Ріже та зварює вода. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / зварювальне обладнання

 Коментарі до статті

У статті розповідається про те, як змайструвати удосконалений варіант малогабаритного, але досить потужного апарату для газового різання та зварювання, що працює за принципом отримання воднево-кисневої горючої суміші за допомогою електролізу водного розчину лугу.

Перша "водогорілка", здатна різати та зварювати навіть тугоплавкі метали, у мене з 1985 року. Виготовив її (а зараз налагодив дрібносерійний випуск аналогів для продажу) за матеріалами журналу "Моделіст-конструктор". Тепер виношу на суд читачів свою останню розробку, в основі якої хоч і вдосконалений (більша кількість робочих пластин, модифіковані бічні плати та надійний штуцер для виходу паливної газової суміші), але електролізер, що діє за тим же принципом.

Тим, хто вперше стикається з подібним пристроєм, не зайве, здається, найзагальніших рисах пояснити (а решті нагадати), у чому суть такого роду конструкцій. А вона досить проста.

Мал. 1. Апарат для різання та зварювання, що працює на продуктах електролізу слабкого лужного розчину: а – блок-схема, б – готова саморобна конструкція; е - блок живлення випрямленою напругою електромережі, 2 - електролізер, 3 - затвор рідинний, 4 - пальник газовий, 5 - амперметр, 6 - ручка включення апарату, 7 - ручка зміни режиму роботи (стрибкоподібна зміна потужності, що віддається в навантаження), 8 - ручка управління потенціометрами, 9 - скоба зберігання електрошнура в згорнутому стані, 10 - корпус переносний дерев'яний, 11 - штепсельна вилка

Мал. 2. Електролізер ("вісімдесятичеїстий" варіант): 1 - плата бічна (фанера, s12, 2 шт.), 2 щока прозора (оргскло, s4, 2 шт.), 3 - пластина-електрод (жесть, s0,5; 81 шт.), 4 - кільце роздільне герметизуюче (5-мм гума кислото-і луготривка, 82 шт.), 5 - втулка-ізолятор (кембрикова трубка 6,2x1, L35, 12 шт.), 6 - шпилька М6 (4 шт.) .), 7 - гайка М6 зі стопорною шайбою (8 шт.), 8 - трубка виведення горючої газової суміші, 9 - розчин слаболужної (2/3 внутрішнього об'єму електролізера), 10 - виведення контактний (мідь рафінована, 2 шт.), 11 - штуцер ("нержавіюча сталь"), 12 - гайка накидна M10, 13 - шайба штуцера ("нержавіюча сталь"), 14 - манжета (гума кислото- і лугоупорна), 15 - горловина заливна ("нержавіюча сталь"), 16 Ml8, 17 - шайба заливної горловини ("нержавіюча сталь"), 18 - шайба герметизуюча (гума кислото- і лугоупорна), 19 - кришка заливної горловини ("нержавіюча сталь"), 20 - прокладка герметизуюча (гума кислото- і)

Між бічними платами, з'єднаними чотирма шпильками, розміщені металеві пластини-електроди, розділені гумовими кільцями. Внутрішня пориста порожнина такої батареї на 1/2...3/4 об'єму заповнена слабким водним розчином лугу (КОН або NaOH). Прикладене до пластин напруга від джерела постійного струму викликає розкладання (електроліз) розчину, що супроводжується рясним виділенням водню та кисню. Ця суміш газів, пройшовши через спеціальний рідинний затвор (рис. 1а), надходить далі на пальник і, згоряючи, дозволяє отримати таку необхідну для багатьох технологічних процесів (наприклад, різання та зварювання металів) високу температуру - близько 1800 ° С.

Продуктивність електролізера залежить від концентрації лугу в розчині та інших факторів. А найголовніше - від розмірів та кількості пластин-електродів, відстані між ними, що, у свою чергу, визначається параметрами блоку електроживлення - потужністю та напругою (з розрахунку 2...3 на гальванічний проміжок між двома розташованими поруч один з одним пластинами ).

Пропоновані мною конструкції джерела постійного струму доступні для виготовлення в умовах "домашньої майстерні" і саморобника-початківця. Вони здатні забезпечити надійну роботу навіть "вісімдесятичеїстого" (пластин-електродів у такого - 81 шт.) електролізера, а тим більше - "тридцятого". Варіант, важлива електрична схема якого зображена на рис. 4 дозволяє до того ж легко здійснювати регулювання потужності для оптимального узгодження з навантаженням: на першому ступені - 0...1,7 кВт, на другому (при включенні SA1) - 1,7...3,4 кВт.

І пластини для електролізера пропонуються відповідні – 150x150 мм. Виготовляються вони із покрівельного заліза товщиною 0,5 мм. Крім газовідвідного 12-мм отвору в кожній пластині свердлиться ще по чотири настановні (діаметром 2,5 мм), в які при складанні простягаються в'язальні або велосипедні спиці. Останні потрібні для кращого центрування пластин та прокладок, а тому на остаточному етапі зборки з конструкції забираються.

