|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ Простий зварювальний напівавтомат. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / зварювальне обладнання Зварювальний напівавтомат (СПА), розглянутий у [1], має такі недоліки (виправлену схему див. на рис.1).
1. Наявність контактора К3. Контактор такого типу є дефіцитною деталлю. Крім того, він має властивість постійно підгоряти, що призводить до незадовільних результатів роботи СПА. 2. Наявність реостатів R2, R5. Так як реостати виконані на основі ніхромового дроту і мають великі габарити (особливо R2), а значить відкриті поверхні, то користуватися СПА в побутових (гаражах) умовах небезпечно, внаслідок того, що може вразити струмом (хоч і не високої напруги). 3. Залежність подачі дроту від струму, що встановлюється. Так як СПА використовують в основному для зварювання тонких з'єднань, наприклад, металевих корпусів приладів, автомобільних кузовів, глушників, тонкостінних металевих труб, деякі вимоги, що пред'являються до простого СПА, можна спростити. Простота та надійність. Збереження працездатності при температурі навколишнього середовища від -30 до +30 ° С і напругі живлення мережі 190-280 В. Подавальний механізм можна помістити в одному корпусі зі зварювальним трансформатором та елементами керування. Забезпечувати гарне зварювання металів завтовшки 0,3-1,2 мм. Працювати за твердою характеристикою [2]. Враховуючи вищезазначені вимоги, основні елементи СПА можна вибрати з найпоширеніших деталей. Наприклад, автор не раз використовував двигун 1 і редуктор 2 механізму, що подає від склоочисника автомобіля "Волга ГАЗ-24" (рис.2). Так як цей двигун не має електрогальма та обмотки реверсу, то автор встановив електрогальмо у вигляді Потворного сердечника соленоїдної котушки 3 (рис.2,а), із зазором між сердечником і роликом 0,5 мм. Механізм склоочисника можна запозичити від вантажних автомобілів, що сприятливо позначиться на електронній схемі, оскільки бортове живлення вони мають 24 У.
Принципова схема СПА показано на рис.3. Напруга 220 через пакетний вимикач SА1 надходить на тороїдальний трансформатор, що має дві первинні обмотки для перемикання і регулювання напруги на вторинній обмотці при зварюванні товстих металевих конструкцій. Для збільшення діапазону регулювання роблять більшу кількість додаткових відводів у первинній обмотці.
Для зварювання металів товщиною 0,7-1 мм напруга на вторинній обмотці має бути мінімум 40 В. Живлення схеми керування здійснюється від виведення 27 В. Якщо використовувати двигун від легкових автомобілів, то харчування додаткового виведення вторинної обмотки має бути не менше 14 В. Лампочка HL1 сигналізує про включення живлення. Конденсатори C1 і C2 необхідні придушення перешкод, створюваних зварювальним струмом. У вихідному стані (SА2 - не натиснута) на виході силового випрямляча VD1, VD2, VS1, VS2 і конденсаторах С5-С10 напруга 40 відсутня, тобто. на наконечнику рукава напруги немає (цим фактором СПА відрізняється від деяких заводських варіантів). Схема управління буде запитана, і напруга 27/14 присутня на C4. При натисканні на мікровимикач SA2 (що знаходиться на утримувачі рукава рис.3) включається реле К1. Контакти K1.1 і К1.2 замикаються, тиристори VS1, VS2 відмикаються по керуючих електродах (УЕ) з ланцюга: верхній вивід C2, VD1, L1, зварювальний струм, K1.1, R4, VD4, УЕ VS2, KVS2, нижній вивід С2 при позитивній напівхвилі у вторинній обмотці трансформатора напруги живлення; нижній висновок C2, VD2, L1, зварювальний струм, контакти К1.2, R3, VD3, УЕ VS1, KVS1, верхній висновок С2 при негативній напівхвилі напруги. При налаштуванні замість зварювального струму можна приєднати ніхромовий дріт опором 1 Ом. Резистори R1 і R2 необхідні обмеження