Энциклопедия Технологий и Методик

оооооооооооооооооооооооо

Энциклопедия Технологий и Методик
 
Сварочные аппараты
 
Домашние газо-сварочные аппараты

Сварочный полуавтомат
(СПА)

Самодельный сварочный полуавтомат

Назначение.

Сварочный полуавтомат (далее СПА) предназначен для сварки в среде углекислого газа стальных листов толщиной 0,7-6 мм во всех пространственных положениях при помощи электродной проволоки марки Св-08Г2С.

Состав, принцип действия.

СПА состоит из следующих основных узлов: баллона с углекислым газом поз. 1; каркаса поз. 2; катушечного узла поз. 58; подающего механизма поз. 67; горелки поз. 105.

Основные узлы размещены на каркасе, баллон и горелка вынесены за его пределы. Электропитание сварочной дуги осуществляется при помощи сварочного трансформатора Tp1, выпрямителя VD1-VD4, регулятора мощности, размещенного на плате А2. Дроссель L1 предназначен для обеспечения надежного поджигания дуги и уменьшения ее пульсаций. Катушечный узел (КУ) предназначен для размещения сварочной (электродной) проволоки и обеспечения ее равномерной подачи к подающему механизму. Подающий механизм (ПМ) в СПА применен толкающего типа и состоит из электродвигателя, объединенного с редуктором, усилие с которого передается на ведущий ролик поз. 76. В зацепление с ведущим роликом при помощи зубьев входит ролик ведомый поз. 77. Электродная проволока располагается между роликами, на их рифленой поверхности. Поджатие проволоки между роликами осуществляется при помощи поджимного устройства (ПУ), состоящего из оси поз. 79; распорок поз. 80, 81; боковин поз. 78 и пружины поз. 125. Весь ПМ располагается на поддоне поз. 68 и силовой стойке поз. 72; в СПА ПМ крепится на опоре верхней поз.21. Питание электродвигателя ПМ осуществляется при помощи элементов, размещенных на плате А1, регулировка скорости подачи проволоки производится резистором R2, размещенного на передней стенке поз. 9. Горелка поз. 105 состоит из корпуса поз. 106, конфигурация отверстий которого обеспечивает подачу в зону сварки углекислого газа и сварочной проволоки. Эти компоненты сварочного процесса подводятся к корпусу через переходники поз. 115, 116 и далее проходят по трубке поз. 109 в зону сварки. К этой же трубке подводится сварочный ток по кабелю, закрепленному на трубке при помощи хомутов поз. 117. В выходные отверстия трубки поз. 109 вворачивается наконечник; на трубке размещен кожух поз. 111, закрепленный на изоляторе поз. 110 при помощи переходника поз. 112. Изолятор крепится на трубке при помощи втулок поз. 113, 114. Внутри кожуха, в трубке, просверлены четыре отверстия для подачи газа в зону сварки. Болт-заглушка поз. 118 закрывает отверстие, образованное после соединения каналов движения проволоки и подачи газа в корпусе. На корпусе при помощи винтов закреплены боковины поз. 107; с целью уменьшения тепловых деформаций боковин, корпус обернут стеклорогожей. Для исключения контакта с токоведущими частями горелки, винты, крепящие боковины к корпусу, закрыты накладками поз. 120. Между боковинами закреплен микропереключатель SB1, при помощи которого осуществляется включение-выключение ПМ. Для защиты от контакта с нагретым корпусом, провода управления, проходящие от платы А1, помещены во фторопластовую трубку поз. 127. Оболочка троса поз. 85 со сварочной проволокой; трубка подачи газа поз. 123; сварочный кабель поз. 124 и провода управления ПМ поз. 104 имеют одинаковую длину и образуют единый жгут при помощи фиксирующих бандажей из изоленты. Для исключения перемещения указанных выше позиций относительно передней панели СПА, они закреплены винтами поз. 36 в фиксаторе поз. 95; провода управления необходимо защитить фторопластовой трубкой от возможного повреждения винтами. Трубка подачи газа поз. 123 не заходит в фиксатор, а крепится при помощи хомута поз. 126 к газовой трубке поз. 102. Газовая трубка, в свою очередь, закреплена в фиксаторе. Аналогичным образом, крепится трубка поз. 101 в фиксаторе поз. 96, закрепленного на задней панели поз. 14. Кроме фиксатора поз. 95, на передней панели закреплены два контактных болта поз. 93, соединенных контактной пластиной поз. 94. Такое техническое решение применено с целью использования СПА также и в режиме обычной дуговой сварки. На передней стенке СПА размещены амперметр с шунтом; выключатель QF; два контактных болта поз. 93; резисторы регулировки тока R7 и скорости подачи проволоки R2. Через отверстие в передней стенке к выключателю QF подведен сетевой кабель поз. 103. На задней стенке поз. 10 изнутри закреплены диоды VD1 - VD4 на штатных радиаторах, которые в свою очередь, крепятся к кронштейнам поз. 26. На нижней опоре поз. 19 закреплен при помощи держателя поз. 53 сварочный трансформатор Tp1; на средней опоре поз. 20, также при помощи держателя, закреплен дроссель L1. Охлаждение сварочного трансформатора, дросселя и силовых диодов производится вентилятором поз.25, закрепленного на левой стенке поз. 11. Выход воздушного потока, созданного вентилятором, осуществляется через решетку поз. 24, закрепленной на правой стенке поз. 12, и, через зазоры между стенками и поперечинами каркаса поз. 8.