Взагалі довелося чимало поламати голову, перш ніж "водогорілка" стала зручною і надійною, як лампа Едісона: ввімкнув - запрацювала, вимкнув - працювати перестала. Особливо клопіткою справою виявилася модернізація не самого електролізера, а приєднується до нього на виході рідинного затвора. Але варто було відмовитися від застосування шаблону застосування води як заслону від поширення полум'я всередину газоутворюючої батареї (по сполучній трубці) і звернутися до використання... гасу, як все відразу пішло на лад.

Чому обраний саме гас? По-перше, тому, що на відміну від води ця рідина в присутності лугу не спінюється. По-друге, як показала практика, при випадковому попаданні крапель гасу в полум'я пальника останнє не гасне – спостерігається лише невеликий спалах. Нарешті, по-третє: будучи зручним "розділювачем", гас, перебуваючи в затворі, виявляється безпечним у пожежному відношенні.

Мал. 3. Гасовий затвор і принцип його дії (а - при працюючому електролізері, б - в момент відключення апарату): 1 - балон (2 шт.), 2 - пробка (2 шт.), 3 - ввідний штуцер, 4 - штуцер вивідний , 5 - гас, 6 - перехідник (сталева труба)

Після закінчення роботи, під час перерви тощо. пальник, природно, гаситься. В електролізері утворюється вакуум і гас перетікає з правого бачка в лівий (рис. 3). Потім - барбатація повітря, після чого пальник можна зберігати скільки завгодно: у будь-який момент він готовий до використання. При її включенні газ тисне на гас, який знову перетікає у правий бачок. Потім починається барбатація газу.

Сполучні трубки в апараті – поліхлорвінілові. Лише до самого пальника веде тонкий гумовий шланг. Так що після відключення харчування достатньо цю "гуму" перегнути руками - і полум'я, видавши наостанок легку бавовну, згасне.

Рис. 4. Принципова електрична схема блоку електроживлення

І ще одна тонкість. Хоча блок живлення (див. рис. 4) і здатний забезпечити електроенергією 3,4-кіловаття навантаження, користуватися настільки великою потужністю в аматорській практиці трапляється дуже рідко. І щоб "не ганяти електроніку" мало не вхолосту (в однонапівперіодному режимі випрямлення, коли на виході 0...1,7 кВт), не зайве мати в розпорядженні й інше джерело живлення електролізера - менше і простіше (рис. 5). По суті, це двополуперіодний, відомий багатьом саморобам регульований випрямляч. Причому зі зв'язаними один з одним (механічно) "движками" 470-омних потенціометрів. Конструктивно такий зв'язок можна здійснити або за допомогою найпростішої зубчастої передачі з двома текстолітовими шестернями, або скористатися складнішим пристроєм типу верньєра (у побутовому радіо).

Мал. 5. Варіант блоку живлення з використанням у схемі тиристорів та саморобного трансформатора

Трансформатор у блоці живлення саморобний. Як магнітопровод застосований набір Ш16x32 з трансформаторної сталі. Обмотки містять: первинна – 2000 витків ПЕЛ-0,1; вторинна - 2x220 витків ПЕЛ-0,3.

Практика показує: розглянутий саморобний апарат для газового різання та зварювання навіть при найнапруженішій експлуатації здатний справно служити досить тривалий час. Щоправда, раз на 10 років потрібно проводити ґрунтовне техобслуговування, в основному через електролізер. Пластини останнього, працюючи в агресивному середовищі, покриваються окисом заліза, який починає виступати в ролі ізолятора. Доводиться промивати пластини з наступною зачисткою на наждачному колі. Більше того, замінювати чотири з них (у негативного полюса), роз'їдених кислотними залишками, що збираються поблизу "мінусу".

Тому рекомендується в електролізер заливати тільки дистильовану воду, а лужний розчин використовувати найменш забруднений солями (неприпустима присутність слідів хімічних сполук сірчаної та соляної кислот).

Застосування про зливних отворів (крім заливного і газоотводного) також навряд можна вважати виправданим, що було враховано розробки апарату. Так само необов'язковим є і введення в схему апарату бідонів для збору надагресивного лугу, що накопичується. До того ж експлуатація "безбідонної" конструкції показує, що цій "шкідливій рідині" здатне зібратися за 10-річний період на дні гасового затвора не більше півсклянки. Щол, що накопичилася, видаляють (наприклад, при техобслуговуванні), а в затвор заливають чергову порцію чистої гасу.

