Нагрів – контактом. Креслення, опис

ДОМАШНЯ МАЙСТЕРНЯ
Безкоштовна бібліотека / Довідник / Домашня майстерня

Нагрів – контактом. Домашня майстерня

Домашня майстерня

Для напаювання твердосплавних пластин на державки токарних різців, локального гарту інструменту, паяння твердими припоями дрібних деталей використовують нагрівання струмами високої частоти або полум'ям газового пальника. Однак апаратура ТВЧ громіздка і дорога, вона не для домашньої майстерні чи шкільного гуртка. Застосувати газовий пальник за всіма правилами може тільки зварювальник високої кваліфікації.

Але є ще один, майже забутий у наш час спосіб нагрівання - на контактних машинах. Він найбільш прийнятний у домашній, шкільній, колгоспній чи радгоспній майстерні, у технічному гуртку.

Суть його у тепловому впливі електричного струму на провідник. Кількість тепла, що виділяється при цьому, залежить від величини струму, часу його дії на провідник і електричного опору останнього.

З урахуванням цієї залежності ми розробили апарат, що є понижувальним трансформатором, первинна обмотка якого розрахована на 220 В, вторинна - на 2 В. Площа поперечного перерізу магнітопроводу близько 50 см². Трансформатор закріплений на підставі, а контактні шини вторинної обмотки – на прокладці-ізоляторі.

Основа апарату виготовлена з листової сталі товщиною 5 мм. Знизу в нього вкручені ніжки. В основі прорізано два вікна: менше - для вентиляції, більше - для виходу болтів кріплення контактних шин на текстолітовому ізоляторі товщиною 10 мм. Отвори з обох боків ізолятора служать для його кріплення до основи.

Кінці вторинної обмотки трансформатора заведені в отвори затискачів і зафіксовані болтами (пази затискачів дозволяють деформувати їх при затягуванні і тим самим забезпечувати надійний електричний контакт).

Трансформатор прихований захисним кожухом і прикріплений до основи куточками 25X25 мм. До одного з верхніх куточків пригвинчена ізоляційна колодка - для з'єднання проводів первинної обмітки з живильним шнуром і вмикачем апарату.

Так як конструктори-любителі не часто мають все необхідне для повторення описаної саморобки, рекомендуємо почати виготовлення апарату з підбору пакета пластин трансформаторного заліза (краще Ш-подібної форми), а потім зайнятися розрахунком обмоток.

Припустимо, що площа поперечного перерізу вашого магнітопроводу (Q=a*b) дорівнює 36,8 см². Тоді потужність вторинної обмотки трансформатора P₂ = 36,8 * 36,8 = 1354,2 Вт, а первинної P₁ = 1354,2/0,95 = 1425 Вт. Сила струму I₁ = 1425 Вт/220 В = 6,48 А; I₂ = 1354,2 Вт/2 В = 677,6 А. Знаходимо площу поперечного перерізу первинної обмотки:

S₁= 6,48 A:2 A/мм² = 3,24 мм².

Діаметр дроту звідси

d₁ = 4 * 3,24 / 3,14 = 2 мм.

Площа поперечного перерізу вторинної обмотки

S₂ = 677,6 A:2 A/мм² = 338,8 мм², а діаметр дроту

d₂ = 4 * 338,8 / 3,14 = 20,77 мм.

Відповідно визначаємо кількість витків:

n₁ = 220 000/222/36,8 = 270 витків, n₂ = 270 * 2/220 = 2,5 витка.

Мал. 1. Апарат термонагріву (натисніть для збільшення): 1 - захисний кожух, 2 - вмикач, 3 - шнур електроживлення, 4 - основа, 5 - ізолятор, 6 - контактні шини, 7 - затискачі, 8 - болти затискачів, 9 - ніжка ( 4 шт.)

Мал. 2. Притискний важіль (встановлюється в отвір, що додатково просвердлюється в ізоляторі з різьбленням М6) (натисніть для збільшення): 1 - стійка, 2 - важіль, 3 - притиск

Нагрів - контактом
Мал. 3. Контактна ділянка апарату: 1 – контактні шини (червона мідь), 2 – притискний важіль, 3 – твердосплавна пластина, 4 – припій, 5 – державка різця, 6 – ізолятор основи; А та Б - зони нагріву

Ефективність та економічність роботи апарату багато в чому залежить від величини площини зіткнення тіла різця з контактними шинами. Кількість тепла, що виділяється під час проходження електричного струму, залежить від опору провідника у місцях контакту. При великій площині зіткнення виділяється мало тепла за значної витрати електроенергії. І навпаки, при малій площині виділяється багато тепла, що призводить до миттєвого нагрівання шару, що контактує. Щоб уникнути оплавлення металу та порушення контакту, площа зіткнення підбирається дослідним шляхом.

