阳代军,霍立兴,张玉凤,齐芳娟(天津年夜学材料科学与工程学院,天津300072)同时还受工资身分的影响。是以应用液压体系来完成焊接的四个阶段及供给各阶段所需的不合压力;应用80C196单片机控制焊接温度、时光及液压缸的动作,以及根据管道参数和情况前提主动选择和校订焊接参数,清除工资身分的影响,进步焊接质量。
0序言塑料压力管道焊接技巧的好坏,直接关系到管网体系的运行后果和应用寿命。塑料压力管道的焊接向主动化、智能化和信息化偏向成长。能主动适应情况的变更以及主动调剂在新材料上焊接的焊接参数;具有记忆功能,主动记录所采取的焊接参数;采取磁卡作为数据载体;对塑料焊机采取ID卡进行授权治理。跟着收集技巧的成长,将对焊机应用收集进行帮助治理、长途故障诊断及长途参数设置。充分应用收集的快捷、便利,使塑料焊接技巧向前成长丨1.热熔对接焊是采取热熔对焊机来加热管道端面,使其熔化,敏捷将其贴合,并保持必定的压力,经冷却达到熔接的目标。各尺寸的塑料压力管道均可采取热熔对接方法焊接,该办法经济靠得住,其焊接接头在受拉和受压时都比管道本身具有更高的强度。如所示,耐高温扎带在一定限度内,也替代了很多金属材料,热熔对接焊的过程较为复杂,年夜体上可以分为四个阶段123:预备阶段,干净焊接部位的油污及泥土等脏物,装夹管道,并包管二个互相对接焊管道的同轴度和各自的圆柱度不跨越公差范围,然后切削和修整管道的端面,包管端面的平直以及与轴线的垂直度。
加热阶段,将互相对接焊的二个管道在较高压力感化下与加热板接触,以包管管道的二个外面与加热板充分接触,并保持压力P1不变,如a所示。当熔化的塑料开端向两侧流动时,降低压力至P2,便于熔化的塑料流动,如b所示。
切换阶段,当有足够的熔化层厚度时,管道与加热板分开,将加热板快速移出,如c所示。
压焊和冷却阶段,在压力P3的感化下,将二个管道连在一路,保持压力必定的时光,如d所示。
在焊接过程中,多余的熔融塑料被挤出,形成了焊接接头,且焊接接头的年夜小和几何外形影响焊接质量。研究注解,扎带厂家是一家专业尼龙扎带生产厂家,接头机能的短长重要由焊接过程中的温度、压力及加热时光决定。
1液压控制体系的设计液压体系用来完成焊接过程中所需的各类动作和各阶段所需的不合压力。液压体系道理图如所示。该体系采取溢流阀调节体系的压力。液压缸采取双出杆情势,固定活塞杆,在油压的感化下缸筒在活塞杆上往返活动。同时两个液压缸经由过程机械连接方法将其固定在一路,以包管同步。该体系压力稳定,可调节,且噪音低。141 2单片机控制体系的设计2.1体系的根本构成80C196单片机控制,重要包含:温度控制体系、焊接过程控制体系及工艺参数设置体系。该体系采取热电偶检测加热板的温度。同时应用集成温度传感器AD590检测情况温度,一方面作为热电偶的补偿温度,另一方面用于修改焊接过程参数的比较温度。并根据PID算法对加热元件进行控制。对液压缸的控制是经由过程控制换向阀的两个电磁铁(如中1DT和2DT)的通断,从而达到控制液压体系的油路来实现焊接过程的控制。如所示。
2.2温度检测及热电偶冷端补偿电路加热板的温度为210C阁下,选用镍铬一康铜热电偶作为温度传感器,并应用集成温度传感器AD590对热电偶冷端进行补偿。如所示。
集成温度传感器AD590是一种电流型二端器件,可将温度变更直接转换成电流的变更,且它的输出电流和绝对温度成正比。AD590极易与热电偶合营,实施高精度的温度测量。在0°C时输出电流为273.2MA,是以流过AD590的电流:2.3调功方法采取双向可控硅调功,双向可控硅调功控温具有不冲击电网、对用电设备不产生干扰等特点,是一种应用广泛的控温方法。双向可控硅串在50Hz交换电源和加热装配中,只要在给定周期内改变可控硅开关的接通时光,就能达到改变加热功率的目标,从而实现温度调节。采取固定周期控制方法,设定控制周期T=10s即500个电网周波,1000个过零脉冲。若令Pm为加热器全导通时的功率,N为过零脉冲数,P为加热器平均输出功率则:2.4温度控制加热是热熔对接焊过程中最重要的过程,其加热采取电加热的加热板,加热板是热熔对接焊机的核心,请求加热板的材料必须导热轻易、且不易腐化,一般用铝合金制成。同时为了包管加热板外面干净,防止塑料粘在加热板上,在加热板外面涂有聚四氟乙烯薄膜。加热板的温度直接厉热熔对接焊接头的质量。是以,请求加热板温度必须恒定在必定的范围内。焊接高密度聚乙烯管道的加热板温实验证实,采取PID算法控制温度可获得知足的后果。它重要根据温度设定值与实际值之差的比例值、积分值和微分值来肯定控制量的年夜小。输出控制量为一个控制周期内交换电导通的正弦波半波数。为PID控制体系道理图,图中r为温度设定值,为实际测量值,e为误差值,且e=r―yU为PID输出值,即一个控制周期内交换电导通的正弦波半波数。
在PID控制中,积分的感化是清除残差,为了克服积分饱和,防止超调,进步控制机能,采取积分分别的办法。积分分别法是在误差量较年夜时,不进行积分,控制量U的计算中,只计算比例项和微分项,直到误差达到必定值之后,才参加积分累积。即当Ie(n)1>£时,用PD算法控制;个中,£为设定温度误差,即控制精度,如±2C.若积分分别值£值过年夜,达不到积分分别的目标;若积分分别值e值过小,一旦被控量无法跳出积分分别区,则只能进行PD算法控制,将会出现残差。
2.5液压体系电磁换向阀的控制换向阀电磁铁采取24V直流电驱动,应用继电器控制电磁铁中电路的通断,因为继电器动作时对电源有干扰感化,是以采取光电耦合器隔离。如所示。
3体系软件设计软件包含主法度榜样、外部中断办事法度榜样、HSI.0中断办事法度榜样、HSI数据有效中断办事法度榜样、温度采集与数据处理法度榜样(包含标度变换、三字节浮点数的转换及加减乘除和BCD码转换为二进制数法度榜样等)、PID控制法度榜样、键码辨认与动作控制法度榜样、时光显示法度榜样及报警法度榜样等。液压缸动作过程中时光控制应用DS12887时钟芯片和HSI.0中断准时1s来实现。
温度采样时光控制采取软件准时器实现,键盘扫描采取外部中断实现。中国塑料,200115(3):16~20.北京:北京理工年夜学出版社,刘迎春,尼龙扎带是尼龙材质的一种扎带,叶湘滨。传感器道理、设计与应用。长沙:国防科技年夜学出版社,1997.。北京:北京航空航天年夜学,1995.压力管道焊接技巧的研究。揭橥论文9篇。