Физические процессы в дуговом промежутке

В данной лекции мы рассмотрели основы работы с библиотекой OpenGL. Представили видовой конвейер как конечный автомат, работа которого определяется совокупностью переменных состояния. Разобрали синтаксис команд библиотеки и основные примитивы. Привели структуру простой программы и пример сборки сцены с использованием стека матриц библиотеки OpenGL/

ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ НАГРЕВ

 

Установки электро дугового нагрева используют явление электродугового разряда между электродами, к которым прикладывается напряжение.

Выделяющееся тепло используется для сварки, плавки или нагрева.

При электродуговой сварке для нагрева и плавления соединяемых металлов используется энергия электрического дугового разряда, возбуждаемого и поддерживаемого в пространстве между электродом и деталью. Энергия берется от электрической сети или от двигателей внутреннего сгорания.

При питании от электрической сети используются преобразователи:

1. Сварочные трансформаторы 380В/60В (понижающий).

2. Трансформатор + выпрямитель.

Виды дуги:

1. Непрерывная (на постоянном или переменном токе, когда ток течет непрерывно).

2. Импульсная.

Физические процессы в дуговом промежутке

 

 

Рис. 1. Дуговой промежуток:

F_О – сила осевого действия магнитного поля на частицы дуги;

F_Р - сила радиального действия магнитного поля на частицы дуги.

Iд – ток дуги

Столб дуги – ионизированный газ, содержащий нейтральные атомы и молекулы газов и паров металла, свободные электроны и положительные ионы, возникающие при ионизации газов. Сварочный ток – ток проводимости обусловленный упорядоченным движением свободных электронов.

2. Зависимость напряжения дуги от длины дуги

Рис. 2. Распределение потенциалов по длине дуги

 

Под действием тока создается магнитное поле, которое действует на заряженные частицы с силой F. Радиальная составляющая силы при любом направлении тока направлена перпендикулярно к оси столба дуги и оказывает сжимающее действие на столб дуги (пинч-эффект). Сила, действующая вдоль столба дуги, направлена на отрыв капли от электрода. Изменение полярности дуги не изменяет направление F.

Uд = Uа + Uс + Uк; Lд = Lа + Lс + Lк

Uс >> Uа + Uк; Uд = Uс = E × Lc

 

Для электродной сварки при диаметре электродов dэл = 1…6 мм:

Напряжение дуги Uд = 10…25 В,

Ток дуги Iд = 100…1000 А;

Сварочный ток (ориентровочно) Iсв = (20 + 5 dэл)dэл, А

Полная мощность дуги (Вт)

Рд = Uд ×Iд

Эффективная (полезная) мощность дуги

Рд = Uд ×Iд × h_Д ; h_Д = 0,7 … 0,85