Нагрів – контактом. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / зварювальне обладнання

 Коментарі до статті

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 обмотки 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 = аХв) дорівнює 36,8 см². Тоді потужність вторинної обмотки трансформатора Р₂ = 36,8X36,8 = 1354,2 Вт, а первинної Р = 1354,2/0,95 = 1425 Вт.

Сила струму I₁ = 1425 Вт/220 В = 6, 48 А; I₂= 1354,2 Вт/2 В = 677,6А. Знаходимо площу поперечного перерізу первинної обмотки:

S₁= (6,48 А) / (2 А/мм²⁾ = 3,24 м².

Діаметр дроту звідси d₁= (4X3,24)/3,14 = 2 мм.

Площа поперечного перерізу вторинної обмотки S₂ = (677,6 А) / (2 А/мм²) = 338,8 мм², а діаметр дроту

d₂ = (4x338,8) / 3,14 = 20,77 мм.

Відповідно визначаємо кількість витків:

n₁ = 220000 / (222X36,8) = 270 витків,

n₂ = (270X2) / 220 = 2,5 витка.

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.

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

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.

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

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. Також 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).

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 прогріву

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 і контактним шинам 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, м.Мурманськ

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 Надійна пам'ять SRAM за технологією Hardsil 02.02.2015 Хоча більша частина напівпровідникової продукції працює у порівняно комфортних умовах, є сфери застосування, де затребувана підвищена надійність, стійкість до впливу високих температур та інших шкідливих факторів. Компанія Silicon Space Technology (SST) повідомила, що виготовлені за фірмовою технологією Hardsil мікросхеми пам'яті типу SRAM щільністю 18 Мбіт успішно пройшли тестування на працездатність за температури 250°C. За вказаної температури вони пропрацювали без жодної помилки більше 1400 годин. За цей час було виконано 65 трлн операцій читання. За словами виробника, це знакове досягнення для галузі, яке встановлює нову планку стандартів надійності для мікросхем у посиленому виконанні. Для порівняння – максимальна температура, на яку розраховані звичайні мікросхеми, не перевищує 125°С, а в більшості випадків – і 70-85°С. Мікросхеми, що випускаються за технологією SST Hardsil, призначені для використання в нафтогазовидобувній, аерокосмічній та автомобільній галузях. Як стверджується, "загартовані" мікросхеми SST забезпечують відповідному електронному обладнанню безпроблемну експлуатацію в реальних умовах протягом багатьох років. Крім пам'яті типу SRAM, виробник пропонує процесори серії ARM Cortex та ознайомчі плати з ними.

Інші цікаві новини:

▪ Приймач внутрішньосистемного інтерфейсу з пропускною здатністю 56 Гбіт/с

▪ Водень на сонячній енергії

▪ Система рідинного охолодження Eisbaer LT 92

▪ Штучний інтелект отримав ніс

▪ Імунітет вагітних реагує на стать дитини

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Телебачення. Добірка статей

▪ стаття Три секрети щогли. Поради моделісту

▪ стаття Яке походження золотої рибки? Детальна відповідь

▪ стаття Переправа вбрід. Поради туристу

▪ стаття Сонячна енергія у поєднанні з іншими поновлюваними джерелами. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Електронний регулятор гучності. 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