем автоматически переводятся в
управляющее устройство наплавочной установ-
кой. из управляющего устройства аналоговый
сигнал поступает непосредственно на наплавоч-
ную установку и источник питания. после вклю-
чения процесса наплавки конкретной детали
компьютерная система устанавливает для нее за-
данный режим по току и напряжению. в процес-
се наплавки от объекта управления (наплавочная
установка и источник питания) в управляющее
устройство поступает сигнал о текущих значени-
ях тока и напряжения наплавки. в случае отклоне-
ния этих значений от заданных, система произво-
дит их соответствующую корректировку.
в зависимости от поставленной задачи, систе-
ма позволяет оператору решать разные задачи при
настройке режимов автоматической дуговой на-
плавки конкретной детали. так, например, в том
случае, если оператор вводит в компьютерную
систему данные о способе дуговой наплавки, вы-
бранном диаметре электродной проволоки и ре-
жимах наплавки, то он получает от системы дан-
ные о возможных размерах наплавляемого валика
(ширине, высоте, глубине проплавления), дом в
наплавленном металле, производительности на-
плавки, коэффициенте потерь (рис. 2–4).
или, наоборот, если оператор вводит в систему
заданные по требованиям чертежа наплавляемой
детали геометрические характеристики наплав-
ляемого валика и дом, то он получает от систе-
мы данные об электрических параметрах режи-
ма наплавки, которые обеспечат получение таких
характеристик.
в компьютерной системе введен порядок при-
оритетов для задания параметров выплавляемого
валика. в частности, в первом случае приоритет-
ными при выборе приняты такие параметры как
«вид наплавки» и «диаметр порошковой прово-
рис. 1. структурная схема компьютерной системы автома-
тического управления дуговой наплавкой (Uн, Iн — значения
действующего напряжения и тока наплавки; Pu, Pvр — поло-
жения регулятора выходного напряжения источника тока и
регулятора скорости подачи электродной проволоки на пуль-
те управления)
рис. 3. вид экрана компьютера при выборе диаметра элект-
родной проволокирис. 2. вид экрана компьютера при выборе способа наплавки
ПРОИЗВОДСТВЕНН РАЗДЕЛ
45 - АВТОМАТИ ЕСКАЯ СВАРКА -
локи» (см. рис. 2, 3). затем выбираются режимы
наплавки (см. рис. 4). перечень значений выби-
раемых параметров ограничивается пределами
«допустимости режимов наплавки» от 0,85 до
1,0, которые выбраны по результатам эксперимен-
тальных исследований и занесены в банк данных.
в случае производственной необходимости пре-
делы «допустимости режимов наплавки» могут
быть расширены до минимального значения 0,25,
но при этом не следует ожидать наплавленных ва-
ликов с хорошим формированием.
после расчета система выдает прогнозируемые
характеристики процесса наплавки (коэффициент
потерь и производительность наплавки) и геоме-
трические размеры наплавляемых валиков.
следует отметить, что опыт разработки ком-
пьютерной системы управления процессами ду-
говой наплавки показал, что при создании таких
систем необходимо учитывать электрические ха-
рактеристики конкретной наплавочной установки
и источника питания. в комплекс этих характери-
стик должны входить характеристики сварочного
источника, электрические характеристики соеди-
нительных кабелей и электрические параметры
соединений на самой установке, включая сопро-
тивление контакта изделия с установкой.
Выводы
разработана и в лабораторных условиях опробова-
на компьютерная система автоматического управ-
ления процессами дуговой наплавки электродны-
ми проволоками. использование компьютерной
системы на соответствующем наплавочном обору-
довании дает возможность оператору-наплавщику
выполнять выбор способа дуговой наплавки (под
флюсом, открытой дугой или в защитных газах);
выбор типа электродного материала, его марки и
размеров; задавать, автоматически поддерживать,
контролировать и запоминать заданные параме-
тры режимов наплавки конкретной детали, обе-
спечивающие необходимые геометрические раз-
меры наплавляемых слоев.
Список литературы
1. демченко в. Ф., козлитина с. с., рябцев и. а. (1998)
компьютерная система проектирования технологий ду-
говой наплавки. Автоматическая сварка, 11, 61–66.
