Визначення закономірностей створення магнітних полів при різних способах контактного зварювання

Автор(и)

  • Олег Григорович Левченко Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0002-9737-7212
  • Юрій Олексійович Полукаров Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0002-6261-3991
  • Ольга Миколаївна Гончарова Інститут електрозварювання ім. Є. О. Патона Національної академії наук України, Україна https://orcid.org/0000-0002-5213-6300
  • Ольга Миколаївна Безушко Інститут електрозварювання ім. Є. О. Патона Національної академії наук України, Україна https://orcid.org/0000-0002-6148-1675
  • Олександр Юрійович Арламов Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0003-2174-5928
  • Олена Василівна Землянська Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0002-9608-3677

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.268699

Ключові слова:

контактне зварювання, магнітне поле, інтенсивність поля, осцилограми, спектрограми, захист зварника

Анотація

Обєктом досліджень є кількісні характеристик магнітних полів, що створюються під час електричного контактного зварювання різними способами: контактним точковим, дуго-стиковим, конденсаторним точковим, контактно-стиковим безперервним та пульсуючим оплавленням. Проблема, що вирішується, полягає у відсутності необхідної інформації щодо електромагнітної безпеки зазначених способів зварювання. Наведено опис запропонованих методичних підходів до визначення рівнів магнітних полів, засобів їх вимірювань та методів оцінки їх впливу на організм зварника. На основі аналізу і обробки отриманих осцилограм та спектрограм магнітних полів виконано вимірювання їх кількісних характеристик. Для визначення загального рівня полічастотного магнітного поля, що виникає при контактному зварюванні, використано запропонований узагальнений показник рівня магнітного поля. Встановлено, що при контактному точковому зварюванні стаціонарною машиною рівень магнітного поля перевищує гранично допустиме значення на робочому місці в діапазоні 50-1000 Гц на відстані 0,3 м від зварювальних електродів. При ручному зварюванні даним способом рівень магнітного поля перевищує  допустимий рівень у діапазонах частот 5-50, 50-1000 Гц безпосередньо біля електричного кабелю. Конденсаторне точкове зварювання постійним струмом характеризується перевищенням гранично допустимого МП на робочому місці у високочастотному діапазоні 1000–10000 Гц. При дуго-стиковому зварюванні на робочому місці перевищення гранично допустимих рівнів магнітного поля не виявлено. Показано, що спектральний склад та величина сигналу магнітного поля визначається самим способом зварювання та вихідними параметрами джерел живлення. Оримані результати можуть бути використані у сфері зварювального виробництва та охорони праці

Біографії авторів

Олег Григорович Левченко, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Доктор технічних наук, професор

Кафедра охорони праці, промислової та цивільної безпеки

Юрій Олексійович Полукаров, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра охорони праці, промислової та цивільної безпеки

Ольга Миколаївна Гончарова, Інститут електрозварювання ім. Є. О. Патона Національної академії наук України

Кандидат технічних наук, завідувач лабораторії

Лабораторія проблем охорони праці та екології у зварювальному виробництві

Відділ дослідження фізико-хімічних процесів у зварювальній дузі

Ольга Миколаївна Безушко, Інститут електрозварювання ім. Є. О. Патона Національної академії наук України

Кандидат технічних наук, старший науковий співробітник

Лабораторія проблем охорони праці та екології у зварювальному виробництві

Відділ дослідження фізико-хімічних процесів у зварювальній дузі

Олександр Юрійович Арламов, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра охорони праці, промислової та цивільної безпеки

Олена Василівна Землянська, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Старший викладач

Кафедра охорони праці, промислової та цивільної безпеки

Посилання

  1. Modenese, A., Gobba, F. (2021). Occupational Exposure to Electromagnetic Fields and Health Surveillance according to the European Directive 2013/35/EU. International Journal of Environmental Research and Public Health, 18 (4), 1730. doi: https://doi.org/10.3390/ijerph18041730
  2. Stam, R. (2018). Comparison of international policies on electromagnetic fields (power frequency and radiofrequency fields). National Institute of Public Health and the Environment. Available at: https://rivm.openrepository.com/bitstream/handle/10029/623629/2018998.pdf?sequence=1
  3. Yamaguchi-Sekino, S., Ojima, J., Sekino, M., Hojo, M., Saito, H., Okuno, T. (2011). Measuring Exposed Magnetic Fields of Welders in Working Time. Industrial Health, 49 (3), 274–279. doi: https://doi.org/10.2486/indhealth.ms1269
  4. Weingrill, L., Krutzler, J., Enzinger, N. (2016). Temperature Field Evolution during Flash Butt Welding of Railway Rails. Materials Science Forum, 879, 2088–2093. doi: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/msf.879.2088
  5. Hu, S., Haselhuhn, A. S., Ma, Y., Li, Z., Qi, L., Li, Y. et al. (2021). Effect of external magnetic field on resistance spot welding of aluminium to steel. Science and Technology of Welding and Joining, 27 (2), 84–91. doi: https://doi.org/10.1080/13621718.2021.2013707
  6. Qi, L., Zhang, Q., Niu, S., Chen, R., Li, Y. (2021). Influencing mechanism of an external magnetic field on fluid flow, heat transfer and microstructure in aluminum resistance spot welding. Engineering Applications of Computational Fluid Mechanics, 15 (1), 985–1001. doi: https://doi.org/10.1080/19942060.2021.1938684
  7. Michałowska, J., Przystupa, K., Krupski, P. (2020). Empirical assessment of the MAG welder's exposure to an electromagnetic field. Przegląd Elektrotechniczny, 1 (12), 224–227. doi: https://doi.org/10.15199/48.2020.12.48
  8. Levchenko, O., Polukarov, Y., Goncharova, O., Bezushko, O., Arlamov, O., Zemlyanska, O. (2022). Determining patterns in the generation of magnetic fields when using different arc welding techniques. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (10 (116)), 50–56. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.254471
  9. Levchenko, O. G., Levchuk, V. K., Goncharova, O. N. (2012). Spatial distribution of magnetic field and its minimization in resistance spot welding. The Paton Welding Journal, 8, 47–51. Available at: https://patonpublishinghouse.com/tpwj/pdf/2012/pdfarticles/08/11.pdf
  10. Levchenko, O. (2020). Methodology of determination of the of multifrequency magnetic field level at welder`s working zone. Labour Protection Problems in Ukraine, 36 (4), 3–7. doi: https://doi.org/10.36804/nndipbop.36-4.2020.3-7
  11. Pro zatverdzhennia Derzhavnykh sanitarnykh norm ta pravyl pry roboti z dzherelamy elektromahnitnykh poliv (DSNiP 3.3.6.096-2002). Ministerstvo Okhorony Zdorovia Ukrainy. Nakaz 18.12.2002 No. 476. Available at: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z0203-03#Text
  12. Tan, L., Jiang, J. (2019). Digital signal processing: fundamentals and applications. Academic Press. doi: https://doi.org/10.1016/C2017-0-02319-4
Determining patterns in the generation of magnetic fields when using different contact welding techniques

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-12-30

Як цитувати

Левченко, О. Г., Полукаров, Ю. О., Гончарова, О. М., Безушко, О. М., Арламов, О. Ю., & Землянська, О. В. (2022). Визначення закономірностей створення магнітних полів при різних способах контактного зварювання. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6(10 (120), 46–53. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.268699

Номер

Розділ

Екологія