Каркас СПА представляет собой коробчатую конструкцию, состоящую из стоек передних поз. 3 и задних поз. 5, между которыми сваркой закреплены квадратные конструкции, сваренные из поперечин поз. 8. Эти конструкции скрепляют стойки на двух уровнях (см. сборочный чертеж каркаса). Перемещение СПА осуществляется при помощи рукояток поз. 23, за счет качения подшипников поз. 7, закрепленных на задних стойках. Для предотвращения повреждения покрытия опорной поверхности, на которой размещается СПА, к нижней части передних стоек приварены опорные площадки поз. 4. Крышка поз. 17 защищает КУ, ПМ, А1 от попадания посторонних частиц и свободно садится на перемычки поз. 27, вваренные между полками уголков стоек поз. 3, 5. Крышка имеет паз для размещения корпуса электродвигателя ПМ.

Принципиальная электрическая схема СПА представлена на рис.1 и представляет собой по сути два самостоятельных блока: блок управления сварочной дугой (БУС) и блок управления подачей сварочной проволоки (БУП). В состав БУС входят: сварочный трансформатор Tp1, диодный мост VD1 - VD4, дроссель L1, регулятор напряжения на тиристорах VS1, VS2. Напряжение на первичной обмотке Tp1, а следовательно и во вторичной обмотке задается при помощи резистора R7. Этот резистор образует совместно с конденсаторами С3, С4 фазосдвигающие цепи, от которых поступают импульсы управления тиристорами. Каждый из тиристоров пропускает сетевое напряжение в обмотку I Tp1 только при наличии соответствующего полупериода сетевого напряжения на аноде. Время нахождения в открытом состоянии (значит и величина напряжения на выходе Tp1) зависит от постоянной времени цепочек R7C3 или R7C4.

БУП собран по схеме параметрического стабилизатора. Трансформатор Тр2 понижает сетевое напряжение до 15 вольт, которое после выпрямления диодным мостом VD5 - VD8 сглаживается на конденсаторе С1 и подается на транзистор VT2, являющийся регулирующим элементом стабилизатора. При помощи резистора R2 и транзистора VT1 задается выходное напряжение, снимаемое с VT2. От величины этого напряжения, соответственно, зависит скорость вращения M1, что в итоге приводит к изменению скорости подачи сварочной проволоки в горелку. Пуск двигателя осуществляется микропереключателем SB1, при его замыкании срабатывает реле К1, замыкая цепь питания электродвигателя, одновременно замыкая цепь питания газового клапана К2, таким образом подача газа производится одновременно с подачей сварочной проволоки. Диод VD11 защищает контакты реле К1 от обгорания. Учитывая большие токи, потребляемые электродвигателем M1 (до 20 А) транзистор VT2, диоды VD5 - VD8 выбраны с расчетом на пропускание больших токов.

Заземление СПА осуществляется медным проводом, закрепляемым на передней стенке СПА и на шине заземления гаража, бокса и т.д.

Изготовление деталей и узлов СПА, сборка.

Изготовление СПА следует начать с подбора материалов для изготовления каркаса согласно спецификации. Уголки для стоек поз. 3, 5; поперечин поз. 8 применены с толщиной полок 4 мм. В первую очередь из уголков вырезаются поперечины согласно чертежу. Отверстия в них лучше сверлить (и нарезать резьбу) после сварки поперечин и стоек. Из пятимиллиметровой фанеры вырезается шаблон: квадрат со сторонами 378 мм. Шаблон можно изготовить из реек. Приложив четыре поперечины к шаблону на ровной поверхности так, как на виде 1 сборочного чертежа каркаса, производят сварку поперечин между собой. Как показал опыт, достаточно прихватить сваркой поперечины между собой в двух местах: в начале и конце диагонального среза, основная нагрузка придется на места соединения поперечин и стоек. Подобным образом сваривают остальные четыре поперечины. Затем изготавливают стойки, выполняют отверстия для держателей поз. 6, отверстия М5 целесообразно выполнить после сварки поперечин со стойками. Держатели вытачиваются на токарном станке; в них нарезается резьба, затем они ввариваются в задние стойки. После сварки на держатели напрессовываются подшипники поз. 7 и закрепляются при помощи поз. 28, 45, 46, 47. Болт поз. 45 желательно зафиксировать в резьбе анаэробным герметиком (герметик, полимеризация которого происходит без доступа воздуха). Передние стойки укладывают на ровную поверхность, на расстоянии 150 мм от края стойки вставляют квадратную конструкцию, ранее сваренную из поперечин и прихватывают сваркой, соблюдая перпендикулярность полок уголков стоек и поперечин (см. вид I сборочного чертежа каркаса); перед закреплением второй передней стойки проверяют параллельность поперечины и рейки, приложенной к краям стоек. Затем, на расстоянии 340 мм от первых поперечин, прихватывают сваркой вторую квадратную конструкцию, сваренную ранее из поперечин, соблюдая вышеперечисленные требования. После этого передние стойки с поперечинами устанавливают вертикально (полка поперечин ориентирована вертикально вверх), под стойки подкладывают лист стали толщиной 2 мм (как у опорных площадок); под нижние поперечины подкладывают набор досок так, чтобы стойки встали перпендикулярно поверхности пола. Затем к поперечинам прикладывают задние стойки и, соблюдая перпендикулярность полок стоек и поперечин, прихватывают сваркой. После этого убеждаются, что каркас стоит на стойкахровно, производят окончательную сварку. Если каркас наклонился в сторону задних стоек - обрезаются нижние концы передних стоек; если в сторону передних стоек - для опорных площадок берется более толстый лист. В завершение работ, приваривают опорные площадки и перемычки поз. 27 в верхние края стоек, отступив от края стоек 10 мм (толщина крышки).