напруги на керуючих електродах тиристорів VS1, VS2. Контакти К1.3 замикаються, включаються подача дроту та відсікач газу К3 через діод VD12. Контакти К1.5 замкнуті, С11 заряджається до напруги +27/14 В. Після закінчення процесу зварювання (SA2 не натиснута) контакти K1.1, К1.2, К1.3, К1.5 розмикаються, а К1.4 замикаються, С11 розряджається ланцюгом: +С11, К1.4, R6, К2, -С11. Реле К2 замикає контакти К2.2, К2.1 (тиристори VS1, VS2 включені), К2.4 (відсікач газу К3 включений), К2.3 (електрогальмо включено). Так як процес механічно інерційний, дріт зупиняється не відразу, тому необхідно підтримувати горіння дуги та обдування її вуглекислотою, щоб дріт обгорів і шов мав нормальний вигляд. Як тільки конденсатор С11 розрядиться, К2 розмикає свої контакти та відключає тиристори та відсікач газу. Як відомо [2], для загоряння дуги на електродах необхідно мати велику різницю потенціалів, і тільки після загоряння великий струм підтримує дугу. При відмиканні тиристорів VS1, VS2 напруга на наконечнику тримача рукава наростає не відразу (цьому перешкоджає дросель L1 і ємності конденсаторів С5-С10. Для збільшення початкової амплітуди напруги послідовно з кожним конденсатором включені резистори R7-R12 конденсатор C0,1, який необхідно підбирати досвідченим шляхом, щоб нормально загорялася дуга і нормально (при вимкненому SA1) замикалися тиристори. то ємність конденсатора С12 необхідно зменшити або прибрати. Конструкція. СПА зібраний в одному корпусі: схема управління і механізм, що подає. На задній стінці корпусу 14 (рис.4) знаходиться вентилятор 1 (М1 рис.3), який обдує тороїдальний трансформатор 5 і силовий випрямляч 9. Зверху корпусу знаходиться пакетний вимикач мережі 13 і запобіжник 12 (їх часто встановлюють на передній панелі СПА) . На передній панелі зібрана схема логіки управління 11 (вона прикріплена до самої панелі), на лицьовій стороні - лампа HL1 10 та регулятор подачі дроту 7. Механізм подачі дроту та барабан з дротом 8 встановлені над дроселем 6. Вуглекислота подається від балона 2 через редуктор 3 по шлангу 15 до відсікача газу, що знаходиться поряд з механізмом подачі дроту. Після відсікача газ подається в рукав 4, в якому проходять дроти від мікровимикача 16 і до якого підведений силовий провід від дроселя L1. Корпус СПА бажано обладнати колесиками 17, що повертаються, для зручності пересування, мережевий шнур 18 необхідно взяти від силових агрегатів зі струмом не менше 10 А.
На рис.2 показаний складальний креслення механізму, що подає. Оскільки механізми можна використовувати різні, то розміри не вказані. Двигун 1 (рис.2,а, підключають, як зазначено на рис.3) надає руху редуктор 2 і ролик 3, закріплений на валу редуктора (редуктор знижуючий). З барабана 10 (на рис.2 показаний схематично, може встановлюватися як вертикально, так і горизонтально) дріт 18 через квадратик повсті 11 (необхідний для зняття бруду), пружину 6 (запозичена від автомобільних сальників) і напрямну втулку 19 потрапляє на підшипник 9. Підшипник за допомогою підшипникотримача 5 притискається до ролика 3, завдяки закручування гвинта 20. Далі дріт йде по напрямній 7 в рукав 8. Рукав 8 вставляється штуцером 17 в затискач 16. До наконечника рукава струм подається від дроселя1, штуцер рукава і внутрішнє обплетення. Для гальмування дроту перед роликом 12 встановлений П-подібний електромагніт 3 (сердечник виконаний зі статора електродвигуна), який закріплений за допомогою гвинтів 4 до корпусу тримача механізму, що подає 15. Корпус тримача 13 затискачем 13 кріпиться до двигуна подавального механізму. Весь механізм, що подає, необхідно встановити на діелектричну поверхню (гетинакс товщиною 10 мм). На рис.5 показаний складальний креслення початкової частини рукава.