При розташуванні тіла різця на шинах, як показано на малюнку 3, осередок виникнення тепла розташовуватиметься в зоні А; в зоні Б візуально спостерігається вогнища тепла не виникає через велику поверхню зіткнення.

Перед паянням (у тому числі твердосплавних пластин до державок різців) необхідно виконати ряд підготовчих операцій, щоб забезпечити хорошу розтікання припою та змочуваність ним деталей, що з'єднуються. Опорну поверхню пластин шліфують та знежирюють. Тан готують поверхню під пластину на тілі різця: вона повинна бути прямолінійною, без уступів і завалів по краях. Захист поверхонь деталей від окислення під час паяння здійснюється флюсом (бурою).

Напайка відбувається у такій послідовності. Державку різця розташовують на шинах апарату. Між поверхнями, що з'єднуються, поміщають пінцетом припій (обрізок листової латуні). Для більш надійного притиску деталей, що нагріваються один до одного і до контактних шин служить важіль, встановлений на пластині-ізоляторі. У паз важеля вставлений упор, яким здійснюється притиск твердосплавних пластин до державок різців.

При включенні апарата зона контакту швидко нагрівається, метал плавиться, порушується контакт і процес переривається. Уникнути цього можна двома способами: працюючи у переривчастому режимі та плавно подаючи напругу на обмотки. У першому випадку апарат вмикається на 1,5-2 с, потім вимикається. У момент відключення тепло передається від місця контакту тілом різця, не оплавляючи метал.

Плавну подачу напруги можна забезпечити ЛАТРом. Збільшуючи напругу, досягають того ж результату, що і в першому випадку: тепло хвилями поширюється по державці від місця контакту, забезпечуючи нагрівання до температури плавлення припою. Контроль за процесом паяння здійснюється візуально.

Такі режими дають швидкість нагрівання держави в межах 80-100 град/с. Це зменшує внутрішні напруги і запобігає появі тріщин у твердосплавних пластинах. Щоб уникнути появи тріщин у паяному шві, необхідно повільне охолодження.

Якісний паяний шов повинен бути не товщий за 0,1 мм. Протяжність непропаяних місць має перевищувати 10%.

За відсутності твердих сплавів як ріжучі пластини можна використовувати уламки фрез, свердлів та інших інструментів. Уламкам надається необхідна форма на заточувальний верстат, або вони нагріваються і відковуються до отримання стрижня прямокутного перерізу, який при повторному нагріванні розрубується зубилом на окремі пластини.

Наш апарат є багатоцільовим призначенням. Крім виготовлення різців, його можна використовувати і для локального гарту інструменту (кернів, зубил, викруток і так далі). Достатньо торкнутися контактних шин тієї частиною інструменту, яку необхідно загартувати, і потримати так кілька секунд. Температуру нагрівання контролюють візуально, за кольором металу. При цьому необхідно дотримуватися запобіжних заходів: працювати в рукавицях і захисних окулярах на заземленому апараті.

Автори: О.Бобровніков, В.Зінюк

Рекомендуємо цікаві статті розділу Домашня майстерня:

▪ Настільний свердлильний верстат

▪ Цикля з леза для гоління

▪ Токарний верстат з ручним приводом

Дивіться інші статті розділу Домашня майстерня.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Штучна шкіра для емуляції дотиків 15.04.2024

У світі сучасних технологій, де віддаленість стає дедалі більш повсякденною, збереження зв'язку й почуття близькості грають значної ролі. Нещодавні розробки німецьких учених із Саарського університету в галузі штучної шкіри становлять нову еру у віртуальних взаємодіях. Німецькі дослідники з університету Саарського розробили ультратонкі плівки, які можуть передавати відчуття дотику на відстані. Ця передова технологія надає нові можливості для віртуального спілкування, особливо для тих, хто виявився далеко від своїх близьких. Ультратонкі плівки, розроблені дослідниками, товщиною всього 50 мікрометрів, можуть бути інтегровані в текстильні вироби та носитися як друга шкіра. Ці плівки діють як датчики, що розпізнають тактильні сигнали від мами чи тата, і як виконавчі механізми, що передають ці рухи дитині. Дотики батьків до тканини активують датчики, які реагують на тиск та деформують ультратонку плівку. Ця ...>>