Затем приступают к изготовлению листовых деталей: поз. 10, 11, 12, 14, 15, 16. Их вырезают из фанеры согласно чертежей; размечают и сверлят отверстия диаметром 5,5 мм по краям. Эти отверстия последующего для закрепления на уголках стоек необходимо сверлить совместно для поз. 10, 11, 12 и для поз. 14, 15, 16 соответственно. Разместив панели и стенки на стойках в соответствии с требованиями сборочного чертежа каркаса, производят разметку и выполнение отверстий М5. При размещении стенок необходимо учесть, что к верхним и нижним поперечинам должны крепиться верхние и нижние края стенок через прокладки поз. 18. Излишнее смещение стенок вверх или вниз может привести к тому, что нарезать резьбу для винтов поз. 38 будет невозможно. Прокладки поз. 18 применены для уменьшения вибрации стенок. После этого в стенках и панелях (кроме передних) выполняют остальные отверстия, предусмотренные чертежами. Стенки и панели покрывают нитрокраской в два слоя и приступают к изготовлению опор поз. 19, 20, 21. Принцип изготовления тот же: вырезаются согласно чертежей, сверлятся отверстия по краям совместно, прикладываются к поперечинам, затем размечают и выполняют отверстия М5. Выполнение отверстий М5 в нижних поперечинах удобнее выполнять, перевернув каркас вверх подшипниками. Затем опоры окрашивают, остальные отверстия уточняют и выполняют в процессе последующих работ. На этом работы над каркасом приостанавливают и приступают к изготовлению трансформаторов и дросселя.

Изготовление Tp1, Tp2, L1.

В качестве магнитопроводов для Tp1 и L1 использован статор неисправного асинхронного трехфазного электродвигателя мощностью 4-6 кВт. Статор необходимо извлечь из корпуса, для чего последний раскалывается ударами кувалды. Затем приступают к удалению статорных обмоток: ножовкой по металлу спиливаются выступающие части обмоток с одного из торцов; после этого с другого торца обмотки вытягиваются из пазов. Т-образные зубцы с внутренней стороны статора, удаляются с помощью зубила или крейцмейселя; неровности и заусенцы зачищаются абразивным кругом. Из обработанного таким образом статора нарезаются диски для магнитопроводов для Tp1 и L1. Размеры дисков указаны в чертежах поз. 54, 55. При нарезке следует помнить, что для сварочного аппарата оптимальное сечение магнитопровода SAB = 20...25 см2 (где А - разность между внешним и внутренним диаметрами статора; В - высота диска). Поэтому, выбирая статор для изготовления магнитопровода, желательно выбрать такой, чтобы размер «А» составил 30-40 мм. Нарезка дисков в размер "В" производится ножовкой по металлу путем пропиливания наружных литых стяжек в пазах статора ЭД. После этого 2-3 листа диска обычно приходят в негодность - их удаляют и расклепывают стяжки, скрепляя таким образом каждый из полученных дисков. Сварку при разделке статора использовать нельзя - теряются феррромагнитные свойства электротехнической стали. Т-образные зубцы с внутренней стороны статора (см. выше) удобнее удалять после нарезки статора на диски. Кромки магнитопровода необходимо тщательно закруглить. Затем из электрокартона вырезаются четыре изолирующих шайбы поз. 56 и наклеиваются на магнитопровод канцелярским клеем (магнитопровод перед этим обезжирить бензином и просушить). После этого магнитопровод плотно обматывается стеклолентой типа ЛЭС или фторопластовой лентой в два слоя, поверх которых для фиксации наматывается один слой изоляционной ленты на хлопчатобумажной основе. В крайнем случае допускается обмотка магнитопровода тремя - пятью слоями изоленты на х/б основе. Количество витков обмотки I Tp1 определяется по формуле:

W1 = 220B x (35/SАВ).