Дріт пропускається через напрямну втулку 2 в робочу спіраль 13. Рукав за допомогою штуцера 1 вставляється в затискач механізму, що подає. Штуцер 1 навертається на порожнистий гвинт 3 (всередині якого знаходиться робоча спіраль), до штуцера 1 за допомогою шайби 14 і 15 контргайки підводиться кабель від дроселя L1. Порожнистий гвинт 3 упирається в спіраль кожуха 10, всередині якої проходить робоча спіраль 13. Використання двох спіралей необхідне жорсткості рукава. Слід зауважити, що внутрішній діаметр робочої спіралі повинен бути не менше 0,9 мм, щоб дріт діаметром 4 0,8 мм вільно проходила. До порожнього гвинта поверх спіралі кожуха припаюємо мідну оплетку 9 для проведення великих струмів до наконечника рукава. Поверх обплетення проходить трубка, яка проводить вуглекислоту від трубки, що розстиковує, 5 до тримача рукава, а також дроти від мікровимикача. Поверх цього натягуємо кожух рукава 11. За допомогою спеціальної втулки 8 дроту 12 і трубку 5 фіксуємо хомутом 7, який також приймає кожух рукава. Кожух можна використати від велосипедної камери. На рис.6 показані частина рукава і тримач.
Утримувач 6 виконаний з латунної трубки з різьбленням на виході (різьблення можна нарізати на втулці і припаяти латунню до трубки). На різьблення накручується конічна втулка з діелектрика (гетинаксу). На втулку 5 встановлюємо сопло 3 (виготовлене з міді або твердого старого гумового шланга). Робоча спіраль 13 проходячи по спіралі кожуха 10, потрапляє в напрямну трубку 8 (з міді), до цієї трубки припаяна мідна оплетка 9. У свою чергу направляюча трубка 8 припаяна до власника 6. Це необхідно для підведення струму до наконечника 1. Для запобігання струму тримач ізольований гумовим шаром 15. Провід 12 і трубка вуглекислоти 16 (можна використовувати поліхлорвінілову трубку або трубку від медичних крапельниць) проходять до тримача 6 під гумовим кожухом 11. Всередину тримача 6 ввинчена втулка 2 (з з отворами з боків (ближче до власника). Усередині втулки проходить робоча спіраль, яка жорстко впирається в наконечник 1. Наконечник 1 (з міді) виконаний у вигляді циліндра з отвором, що просвердленим до середини, діаметром 0,85 мм. За допомогою напилка під невеликим кутом треба зняти половину поверхні циліндра, що залишилася так, щоб досягти отвір наконечника. Зварювальний дріт продаємо через наконечник і на знятій поверхні циліндра вдавлюємо. В результаті виникає канавка, що спрямовує з отвору дріт. У міру спрацьовування канавки наконечник згинається нагору, тим самим продовжується термін служби наконечника в 5-10 разів. Довжина рукава може досягати 2,5 м, що дозволяє зварювати автомобілі під витягом, але при цьому двигун механізму, що подає, повинен мати достатню потужність для проштовхування дроту в рукав, і при цьому дріт повинен вільно проходити всередині спіралі і через наконечник, інакше вона буде заплутуватися в механізм, що подає. Деталі. Як зварювальний трансформатор обраний тороїдальний трансформатор. Його сердечник виконаний з тонкої електротехнічної сталі з окисленою поверхнею (для виключення вихрових струмів). Коефіцієнт намотування, як правило, 1, 2 В/виток. Габаритна потужність 2 квт. Інші розрахункові характеристики залежать від якості осердя, і їх підбирають досвідченим шляхом. Автор вибрав саме тороїдальний трансформатор, тому що він має високий ККД, малі габарити та масу, відмінні параметри при роботі за жорсткою характеристикою. Ці переваги конче необхідні для розглянутого СПА. Дросель L1 аналогічний попередньому варіанту CПА [1]. Як правило, дросель конструюють за показаннями змінної складової в момент зварювання: 1, 2-3, 5 В, але при цьому метал, що зварюється, повинен розплавлятися відразу в момент дотику дроту. Якщо ця умова не виконується, то в дроселі зменшують кількість витків або збільшують опір резисторів R7-R12. Якщо метал не розплавляється, необхідно провести випробування без конденсаторів С5-С10, у разі колишнього результату - без дроселя L1. Якщо і в цьому випадку метал не розплавляється, необхідно збільшити потужність трансформатора (природно, перевірити силовий випрямляч). Орієнтовні дані дроселя: сердечник від трансформатора 1 кВт 50 Гц, кількість витків 60, немагнітний