2. Ланкин Ю. н., рябцев и. а., сольвьев в. г. и др. (2014)
влияние электрических параметров дуговой наплав-
ки порошковой проволокой на стабильность процесса и
проплавление основного металла. Там же, 9, 27–32.
3. рябцев и. а., Ланкин Ю. н., сольвьев в. г. и др. (2015)
компьютерная информационно-измерительная система
для исследования процессов дуговой наплавки. Там же,
9, 34–38.
4. Adolfsson S. Babrami A., Bolmsjö G., Claesson I. (1999)
On-Line Quality Monitoring in Short-Circuit Gas Metal Arc
Welding. Welding Journal, 2, 59–73.
5. Köveš A., Golob M. (2002) Fuzzy Logic Based Quality
Monitoring in Short-Circuit Gas Metal Arc Welding. IIW
Doc. XII-1712-02.
6. Wu C. S., Polte T., Rehffeldt D. A. (2001) Fuzzy Logic
System for Process Monitoring and Quality Evaluation in
GMAW. Welding Journal, 2, 33–38.
7. походня и. к., миличенко с. с., горпенюк в. н. и др.
(1987) влияние строения и коэффициента массы элект-
родного покрытия основного вида на стабильность горе-
ния дуги при сварке. Автоматическая сварка, 8, 32–35.
8. Ye. Feng et al. On-Line Quality Monitoring in Robot Arc
Welding Process. IIW Doc.212-994-01.
9. походня и. к., Фарпенюк в. н., миличенко с. с.. (1990)
Металлургия дуговой сварки: Процессы в дуге и плавление
электродов. походня и. к. (ред.), киев, наукова думка.
І. о. рябцев, в. г. соловйов, Ю. м. Ланкін, а. а. Бабінець
Іез ім. Є. о. патона нан України.
03680, м. київ-150, вул. казимира малевича, 11.
E-mail: office@paton.kiev.ua
комп’Ютерна система автоматичного
УправЛІння процесІв дУгового напЛавЛення
еЛектродними дротами
розроблено комп’ютерну систему автоматичного управлін-
ня процесів дугового наплавлення електродними дротами.
використання комп’ютерної системи на відповідному на-
плавлювальному обладнанні дає можливість оператору вико-
нувати вибір способу дугового наплавлення (під флюсом, від-
критою дугою або в захисних газах); вибір типу електродного
матеріалу, його марки і розмірів; задавати, автоматично під-
тримувати, контролювати і запам’ятовувати задані параме-
три режимів наплавлення деталі, що забезпечують необхідні
експлуатаційні властивості і геометричні розміри шарів, що
наплавляються. У міру накопичення відповідних баз даних по
наплавленню деталей різного призначення, розмірів та кон-
фігурації, використання розробленої комп’ютерної системи
управління істотно підвищить ефективність процесів дугово-
го наплавлення. Бібліогр. 9, рис. 4.
Ключові слова: дугова наплавка, автоматизація процесів на-
плавлення, технологія наплавлення, комп’ютерні системи
управління наплавленням, енергоємність наплавлення
поступила в редакцию 03.04.2017
рис. 4. вид экрана компьютера с заданными режимами на-
плавки открытой дугой порошковой проволокой диаметром
1,8 мм и прогнозируемыми характеристиками процесса на-
плавки и геометрическими размерами наплавляемых валиков
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-148575 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0005-111X |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T17:58:13Z |
| publishDate | 2017 |
| publisher | Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Рябцев, И.А. Соловьев, В.Г. Ланкин, Ю.Н. Бабинец, А.А. 2019-02-18T16:08:03Z 2019-02-18T16:08:03Z 2017 Компьютерная система автоматического управления процессов дуговой наплавки электродными проволоками / И.А. Рябцев, В.Г. Соловьев, Ю.Н. Ланкин, А.А. Бабинец // Автоматическая сварка. — 2017. — № 5-6 (764). — С. 43-45. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. 0005-111X DOI: https://doi.org/10.15407/as2017.06.07 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/148575 812.35.27.01.85 Разработана компьютерная система автоматического управления процессами дуговой наплавки электродными проволоками. Использование компьютерной системы на соответствующем наплавочном оборудовании дает возможность оператору выполнять выбор способа дуговой наплавки (под флюсом, открытой дугой или в защитных газах); выбор типа электродного материала, его марки и размеров; задавать, автоматически поддерживать, контролировать и запоминать заданные параметры режимов наплавки детали, обеспечивающие необходимые эксплуатационные свойства и геометрические размеры наплавляемых