Для первичной обмотки используется медный обмоточный провод сечением З мм2, т.е. примерно диаметром 2 мм в стеклотканевой изоляции. После выполнения первичной обмотки, ее необходимо обмотать двумя слоями х/б изоленты. Вторичная обмотка выполняется медным обмоточным проводом или шиной сечением не менее 60 мм2 (диаметр провода 8-9 мм). Количество витков рассчитывается по формуле:

W2 = 56 х (40/SAB)

где 56 - напряжение на выводах вторичной обмотки, В.

В качестве обмоточных проводов для W2 рекомендуются медные провода типа ПЭВП, ПБ, ПБУ, ПСД, ППФ. Возможно использование и набора проводов меньшего сечения, при условии, что их общее сечение будет не менее заданного. Неплохие результаты дает использование проводов из трехфазных, трехжильных кабелей типа ААГ, АСГ, АСБ. Возможно использование шин с обмоток электродвигателя мощностью 4-6 кВт, изоляцию шин необходимо восстановить при помощи изоленты или шнур-чулка из стеклоткани типа АСЭ.

При выполнении обмоток обратите внимание на намотку проводов с одинаковым усилием, равномерно располагайте витки по окружности магнитопровода. Фторопластовая лента для изоляции обмоток может быть взята из конденсаторов типа ФТ, возможно использование ленты ФУМ. Для удобства намотки проводов можно сразу отрезать провод требуемой длины, определив ее по формуле:

длина провода, м = 1,03 х LB x W1(2) (см. рис.2)

Для вторичной обмотки LB - длина витка определяется не по магнитопроводу, а по первичной обмотке. Длину провода определять с пятипроцентным запасом.

После изготовления трансформатора для улучшения качества изоляции следует произвести пропитку: трансформатор поместить на сутки в емкость с электроизоляционным лаком: бакелитовым или типа МЛ. Затем, двое-трое суток сушить на открытом воздухе.

Такие же требования для дросселя L1, обмотка у него одна - 30 витков провода сечением 20 мм2 (диаметр 5 мм). Из 12-миллиметровой фанеры вырезаются держатели поз. 53 согласно чертежу. Отверстие диаметром 100 мм в держателе предназначено для прохождения воздуха и выпиливается лобзиком. Другой вариант выполнения отверстия - сверление по окружности отверстий диаметром 5 мм с последующим разрушением перемычек стамеской и обработкой напильником. Расположение отверстий диаметром 12 мм уточняется по фактическим размерам Tp1 и L1, при необходимости корректируется, исходя из условия, чтобы болты поз. 48 (для L1) и поз. 52 (для Tp1) не соприкасались с обмотками Tp1 и L1. По отверстиям в держателях размечают отверстия в нижней (для Tp1) и средней (для L1) опорах, выполняют отверстия, помечают держатели: с какой опорой они будут устанавливаться совместно. Из листового металла вырезаются кронштейны поз. 22, которые приваривают к стойкам, затем вырезают из трубы рукоятки поз. 23 и вваривают их между кронштейнами (см. сборочный чертеж каркаса). После этого приступают к изготовлению катушечного узла.

Изготовление КУ.

Основа КУ в авторском варианте - электропроигрывающее устройство 3-ЭПУ-74СП от стереомагнитоэлектрофона «Россия-325С» 1983 года выпуска. Не возбраняется использование других ЭПУ. Со штатного ЭПУ удаляют все элементы, кроме крепления тонвала. Затем подбирают материал для втулки катушки. В авторском варианте втулка изготовлена из металлической кружки емкостью 1,2 литра; размеры кружки позволили избежать сверления отверстий в диске тонвала. На токарном станке вытачиваются валики поз. 64; из стального листа вырезается диск поз. 65. Валики при помощи гаек и шайб поз. 39, 40 крепятся на тонвале (снизу); на них надевается втулка, сверху диск, который притягивается к валикам и втулке гайками поз. 39. На резьбы валиков перед затяжкой нанести клей БФ-2, предварительно резьбы валиков и гаек необходимо обезжирить. Отверстие диаметром 2 мм во втулке выполняется с целью последующего закрепления сварочной проволоки. В основании сверлятся отверстия шурупов поз. 66; из дерева изготавливаются бруски поз. 60 для закрепления КУ на опоре верхней. На ось тонвала перед установкой в основание, тонким слоем нанести смазку, например, Литол-24.

Изготовление ПМ.

ПМ является наиболее сложным и ответственным узлом СПА. Изготовление его целесообразно начать с приобретения электродвигателя с редуктором. Электродвигатели от стеклоочистителя показали себя не слишком надежными, поэтому был выбран вариант с электродвигателем привода стеклоподъемника от правой передней двери автомобиля ВАЗ-2110. Затем производятся токарные работы по изготовлению оси поз. 79, стоек поз. 71, втулок поз. 74, 78, винтов поз. 73. На роликах поз .76, 77, кроме токарных работ, производятся зубонарезные операции и накатка (для нанесения рифления с целью предотвращения проскальзывания сварочной проволоки). Из листовой стали вырезаются поз. 68, 69, 70, 72, 78 и обрабатываются согласно соответствующих чертежей. Из полосы стали вырезаются поз. 80, 81, 82. Ролики после изготовления подлежат закалке. После изготовления деталей ПМ, приступают к его сборке. К поддону поз. 68 приваривают силовую стойку поз. 72, строго выдерживая перпендикулярность этих деталей. Сварное соединение усиливают путем приваривания боковин поз. 69. В стойку поз. 72 вваривают ось поз. 79; при помощи винтов крепят шесть стоек поз. 71; с обратной стороны поз. 72 крепят электродвигатель с редуктором; на вал редуктора надевают ведущий ролик поз. 76 со вставленными винтами поз. 73. В щеку поз. 70 вставляют втулку поз. 74 и надевают щеку на ролик и стойки поз. 71, притягивая ее гайками поз. 89. Поворачивая ролик поз. 76, равномерно затягивают винты поз. 73 на валу редуктора. На ведомый ролик поз.77 надевают втулки поз. 75; размещают ролик между держателями поз. 78, крепят в держателях распорки поз. 80, 81 и надевают получившееся поджимное устройство (ПУ) на ось поз. 79. Для проведения испытаний поддон ПМ крепят к отрезку фанеры или доски болтами поз. 41 так, как показано на сборочном чертеже ПМ. Держатель и боковину поз. 69 соединяют пружиной поз. 125, между роликами вставляют сварочную проволоку длиной 200-300 мм, диаметром 0,8 мм и, подсоединив электродвигатель к автомобильному аккумулятору, производят оценку работы ПМ: вращение должно быть легким, без рывков и заеданий. Их наличие свидетельствует о перекосах при сборке, неравномерной затяжке винтов электродвигателя поз. 73, чрезмерно большом усилии пружины. После устранения недостатков, ПМ разбирают и производят окончательную сборку с применением резьбовых герметиков и нанесением смазки согласно сборочному чертежу ПМ. Дополнительно в ПМ устанавливают держатели поз. 82 и короткую оболочку троса поз. 84. Оболочка поз. 85 устанавливается при сборке СПА. Держатели поз. 82 изготовлены из прямоугольных стоек с отверстиями для оболочек троса и фиксирующих винтов поз. 90, к низу которых приварены стальные пластины для крепления к силовой стойке ПМ. Если автомобильный аккумулятор отсутствует, то испытания и окончательную сборку ПМ производят после изготовления блока питания ПМ (плата А1 с элементами, Тр2).

Трансформатор Тр2 собран на магнитопроводе трансформатора ТС-360М от телевизора «Электрон-701». Магнитопровод стержневой, ленточный ПЛ28х50. Магнитопроводы с меньшим сечением использовать нежелательно во избежание перегрева. Обмотки с магнитопровода удаляют, наматывают первичную обмотку на штатный картонный изолятор - 600 витков провода ПЭВ-1 диаметром 0,8 мм. Первичную обмотку изолируют слоем фторопластовой ленты и двумя слоями х/б изоленты. Затем определяют величину напряжения на один виток во вторичной обмотке. Для этого поверх первичной обмотки наматывают 10 витков провода ПЭВ-2 диаметром 2,5 мм. Первичную обмотку через предохранитель подключают к сети 220 В и измеряют напряжение на выходе 10 витков. Десять делят на измеренное напряжение, и получившийся коэффициент умножают на требуемое значение напряжения на выходе 15-18 вольт. Получившееся число и есть количество витков вторичной обмотки. Вторичную обмотку после наматывания также изолируют слоем фторопластовой ленты и двумя слоями х/б изоленты.

Параметрический стабилизатор для питания электродвигателя ПМ собирается на плате А1. Плата вырезается из фольгированного стеклотекстолита, на нее наносятся контуры дорожек и размечаются отверстия согласно чертежу платы с учетом масштабной линейки. В плате сверлятся отверстия и, резаком из ножовочного полотна, вырезаются дорожки. Излишки меди аккуратно удаляются полукруглым резцом по дереву. Дорожки зачищаются мелкозернистой шкуркой, обезжириваются спиртом и покрываются жидким флюсом: раствором канифоли сосновой в спирте (10-20% канифоли на 100% спирта). Аналогичным образом изготавливается плата А2. Радиаторы для силовых транзисторов VT1, VT2 изготовлены из алюминиевого сплава, допускается применение других радиаторов с корректировкой на плате отверстий для их крепления. Транзисторы крепятся на радиаторах с использованием теплопроводящей пасты, например, КПТ-8 или Алсил. После этого на платах производят монтаж радиоэлементов. При использовании исправных элементов и отсутствии ошибок в монтаже плата А2 наладки не требует. Для платы А1 необходимо подобрать величину сопротивления резистора R1. Для этого, подключив плату к сети через Тр2, измеряют напряжение на конденсаторе С1. Из получившегося значения вычитают 18 вольт. Далее сопротивление определяют по закону Ома:

R = U/I, где I = 0,01 А.

В качестве К1 использовано реле включения дальнего света от вазовских «девяток» или «десяток». Газовый клапан К2 - штатный, от систем газобаллонного питания автомобилей, кроме покупки, его можно добыть на авторазборках, там же можно дешево приобрести и электропривод для ПМ.

Затем изготавливают кронштейны поз. 26 для крепления радиаторов силовых диодов. В задней стенке поз. 10 выполняют вентиляционные отверстия диаметром 50 мм и отверстия диаметром 6,5 мм для крепления кронштейнов. При помощи поз. 41-44 крепят к задней стенке кронштейны. На них закрепляют штатные радиаторы диодов, места расположения диодов маркируют в соответствии с чертежом поз. 10 для удобства последующего монтажа. Кромки вентиляционных отверстий лакируют и стенку откладывают до последующего этапа сборки СПА.

В правой стенке поз. 12 вырезают отверстие для вентилятора; по крепежным отверстиям вентилятора размечают и сверлят отверстия диаметром 5 мм. При использовании другого типа вентилятора размеры, соответственно, корректируют. Кромки вентиляционного отверстия лакируют или красят. В левой стенке вырезают отверстие для вентиляционной решетки, кромки отверстия лакируют и крепят решетку к стенке шурупами поз. 24.

После этого, из стальной полосы изготавливают фиксаторы поз. 95, 96. В задней панели поз. 14 сверлят отверстия для прохождения газовой трубки и прохождения болтов поз. 38 и закрепляют в панели фиксатор поз. 96. Правая и левая панели поз. 15, 16 сверления дополнительных отверстий не требуют.

Стенка передняя изготовлена из листового текстолита. Разметку и выполнение отверстий производят в соответствии с чертежом поз. 9, при использовании элементов, отличающихся от указанных в спецификации, корректируют размеры и расположение отверстий. На фасадной стороне панели наносят краской надписи и, с тыльной стороны крепят выключатель QF, амперметр с шунтом, резисторы R2, R7, плату А2 и два контактных болта поз. 93. Установка узлов в переднюю панель производится позже.

Сборка СПА.

Сборка начинается с уточнения расположения сборочных единиц (ПМ, КУ, Тр2) на верхней опоре. Для этого верхнюю опору фиксируют в поперечинах двумя-тремя болтами поз. 37 и располагают на ней катушечный узел, подающий механизм и трансформатор Тр2 в соответствии со сборочным чертежом СПА, ориентируясь на расположение отверстий, указанных в чертеже поз. 21. Основное требование к компоновке: расположение поз. 84 ПМ относительно катушки так, чтобы при половинном остатке сварочной проволоки, она располагалась на одной оси с поз. 84. Это позволит устранить излишний перегиб оболочки троса и, соответственно, уменьшить сопротивление движению проволоки. При креплении бруска поз. 60 возле левой панели, при необходимости в нем нужно проделать пазы для прохождения болтов поз.37. После оптимизации расположения сборочных единиц, размечают отверстия для их крепления и выполняют их. Отверстия диаметром 8 мм для прохождения проводов необходимо выполнять совместно с опорой средней поз. 20. Затем на верхней опоре шурупами крепят бруски поз. 60 и основание тонвала поз. 59; болтами поз. 41 крепят ПМ; болтами поз. 38 крепят Тр2; опору верхнюю приворачивают к поперечинам четырьмя болтами М5; переворачивают каркас нижней частью вверх. На средней опоре поз. 20 закрепляют при помощи держателя поз. 53 дроссель L1, сориентировав его так, чтобы один вывод был направлен к задней стенке, другой - к передней стенке. Затем опору с дросселем укладывают в перевернутый каркас и закрепляют её в отверстиях поперечин болтами поз. 37. Болты проходят через опору среднюю, поперечину, опору верхнюю и фиксируются со стороны верхней опоры гайками. Затем каркас переворачивают в исходное положение и выворачивают четыре болта М5, которыми верхняя опора крепилась ранее. Вместо них вворачивают болты со стороны средней опоры и также фиксируют их гайками. К нижним поперечинам крепят опору нижнюю, на ней устанавливают Tp1, сориентировав его так, чтобы выводы первичной обмотки были обращены к передней стенке; выводы вторичной - к задней стенке. Трансформатор фиксируют при помощи держателя поз. 53 и крепежных элементов поз. 49-51.

После этого крепят двумя винтами к стойкам переднюю панель и, уточняют расположение центрального отверстия диаметром 7 мм для прохождения оболочки троса. Оно должно быть продолжением оболочки троса поз. 84, установленной в ПМ. Относительно этого отверстия выполняют ещё два таких же, и отверстия диаметром 5,5 мм для крепления фиксатора. Уточняют расположение отверстий для платы А1 и выполняют их. Далее выполняют отверстия для контактных болтов. Снимают панель со стоек и закрепляют на ней: контактные болты; фиксатор поз. 95; плату А1, сориентировав её радиатором VT2 к правой стенке. Затем панель вновь крепят к стойкам. На правой панели изнутри размещают газовый клапан и реле К1; размещение газового клапана при необходимости уточнить, с целью избежать резких изгибов газовых трубок поз. 101, 102. Эти газовые трубки изгибают, ориентируясь на сборочный чертеж СПА, и закрепляют при помощи штатных штуцеров в газовом клапане и, при помощи винтов в фиксаторах. После этого производят электромонтаж в нижнем отсеке СПА, установив заднюю и переднюю стенки. Соединения: диодов VD1 - VD4 между собой; точки «С» и контакта «минус» на передней стенке; контакта точки «Д» и L1; L1 и шунта; шунта и клеммы «плюс» на передней стенке; выводы 3, 4 Tp1 с контактами «Е», «Ж» диодного моста (см. принципиальную схему СПА) производить отрезками изолированных кабелей сечением не менее 60 мм2 со стандартными наконечниками, используя болты и гайки по размеру отверстий в наконечниках. Соединения: контактов «К» и «плюс»; выводов 1,2 Тр2 и QF; выводов 3,4 Тр2 с диодным мостом на плате A1; QF и сети производить изолированным кабелем сечением не менее 20 мм2. Соединения: M1 и платы A1; K2 и платы А1 производить изолированным кабелем сечением не менее 6 мм2; остальные соединения -изолированным проводом сечением не менее 3 мм2. Затем устанавливают правую стенку и монтируют провода вентилятора к выводам QF. Установка левой стенки производится после окончательного электромонтажа в верхнем отсеке СПА.

Изготовление горелки.

Изготовление целесообразно начать с корпуса поз. 106. Изготовление производится из стальной полосы согласно чертежу поз. 106. Из латунных трубок выполняются переходники поз. 116, 117. Из такого же материала выполняется и трубка поз. 109, которая изгибается с использованием, помещенной внутрь трубки, пружины (для исключения деформаций). В трубке сверлятся отверстия диаметром 1 мм и нарезаются внутренние и внешние резьбы. В качестве изолятора использован керамический корпус нагрузочного резистора ПЭВР мощностью 25 Вт. Резистор дорабатывается согласно чертежу, при необходимости поверхность резистора нужно доработать напильником для вхождения переходника поз. 112. Позиции 112-114, 119 вытачиваются на токарном станке. Из трубы латунной изготавливается кожух поз. 111; из листа латуни - хомут поз. 117; из латунной или медной трубы - наконечник кабеля поз. 122. Из текстолита согласно чертежей изготавливаются боковины поз. 107, накладки поз. 120. Оболочка троса управления дроссельной заслонкой дорабатывается как показано на рис.3 и обжимается в переходнике поз. 115 путем кернения. Отрезок стеклорогожи поз. 108 обжигается паяльной лампой для удаления связующих веществ. После этого приступают к сборке горелки.

Корпус поз. 106 обезжиривают, на резьбы наносят анаэробный герметик; на резьбы поз. 109, 115, 116, 118 также наносится герметик и, в корпус, поочередно, вворачиваются: болт-заглушка; переходник поз. 115; переходник поз. 116; трубки поз. 109. Переходники и трубка дополнительно контрятся гайками; собранный узел оставляют на сутки для полимеризации герметика, по истечении, которых, приступают к монтажу кожуха поз. 111 на трубку поз. 109. Для этого, на втулку изолятора поз. 114 надевают доработанный ранее резистор ПЭВР до упора в кольцевой выступ втулки и поджимают его при помощи втулки-фиксатора поз. 113 и винтов поз. 130. На резистор ПЭВР надевают переходник поз. 112, на него - кожух, и получившийся «сэндвич» фиксируют винтами поз. 132, 133 (см. сечение Б-Б, В-В сборочного чертежа горелки). Перед установкой кожуха, детали поз. 112, 113, 130, 132 обезжирить, резьбы винтов при установке фиксировать герметиком. Перед затяжкой винтов поз. 130, смещением поз. 114 по трубке поз. 105, установить размер 5 мм относительно наконечника поз. 119. Затем, второй конец оболочки троса поз. 85 крепят в держателе поз. 82 ПМ и в фиксаторе поз. 95. Корпус горелки, для удобства работ, целесообразно уложить рядом с СПА на подставку так, чтобы оболочка троса была прямой. В размер оболочки троса нарезают трубку поз. 123 и закрепляют её на поз. 116 и 102 при помощи хомутов поз. 126. На кабеле поз. 124, путем обжатия, крепят наконечник поз. 122 и закрепляют его на трубке поз. 109 при помощи хомутов. Длину кабеля корректируют по длине оболочки троса. Для улучшения электрического контакта хомутов поз. 117 и трубки поз. 109, применен графитовый порошок (из карандашного грифеля). Далее на левую боковину поз. 107 укладывают стеклорогожу, на неё - корпус поз. 106 и крепят винтами поз. 128 боковину к корпусу; стеклорогожу оборачивают вокруг корпуса так, чтобы обернутой оказалась верхняя (где проходит сварочный кабель) и правая часть корпуса. К правой части корпуса крепят при помощи поз. 128 правую боковину. Винты поз. 128 закрывают накладками поз. 120. К микропереключателю припаивают провода от платы А1; его крепят между боковинами, используя винты поз. 129 и отрезки стеклотекстолита для заполнения зазора между боковинами и корпусом микропереключателя. Припаянные к микропереключателю провода, помещают для термозащиты во фторопластовую трубку; провода припаивают к плате А1, длину проводов корректируют по оболочке троса поз. 85. Затем боковины дополнительно скрепляются между собой, используя крепежные элементы поз. 37, 39, 40 и стойки поз. 121. Окончательная сборка горелки завершается обматыванием боковин (см. сборочный чертеж) изолентой: сначала два слоя изоленты на х/б основе, затем 3-4 слоя ПВХ изоленты. Допускается х/б изоленту не применять. В качестве горелки возможно использование промышленных горелок типа ГДПГ (с соответствующей доработкой).