зазор 2-5 мм (гетинакс), що більше зазор, то більше вписувалося індуктивність (до певних розмірів). Діоди VD1 та VD2 (рис.3) ВЛ-100-90 (або будь-які інші з прямим максимальним струмом 100 А, можна без радіатора), VD3-VD6, VD12 типу Д226 або інші з прямим струмом не менше 1 А. VD7-VD11 типу Д232, Д246 або будь-які інші з прямим струмом не менше 10 А на алюмінієвому радіаторі з площею розсіювання 60 см2 кожен. Вентилятор М1 від міні-ЕОМ на 220 В, М2 - склоочисник від автомобілів. Пакетний вимикач SA1 на 380 В, 15 А або два спарені типи ВДС-632075 на 15 А. Запобіжник FU1 на 15 А, мікровимикач SA2 будь-якого типу на струм 0,5 А. Конденсатори: C1-C3 0,1 мк х 400 В; С4 - 1000 х 50 типу К50-18; С5-С10 - 10000 х 100 В того ж типу, С11 - 200 х 50 В типу К50-32; С12 - 0,1 х 700 високовольтний. Резистори R1-R4 типу МЛТ-0,5; R5 – реостат змінний 47 Ом, R6 – 100 Ом ПЗ-75, HL1 – 40 В х 10 Вт. Сердечник К4 з ел. сталі, кількість витків ?200 ПЕВ-0,1, якщо нагріватиметься, збільшити кількість витків. Реле К1, К2 будь-якого типу струм між контактами не менше 2 А (контакти включати спарено) типу ТКЕ-54 ПД1. Роз'єм X1 будь-який на струм меду контактами не менше 5 А (контакти парувати). Проводи, зазначені на схемі потовщеною лінією, повинні мати площу перерізу не менше 10 мм2. Налагодження СПА. Зварювальний трансформатор намотують за методикою [3], після чого перевіряють за допомогою звичайних електродів діаметром 2 мм. Потім збирають схему управління і механізм, що подає. З силового випрямляча можна відразу подати по кабелях струм на механізм, що подає (увага! Механізм слід добре ізолювати від корпусу). У міру руху дріт повинен розплавлятися, при цьому виникатиме велика кількість окалини (для цього необхідно мати костюм, що закриває всі частини тіла). Якщо дріт не розплавляється, необхідно перемотати трансформатор, збільшити сердечник та товщину витків вторинної обмотки. Коефіцієнт намотування зменшити до 0,9-1 В/виток. Цю операцію роблять при відключених конденсаторах С5-С10, інакше електроліти можуть розірватися. У разі позитивного результату підключають С5-С10 та дросель L1. Якщо на виході силового випрямляча немає напруги, підбирають R3 і R4, для деяких тиристорів паралельно R3, R4 приєднують конденсатори по 0,22 х 100 будь-якого типу. Силовий випрямляч перевіряють у момент зварювання або включеного навантаження опором 1-10 Ом з ніхромового дроту діаметром 3 мм. Кращих результатів можна досягти шляхом підбору С12 та R7-R12, а також змінюючи зазор у дроселі. За допомогою R5 домагаються подачі дроту так, щоб вона встигала розплавити метал, що зварюється і при цьому не заплутувалась у ролика подавального механізму. R6 регулюють таким чином, щоб дріт встигав зупинитися і виглядав з наконечника не більше ніж на 5 мм. При використанні конічних мундштуків 3 (рис.6) тиск на виході вуглекислоти редуктора можна відрегулювати на 0,3 атм. Якщо мундштук циліндричний, то на 0,5 атм., на відкритому вітряному майданчику – до 1 атм. Мундштук повинен виглядати за наконечник трохи більше 2-3 мм. Увага! Усі деталі високої напруги (220 В) мають бути ретельно ізольовані. Не користуватись апаратом у сирому місці! Для безпеки автор рекомендує всі операції налаштування проводити в гумових рукавичках на гумовому килимку далеко від вогненебезпечних речовин. У жодному разі не можна зварювати бензобаки, каністри (експлуатовані) або поблизу них. При роботі утворюється велика кількість окалини (бризок розжареного металу). література:
Автор: І.М. Пронський
Новий спосіб управління та маніпулювання оптичними сигналами
05.05.2024 Приміальна клавіатура Seneca
05.05.2024 Запрацювала найвища у світі астрономічна обсерваторія
04.05.2024
▪ Діагностика застуди до появи симптомів ▪ Фотографії замість супутників для нової системи навігації ▪ Щорічне прискорення темпів танення льодових покривів
▪ Електричні лічильники. Добірка статей ▪ стаття Медична статистика. Шпаргалка ▪ стаття Механік рефрижераторних установок. Типова інструкція з охорони праці ▪ стаття Автоматизація теплонасосних установок. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки ▪ стаття Тиристорні двополюсники. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page