Котячий унітаз Petgugu Global 15.04.2024

Турбота про домашніх тварин часто може бути викликом, особливо коли йдеться про підтримку чистоти в будинку. Представлено нове цікаве рішення стартапу Petgugu Global, яке полегшить життя власникам кішок та допоможе їм тримати свій будинок в ідеальній чистоті та порядку. Стартап Petgugu Global представив унікальний котячий унітаз, здатний автоматично змивати фекалії, забезпечуючи чистоту та свіжість у вашому будинку. Цей інноваційний пристрій оснащений різними розумними датчиками, які стежать за активністю вашого вихованця в туалеті та активуються для автоматичного очищення після його використання. Пристрій підключається до каналізаційної системи та забезпечує ефективне видалення відходів без необхідності втручання з боку власника. Крім того, унітаз має великий обсяг сховища, що змивається, що робить його ідеальним для домашніх, де живуть кілька кішок. Котячий унітаз Petgugu розроблений для використання з водорозчинними наповнювачами та пропонує ряд додаткових матеріалів. ...>>

Привабливість дбайливих чоловіків 14.04.2024

Стереотип про те, що жінки віддають перевагу "поганим хлопцям", довгий час був широко поширений. Однак нещодавні дослідження, проведені британськими вченими з Університету Монаша, пропонують новий погляд на це питання. Вони розглянули, як жінки реагують на емоційну відповідальність та готовність допомагати іншим у чоловіків. Результати дослідження можуть змінити наше уявлення, що робить чоловіків привабливими в очах жінок. Дослідження, проведене вченими з Університету Монаша, призводить до нових висновків щодо привабливості чоловіків для жінок. В рамках експерименту жінкам показували фотографії чоловіків з короткими історіями про їхню поведінку в різних ситуаціях, включаючи їхню реакцію на зіткнення з бездомною людиною. Деякі з чоловіків ігнорували безпритульного, тоді як інші надавали йому допомогу, наприклад, купуючи їжу. Дослідження показало, що чоловіки, які виявляють співчуття і доброту, виявилися більш привабливими для жінок порівняно з т ...>>

Випадкова новина з Архіву

Фінляндія запустить у космос дерев'яний супутник 03.05.2021

Фінляндія має намір запустити в космос унікальний супутник, який буде зроблено з дерева. З його допомогою вчені планують з'ясувати, як дерево поводитиметься під час тривалого перебування в екстремальних для цього матеріалу умовах. Йдеться про високі та низькі температури, а також вакуум і радіацію.

Супутник буде куб, становитимуть близько десятка сантиметрів по кожній із граней. Апарат буде не важчий за один кілограм. Запуск запланований на кінець 2021-го року з космодрому, який знаходиться не в самій Фінляндії, а на території Нової Зеландії.

Примітно, що супутник літатиме навколо рідної планети. Повний оборот, якщо все піде за планом, планується здійснювати кожні 90 хвилин.

Зазначимо, що останніми роками вчені, астрономи та інженери намагаються активніше освоювати космос, запускаючи у виробництво безліч цікавих проектів. Наприклад, Японія вже заявляла про намір запустити в космос апарат, створений з дерева з такою самою метою.

Перевага дерева полягає в тому, що воно не блокує електромагнітні хвилі або магнітне поле Землі. Через це в дерев'яних конструкціях можна розміщувати антени та механізми орієнтації, без побоювання, що пристрої не будуть правильно виконувати свої функції через перешкоди або проблеми з сигналом.

Інші цікаві новини:

▪ Виявлено сигнальні друковані плати всередині клітин людського організму

▪ Схвалено вирощування ГМО-помідорів, які рятують від раку, діабету та недоумства

▪ Нанопродукти можуть бути небезпечними

▪ Використання систем hands-free не впливає на безпеку водіння

▪ Лазер із рекордними показниками стабільності

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Побутова електроніка. Добірка статей

▪ стаття О, як убивчо ми любимо! Крилатий вислів

▪ статья Який тренер, що грає, примудрився продати сам себе в більш відомий клуб? Детальна відповідь

▪ стаття Утоплення. Медична допомога

▪ стаття Чистка металевих частин машин. Прості рецепти та поради

▪ стаття Сингальські прислів'я та приказки. Велика добірка

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт