ТЕМА: «Сварочный пост для ручной дуговой сварки»



Nbsp;                          ВИДЫ И ОБОРУДОВАНИЕ СВАРОЧНЫХ ПОСТОВ                   Сварочным постом называется рабочее место сварщика, оборудованное всем необходимым для производства сварочных работ.   Сварочные посты подразделяются: 1. По роду тока при сварке на: а) пост переменного тока б) пост постоянного тока Принципиальной разницы в оборудовании постов обоих видов нет. Отличие только в источниках питания сварочной дуги. при сварке на переменном токе используется сварочный трансформатор. При сварке на постоянном токе – сварочный генератор (преобразователь или агрегат) или выпрямитель. Различают высокую и низкую сторону источника питания. Высокую сторону подключают  к 3-х фазной сети переменного тока напряжением 380 В. Подключение к ней должно производится лицом электротехнического персонала  (квалификационная группа по электробезопасности не ниже третьей). Для этого используются провода электротехнического назначения (до 8 м), достаточного сечения. В высокую сторону включается рубильник с плавкими предохранителями или термореле (автомат). К зажимам низкой стороны источника питания подключаются специальные сварочные провода. Один из них называется прямым, к нему подключается электрододержатель с электродом. Другой провод называется обратным, он подключается к сварочному столу или свариваемому металлу. Источник переменного тока (трансформатор) полярности зажимом низкой стороны не имеет и все равно к какому из них может быть подключен прямой и обратный провод. Зажимы источника постоянного тока обозначены (+) и (-) и возможно два варианта подключения прямого и обратного провода. Если прямой провод подключен к зажиму (-), а обратный к зажиму (+), то полярность при сварке считается прямой. Если прямой провод подключен зажиму (+), а обратный к зажиму (-), то полярность при сварке считается обратной. Полярность при сварке на постоянном токе имеет значение, о чем будет говориться в последующих темах. Основной опасностью в работе электросварщика является поражение электрическим током, поэтому необходимо соблюдать электробезопасность. Одним из мероприятий является заземление определенных мест сварочного поста, которые могут оказаться под напряжением. Должны быть заземлены: - металлический кожух рубильника; - корпус источника питания; - сварочный стол; - у сварочного трансформатора, один из зажимом низкой стороны (вторичной обмотки), тот к которому подключен обратный провод. Заземление производится медным многожильным проводом без изоляции к контуру заземления, стальной полосе закрепленной на стене в 1 м от пола, по периметру производственного помещения. Устанавливается заземления от места заземления к контуру, а снимается – наоборот. 2. сварочные посты различают с питанием от: - однопостового источника, рассчитанного на работу одного сварщика; - многопостового источника, рассчитанного на работу нескольких сварщиков. 3. Сварочные посты могут быть: а) стационарными, когда рабочее место сварщика длительно не меняется; б) передвижные, характерные при ремонтных, монтажных работах, когда рабочее место систематически меняется. При этом приходится перемещать сварочный аппарат и остальные принадлежности. Стационарный сварочный пост представляет собой кабину, огражденную с трех сторон стенкой из светонепроницаемого, несгораемого материала (кирпича, железа, асбестоцементовых листов и т.п.). Между стенкой и полом оставляется зазор не менее 200 мм для естественной вентиляции кабины. С четвертой стороны преградой выхода излучений дуги за пределы кабины служит брезентовая ширма. Площадь кабины 3 -4 кв.м. В кабине устанавливается следующее оборудование: - сварочный стол, площадью не менее 1кв.м, который должен быть заземлен; - стул винтовой со спинкой; - сварочный аппарат: трансформатор или выпрямитель. Преобразователь обычно располагают за пределами кабины, т.к. он издает много шума. - сварочный стол оборудуется отсосом (зонтом) вытяжной вентиляции, который располагают сбоку. Пеналом для хранения электродов. Ящиком для огарков электродов и подставкой под электрододержатель, чтобы он не замыкал на стол.         Устройствотиповогосварочноготрансформатора Сварочный трансформатор служит для преобразования напряжения сети переменного тока 220В, 380В, в напряжение необходимое для зажигания дуги 60–70 В. Наибольшее распространение получили сварочные трансформаторы с подвижной вторичной обмоткой марки ТС, который назовем типовым. Он состоит из:   1. Сердечника или магнитопровода, который набирается из пластин специальной электротехнической стали толщиной 0,5 – 1 мм. Пластины изолируют между собой слоем лака или окалины. Такая конструкция позволяет избежать значительного его нагрева возникающими вихревыми токами и уменьшить потери электроэнергии. Для того, чтобы избежать шума при работе трансформатора, пластины плотно между собой стягиваются шпильками. Сердечник замкнутого типа имеет прямоугольную форму.   2. Первичной обмотки, закрепленной в нижней части сердечника и подключаемой к сети переменного тока. Она состоит из двух параллельно соединенных между собой катушек, выполненных из более тонкого провода с большим числом витков, чем вторичная обмотка. Первичная обмотка входит в состав высокой стороны сварочного поста.     3. Вторичной обмотки, находящейся в верхней части сердечника и входящей в состав низкой стороны сварочного поста. Она так же состоит из двух параллельно соединенных между собой катушек, но выполненных из более толстого провода с меньшим числом витков. Вторичная обмотка является подвижной, что дает возможность плавно регулировать силу сварочного тока. При перемещении ее вверх, увеличивая расстояние между первичной и вторичной обмотками, сила тока уменьшается. При перемещении ее вниз, при сближении обмоток, сила тока повышается.   4. Винтового механизма для перемещения вторичной обмотки, состоящего из винта и гайки, закрепленной на траверсе катушек вторичной обмотки. При вращении винта гайка поступательно перемещается по винту, давая возможность перемещать и вторичную обмотку. Рукоятка вращения винта выведена на лицевую панель трансформатора. Там же имеется шкала для отсчета силы сварочного тока.     5. Зажимов высокой стороны, к которым подключается сеть переменного тока.   6. Зажимов низкой стороны, к которым подключаются сварочные провода, прямой и обратный, имеющие большее сечения (диаметр) и часто изготавливаемые из меди. Это объясняется значительно большей плотностью тока в сварочной цепи. Малое сечение может привести к их сильному нагреву.      Принцип работы трансформатора основан на электромагнитной индукции и заключается в следующем. Когда по первичной обмотке проходит переменный ток, ею возбуждается переменный магнитный поток в сердечнике (магнитопроводе). Магнитный поток, пронизывая витки вторичной обмотки, индуктирует в них Э.Д.С.  электромагнитной индукции. Но Э.Д.С.  это напряжение на выходных зажимах, без подключенной нагрузки (сварочной дуги). Во время же сварки, при горении дуги, в сварочной цепи будет проходить индукционный ток.               Устройствотиповогосварочногопреобразователя Сварочным преобразователем называется машина, служащая для преобразования переменного тока в постоянный, и преобразования напряжения сети 220В, 380В в напряжение необходимое для зажигания дуги 60 – 70В. Под машиной понимается преобразователь энергии из одного вида в другой, поэтому он состоит из двух частей: - 3 - фазного асинхронного двигателя, преобразующего электрическую энергию в механическую; - сварочного генератора, преобразующего механическую энергию в электрическую. Генератор имеет:   1. Статор с полюсами, представляющие собой электромагниты, имеющие обмотки возбуждения магнитного поля расположенные на сердечниках, оканчивающиеся полюсными наконечниками. Обмотки возбуждения могут питаться либо от независимого источника, например сети, либо от третей дополнительной щетки генератора. Число полюсов генератора четное и они обычно чередуются N – S – N – S. Наиболее распространены 6 –ти полюсные генераторы.  Из них 4 полюса главных, которые возбуждают магнитный поток, и 2 полюса дополнительных, препятствующих искрению между щетками и коллектором.   2. Якорь, имеющий цилиндрическую форму, находящийся между полюсами, на небольшом расстоянии от них. На его поверхности выполнены продольные пазы, в которых прочно закреплены обмотки якоря, концы которых присоединены к соответствующим пластинам коллектора.   3. Коллектора, являющегося продолжением якоря, но несколько меньшего диаметра и на поверхности имеющего большое число изолированных друг от друга и от вала медных пластин. Их число равно числу концов обмоток якоря. Пластины соединены с обмотками якоря.   4. Токосъемника, состоящего из графитовых щеток, закрепленных в щеткодержателях на траверсах и прижатых к поверхности коллектора пружинным механизмом. Щетки установлены так, что каждая из них снимает ток только одной полярности, который затем поступает на выходные зажимы.   Вал машины общий, как для двигателя, так и для генератора, что позволяет избежать вибраций и шума. Концы вала установлены в подшипниковые гнезда, находящиеся в боковых щеках машины. Между двигателем и генератором установлена на валу крыльчатка, которая создает при вращении воздушное охлаждение. Все вышеперечисленное заключено в чугунный литой корпус, установленный на 3-х колесную тележку. На внешней стороне корпуса установлена пуска – регулирующая аппаратура (пускатель двигателя и регулятор тока), а так же имеются входные (меньшего сечения) и выходные (большого сечения) зажимы. Если на выходных клеммах имеется перемычка, то она позволяет ступенчато регулировать силу сварочного тока, т.е. сварку вести на малом или большом диапазоне тока. Обмотки статора 3-х фазного асинхронного двигателя, устройство и принцип работы которого рассматривается в электротехнике, можно включить по схеме «звезда» при напряжении сети 380 В или в «треугольник» - при напряжении в 220 В.   Принцип работы генератора основан на электромагнитной индукции. Когда по обмоткам возбуждения, находящимися на полюсах, проходит постоянный ток, то возбуждается магнитное поле, в котором вращается якорь, с расположенными на нем обмотками. Активные, горизонтальные участки обмоток пересекают магнитный поток, и в них индуктируется Э.Д.С. электромагнитной индукции, которая затем поступает на выходные зажимы. Если к выходным зажимам подключена нагрузка (сварочная дуга), то в сварочной цепи будет проходить индукционный ток.                    Устройствотиповогосварочноговыпрямителя Сварочный выпрямитель служит для преобразования переменного тока в постоянный и,  преобразования напряжения сети 220В; 380В в напряжение, необходимое для зажигания дуги 60 – 70В. Для преобразования напряжения, в устройство выпрямителя входит сварочный трансформатор СТ любой конструкции. Устройство сварочного трансформатора рассматривалось в предыдущем вопросе. Для преобразования переменного тока в постоянный служит выпрямительный блок ВБ, состоящий из полупроводниковых кремниевых, селеновых или германиевых вентилей, устройств, способных пропускать ток только в одном направлении. Селеновые вентили получили наибольшее распространение, т.к. они менее чувствительны к перегрузке, их К.П.Д. около 75%. Сварочные выпрямители изготавливают по одной из двух распространенных схем: - однофазной мостовой, 2-х полупериодного выпрямления; - 3 –х фазной мостовой. Более распространена 3 –х фазная мостовая схема обеспечивающая: - большую устойчивость горения дуги; - более равномерную загрузку фаз питающей сети; - лучшее использование трансформатора выпрямителя. Принцип выпрямления по этим схемам рассматривается в электротехнике. Но полупроводниковые материалы, по сравнению с проводниками, имеют большее электрическое сопротивление и при прохождении по вентилям больших сварочных токов, они могут перегреться и выйти из строя. Поэтому в конструкциях выпрямителей предусматривается электрический вентилятор, создающий воздушное охлаждение. Так же в электрической схеме выпрямителя предусматривается пускорегулирующая и стабилизирующая аппаратура. Срочные выпрямители, по сравнению с преобразователями имеют следующие преимущества: 1. Более высокий К.П.Д., так как нет значительных затрат энергии для вращения массивных частей. 2. Проще в эксплуатации и обслуживании, так как нет коллектора, токосъемника, подшипников, за которыми требуется следить при эксплуатации преобразователей. 3. Меньшие габариты и масса при той же мощности. 4. Выпрямитель создает гораздо меньше шума, что улучшает санитарно - гигиенические условия труда. Поэтому выпрямители, в последние десятилетия, получили большее распространение, как источники постоянного тока при сварке.   Инструменты,Принадлежностииспецодеждасварщика К инструментам и принадлежностям сварщика относятся: 1. Электрододержатель служит для фиксации электрода и подвода к его стержню сварочного тока. По конструкции или способу фиксации электрода различают электрододержатели:   - вилочные; - пластинчатые; -пружинные; -винтовые -безогарковые, которые используются при применении безогарковых электродов, с полностью нанесенным на стержень покрытием, а фиксация происходит посредством приварки стержня электрода к держателю. К электрододержателям предъявляются следующие требования: I.В отношение электробезопасности: 1) Должна быть надежная электроизоляция рукоятки, так как по электрододержателю проходит ток большой силы. 2) Должна быть обеспечена теплоизоляция рукоятки, так как электрододержатель нагревается теплом дуги и за счет сопротивления материала. 3) Должен быть надежный и плотный контакт сварочного провода с рукояткой держателя, который при изготовлении самодельного держателя можно осуществить: а) с помощью винта, приваренного к рукоятке и гайки; б) с помощью тонкостенной стальной трубки, приваренной к держателю, и после установки в нее зачищенного конца сварочного провода обжатой в тисках; в) пайкой латунью; г) сваркой, но это менее надежный способ, т.к. сталь с медью свариваются плохо. 4) Электрическое сопротивление материала, из которого изготовлен держатель, не должно быть высоким. Среди большого разнообразия держателей наиболее безопасными являются пружинные (пассатижные) изготавливаемые промышленностью по ГОСТ 14651-78Е: I типа для тока до 125 А; II типа для тока 125-315 А; III типа для тока 315-500 А, выдерживающих без ремонта 8-10 тысяч зажатий. II.В отношении удобства работы: 1) Должен быть легким, массой не более 500г; 2) конструкция электрододержателя должна предусматривать быструю смену электрода в течение 2-3 с. 3) Так же конструкция должна предусматривать как можно больший вариант углов фиксации электрода, т.к. иногда приходится менять его положение при сварке в трудно доступных местах. 2. Сварочные провода служат для подвода сварочного тока к электрододержателю и сварочному металлу или столу. Для этого используют специальные сварочные провода, которые должны быть гибкими и не затруднять движение сварщику. Изоляция должна быть трудносгораемая, износостойкая и сопротивляться ударам, не разрушаясь. Наиболее полно удовлетворяют этим требованиям провода марок ПРГД; ПРГДО (медные многожильные), АПРГД (алюминиевый многожильный). Более жесткие сварочные провода марок КРПТ; КРПТН. Рекомендуемая максимальная длина сварочных проводов 25 м. Возможно и более длинные провода, но надо иметь ввиду, что провода хоть и медные и большого сечения, они включаются с дугой последовательно и на них происходит падение напряжения U=I•R и дуга может плохо возбуждаться, и гореть менее устойчиво. Минимальная длина сварочного провода 2 -3 м, так как меньшая длина сковывает движения сварщику. Сечение сварочного провода выбирают таким, чтобы плотность тока была в пределах 5 -6 А/мм2. Большая плотность тока может привести к нагреву и перегреву провода, к старению и разрушению изоляции. При меньшей плотности тока, приходится держать на весу большую массу провода, что приводит к большому утомлению. Сварочные провода выпускаются сечением 25; 50; 70 кв.мм. В последнее время стали выпускаться сварочные провода под марками КГ-25; КГ-50 и т.п., где КГ означает – кабель гибкий, а цифры - его сечение в кв.мм. 3. Щиток или маска служит для защиты лица и глаз сварщика от излучения дуги и брызг расплавленного металла. Щиток от маски отличается тем, что имеет рукоятку, а маска с помощью наголовника одевается на голову. Изготавливается щиток (маска) из светонепроницаемого, трудносгораемого, диэлектрического материала – фанеры толщиной 2 мм, фибры (прессованного картона пропитанного огнестойким составом), пластмассы. В лицевой части щитка (маски) имеется прямоугольное отверстие с рамкой, в которую устанавливается с внешней стороны защитное, прозрачное, оконное стекло толщиной 2 мм и размерами 52х102 мм. С внутренней стороны такого же размера и толщины светофильтр. Между ними устанавливается картонная прокладка толщиной 0.5 мм. Стекло служит для защиты светофильтра от копоти и брызг расплавленного металла и по мере загрязнения меняется.   Выпускаются светофильтры: -черного типа (дуга горит на оранжевом фоне) марок:  Э1 до 75 А; Э2 (75 -200) А; Э3 (200 -400) А; Э4 (400 -500) А; Э5 свыше 500 А. - зеленого типа (дуга горит на зеленом фоне) марок от С1 до С13, так же выбираемые в зависимости от силы сварочного тока: С5 (30 – 50) А; С6 (50 – 100) А; С7 (100 -175) А; С8 (175 – 300) А; С9 (300 -350) А; С10 (350- 500) А. Щитки (маски) выпускаются по ГОСТ 12.4.035 -75. Маска щитка не должна превышать 0,5 кг, маски 0,6 кг. В комплект инструментов и принадлежностей входят так же: 4.Стальная  щетка для зачистки кромок от грязи, окалины и ржавчины. 5.Молоток с острым концом для отбивки шлака. 6.Зубило для вырубки дефектов шва. 7.Шаблоны для контроля катета угловых швов; ширины шва и высоты усиления при контроле стыковых швов. Спецодежда служит для защиты тела сварщика от излучения дуги и брызг металла. В комплект спецодежды входят: куртка, брюки, рукавицы, изготовленные из плотного трудно сгораемого материала (брезента, замши, спилка).  Ботинки или сапоги обеспечивают защиту ног от брызг расплавленного металла. Спецодежда должна быть исправной, сухой, и эксплуатироваться так, чтобы излучение дуги, брызги расплавленного металла не попадали на тело, во избежание ожогов.      

ЗАДАНИЕ S 4.1           

ТЕМА: «Сварочный пост для ручной дуговой сварки»


Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 219; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