Автор: В.Радьков, Татарстан

Дивіться інші статті розділу зварювальне обладнання.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Новий спосіб управління та маніпулювання оптичними сигналами 05.05.2024

Сучасний світ науки та технологій стрімко розвивається, і з кожним днем ​​з'являються нові методи та технології, які відкривають перед нами нові перспективи у різних галузях. Однією з таких інновацій є розробка німецькими вченими нового способу керування оптичними сигналами, що може призвести до значного прогресу фотоніки. Нещодавні дослідження дозволили німецьким ученим створити регульовану хвильову пластину всередині хвилеводу із плавленого кремнезему. Цей метод, заснований на використанні рідкокристалічного шару, дозволяє ефективно змінювати поляризацію світла через хвилевід. Цей технологічний прорив відкриває нові перспективи розробки компактних і ефективних фотонних пристроїв, здатних обробляти великі обсяги даних. Електрооптичний контроль поляризації, що надається новим методом, може стати основою створення нового класу інтегрованих фотонних пристроїв. Це відкриває широкі можливості для застосування. ...>>

Приміальна клавіатура Seneca 05.05.2024

Клавіатури – невід'ємна частина нашої повсякденної роботи за комп'ютером. Однак однією з головних проблем, з якою стикаються користувачі, є шум, особливо у випадку преміальних моделей. Але з появою нової клавіатури Seneca від Norbauer & Co може змінитися. Seneca – це не просто клавіатура, це результат п'ятирічної роботи розробників над створенням ідеального пристрою. Кожен аспект цієї клавіатури, починаючи від акустичних властивостей до механічних характеристик, був ретельно продуманий і збалансований. Однією з ключових особливостей Seneca є безшумні стабілізатори, які вирішують проблему шуму, характерну для багатьох клавіатур. Крім того, клавіатура підтримує різні варіанти ширини клавіш, що робить її зручною для будь-якого користувача. І хоча Seneca поки не доступна для покупки, її реліз запланований на кінець літа. Seneca від Norbauer & Co є втіленням нових стандартів у клавіатурному дизайні. Її ...>>

Запрацювала найвища у світі астрономічна обсерваторія 04.05.2024

Дослідження космосу та її таємниць - це завдання, яка привертає увагу астрономів з усього світу. У свіжому повітрі високих гір, далеко від міських світлових забруднень, зірки та планети розкривають свої секрети з більшою ясністю. Відкривається нова сторінка в історії астрономії із відкриттям найвищої у світі астрономічної обсерваторії – Атакамської обсерваторії Токійського університету. Атакамська обсерваторія, розташована на висоті 5640 метрів над рівнем моря, відкриває нові можливості для астрономів у вивченні космосу. Це місце стало найвищим для розміщення наземного телескопа, надаючи дослідникам унікальний інструмент вивчення інфрачервоних хвиль у Всесвіті. Хоча висотне розташування забезпечує більш чисте небо та менший вплив атмосфери на спостереження, будівництво обсерваторії на високій горі є величезними труднощами та викликами. Однак, незважаючи на складнощі, нова обсерваторія відкриває перед астрономами широкі перспективи для дослідження. ...>>

Випадкова новина з Архіву Накопичувачі Intel SSD 660p на основі QLC 3D NAND 10.08.2018 Корпорація Intel представила накопичувачі Intel SSD 660p – свої перші твердотілі рішення на основі пам'яті QLC 3D NAND, розраховані на споживчий ринок. Технологія QLC, або Quad-Level Cell, передбачає зберігання чотирьох біт інформації в одному осередку. За рахунок цього щільність зберігання даних у порівнянні з виробами TLC (Triple-Level Cell) NAND, які містять три біти інформації в осередку, зростає на 33%. У серію Intel 660p увійшли три моделі - місткістю 512 Гбайт, а також 1 Тбайт та 2 Тбайт. Вироби покладаються на контролер Silicon Motion SMI 2263. Накопичувачі виконані у форматі M.2 2280 (22 х 80 мм); задіяно інтерфейс PCI-Express 3.0 x4. Молодша версія коштуватиме приблизно 100 доларів США. Вартість модифікацій місткістю 1 Тбайт і 2 Тбайт становить відповідно 200 і 400 доларів, що робить Intel SSD 660p доступним накопичувачем з інтерфейсом NVMe. Незважаючи на використання чотирибітової пам'яті, виробник дає нові накопичувачі п'ятирічну гарантію. При цьому обсяг перезапису, у межах якого діє гарантія, становить 100 Тбайт для моделі 512 Гбайт та 200 Тбайт - для двох старших версій.

Інші цікаві новини:

▪ Оптимальний час для пробіжки

▪ Нові резистивно-програмовані перемикачі TMP300

▪ Протез пам'яті

▪ Нова серія мініатюрних кінцевих вимикачів

▪ Зберігання водню у житлових приміщеннях

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Електробезпека, пожежна безпека. Добірка статей

▪ стаття Бор Нільс. Біографія вченого

▪ стаття Чим відрізняється від звичайної кулькова ручка для космонавтів? Детальна відповідь

▪ стаття Верстатник деревообробних верстатів, зайнятий розкриємо заготовок по розмітці та обрізанням деталей криволінійної форми. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Безконтактний захист гучномовців. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Маніпулятор для ключа. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

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

www.diagram.com.ua
2000-2024