После этого, соединяют перемычкой поз. 94 два контактных болта на передней панели; к правому из них подсоединяют сварочный кабель от горелки, к левому - кабель-перемычку поз. 134 (см. сборочный чертеж СПА). К нижнему контактному болту на передней стенке крепят «минусовой» сварочный кабель; к стойке - провод заземления. Далее производят бандажирование изолентой проводов и трубок, идущих от горелки к СПА. Из фанеры (но лучше из прозрачного оргстекла толщиной 6-8 мм) вырезается крышка поз. 17; расположение паза для электродвигателя ПМ уточнить по месту.

Эксплуатация СПА.

Сварочную проволоку перед перемоткой на катушку со штатной бухты нужно очистить от загрязнений и выправить (при необходимости). Необходимо также после изготовления СПА, а в дальнейшем периодически, промывать и обезжиривать и внутренние каналы оболочек троса. При подходящих размерах штатной бухты, в качестве катушки, можно использовать и её. После установки катушки, сварочная проволока пропускается через оболочку поз. 84, ролики ПМ, оболочку поз. 85 и далее в горелку (наконечник снять). Затем, на проволоку надевается наконечник и он вкручивается в трубку поз. 109. Вылет проволоки из наконечника должен быть примерно в 10 раз больше её диаметра. Далее подсоединяется углекислотный баллон через редуктор, на выходе должно быть давление около 1,5 кгс/см2 (замерить манометром, лучше его включить в газовую магистраль постоянно). После подсоединения к шине заземления, СПА включается в сеть, выключателем QF подается напряжение на аппарат, можно приступать к сварочным работам.

Методика проведения сварочных работ не отличается от общепринятой и здесь не излагается.

Кроме режима сварки в качестве полуавтомата, СПА может производить и обычную дуговую сварку. Для этого отстыковывается кабель-перемычка и, вместо него, на переднюю стенку крепится сварочный кабель с электрододержателем. В этом же режиме СПА может производить и автоматическую сварку под флюсом. Для этого, подготовленные для сварки детали укладывают на ровную негорючую поверхность; в районе окончания предполагаемого шва ставят легкий штатив. В нем, с использованием асбестовых прокладок, закрепляют сварочную проволоку (один конец - к клемме «плюс» СПА, другой располагают по контуру будущего шва. Проволоку и свариваемый металл в районе шва засыпают флюсом (порошковый типа ОСЦ-45 или АН-348). Клемму «минус» СПА соединяют со свариваемой деталью и после включения СПА при помощи QF и установления тока в соответствии с диаметром проволоки, замыкают цепь (конец проволоки и начало будущего шва на свариваемых деталях) угольным электродом. Далее пятно сварочной ванны будет двигаться до конца предполагаемого шва самостоятельно. После окончания работ, отключить СПА, удалить шлак. Форма швов может быть любая, единственное ограничение - они не должны пересекаться. При необходимости выполнения таких швов, сварку производят в 2-3 приема. Сварочную проволоку использовать диаметром не более 2 мм, иначе выйдет из строя СПА.

Меры безопасности.

Работу с СПА производить в костюме сварщика, в соответствующей обуви и рукавицах и маске со светофильтром, соответствующим току сварки. При проведении работ использовать резиновые защитные коврики, в доступном месте необходимо иметь порошковый огнетушитель.

Литература:

1. В.В. Смирнов. «Оборудование для дуговой сварки». Л. Энергоиздат, 1986.
2. Моделист-Конструктор № 9 - 2002.
3. Изобретатель и рационализатор № 3 - 1991.

Спецификация СПА

Таблица деталей

 

Сборочные чертежи

Статья подготовлена специально для "Энциклопедии Технологий и Методик"

© Молотков С.И., 2006 г.
http://patlah.ru

Размещение статьи в Интернете и печатных изданиях допускается только с согласия автора

© "Энциклопедия Технологий и Методик" Патлах В.В. 1993-2010 гг.

 

оооооооооооооооооооооооо