слоев. По мере накопления соответствующих баз данных по наплавке деталей различного назначения, размеров и конфигурации, использование разработанной компьютерной системы управления существенно повысит эффективность процессов дуговой наплавки. Розроблено комп’ютерну систему автоматичного управління процесів дугового наплавлення електродними дротами. Використання комп’ютерної системи на відповідному наплавлювальному обладнанні дає можливість оператору виконувати вибір способу дугового наплавлення (під флюсом, відкритою дугою або в захисних газах); вибір типу електродного матеріалу, його марки і розмірів; задавати, автоматично підтримувати, контролювати і запам’ятовувати задані параметри режимів наплавлення деталі, що забезпечують необхідні експлуатаційні властивості і геометричні розміри шарів, що наплавляються. У міру накопичення відповідних баз даних по наплавленню деталей різного призначення, розмірів та конфігурації, використання розробленої комп’ютерної системи управління істотно підвищить ефективність процесів дугового наплавлення. A computer system for automatic control of processes of arc surfacing by electrode wires was developed. The use of a computer system in the appropriate surfacing equipment enables the operator to perform selection of arc surfacing method (under flux, with open arc or in shielding gases); selection of the type of electrode material, its grade and dimensions; to set, automatically maintain, control and record the set parameters of surfacing modes of a part, providing the necessary operational properties and geometric dimensions of deposited layers. With the accumulation of relevant databases on surfacing of parts of different purpose, dimensions and configuration, the use of the developed computer control system will significantly improve the efficiency of arc surfacing processes. ru Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України Автоматическая сварка Призводственный раздел Компьютерная система автоматического управления процессов дуговой наплавки электродными проволоками Комп¶ютерна система автоматичного управління процесів дугового наплавлення електродними дротами Article published earlier |
| spellingShingle | Компьютерная система автоматического управления процессов дуговой наплавки электродными проволоками Рябцев, И.А. Соловьев, В.Г. Ланкин, Ю.Н. Бабинец, А.А. Призводственный раздел |
| title | Компьютерная система автоматического управления процессов дуговой наплавки электродными проволоками |
| title_alt | Комп¶ютерна система автоматичного управління процесів дугового наплавлення електродними дротами |
| title_full | Компьютерная система автоматического управления процессов дуговой наплавки электродными проволоками |
| title_fullStr | Компьютерная система автоматического управления процессов дуговой наплавки электродными проволоками |
| title_full_unstemmed | Компьютерная система автоматического управления процессов дуговой наплавки электродными проволоками |
| title_short | Компьютерная система автоматического управления процессов дуговой наплавки электродными проволоками |
| title_sort | компьютерная система автоматического управления процессов дуговой наплавки электродными проволоками |
| topic | Призводственный раздел |
| topic_facet | Призводственный раздел |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/148575 |
| work_keys_str_mv | AT râbcevia kompʹûternaâsistemaavtomatičeskogoupravleniâprocessovdugovoinaplavkiélektrodnymiprovolokami AT solovʹevvg kompʹûternaâsistemaavtomatičeskogoupravleniâprocessovdugovoinaplavkiélektrodnymiprovolokami AT lankinûn kompʹûternaâsistemaavtomatičeskogoupravleniâprocessovdugovoinaplavkiélektrodnymiprovolokami AT babinecaa kompʹûternaâsistemaavtomatičeskogoupravleniâprocessovdugovoinaplavkiélektrodnymiprovolokami AT râbcevia kompûternasistemaavtomatičnogoupravlínnâprocesívdugovogonaplavlennâelektrodnimidrotami AT solovʹevvg kompûternasistemaavtomatičnogoupravlínnâprocesívdugovogonaplavlennâelektrodnimidrotami AT lankinûn kompûternasistemaavtomatičnogoupravlínnâprocesívdugovogonaplavlennâelektrodnimidrotami AT babinecaa kompûternasistemaavtomatičnogoupravlínnâprocesívdugovogonaplavlennâelektrodnimidrotami |