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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Saldatrice semiautomatica semplice. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / attrezzatura per saldatura La saldatrice semiautomatica (SWA), discussa in [1], presenta i seguenti svantaggi (per lo schema corretto, vedere Fig. 1).
1. Disponibilità del contattore K3. Questo tipo di contattore è un articolo raro. Inoltre tende a bruciare costantemente, il che porta a risultati insoddisfacenti della spa. 2. Presenza dei reostati R2, R5. Poiché i reostati sono realizzati sulla base di filo di nicromo e hanno grandi dimensioni (soprattutto R2), e quindi superfici aperte, è pericoloso utilizzare la SPA in condizioni domestiche (garage), poiché può causare scosse elettriche (sebbene non alta tensione). 3. Dipendenza dell'avanzamento del filo dalla corrente impostata. Poiché la SPA viene utilizzata principalmente per saldare giunti sottili, ad esempio alloggiamenti di strumenti metallici, carrozzerie di automobili, marmitte, tubi metallici a pareti sottili, alcuni dei requisiti per una SPA semplice possono essere semplificati. Semplicità e affidabilità. Mantiene l'operatività a temperature ambiente da -30 a +30° C e una tensione di alimentazione di 190-280 V. Il meccanismo di alimentazione può essere posizionato nello stesso alloggiamento del trasformatore di saldatura e dei controlli. Garantire una buona saldatura di metalli con uno spessore di 0,3-1,2 mm. Lavorare secondo una caratteristica rigida [2]. Considerando i requisiti sopra indicati, gli elementi principali della spa possono essere scelti tra le parti comuni. Ad esempio, l'autore ha utilizzato più di una volta il motore 1 e il cambio 2 del meccanismo di alimentazione del tergicristallo dell'auto Volga GAZ-24 (Fig. 2). Poiché questo motore non ha un freno elettrico e un avvolgimento inverso, l'autore ha installato un freno elettrico sotto forma di un nucleo sagomato della bobina del solenoide 3 (Fig. 2, a), con uno spazio tra il nucleo e il rullo di 0,5 mm. Il meccanismo del tergicristallo può essere preso in prestito dai camion, il che avrà un effetto benefico sul circuito elettronico, poiché hanno una potenza di bordo di 24 V.
Il diagramma schematico della SPA è mostrato in Fig. 3. La tensione di 220 V viene fornita tramite l'interruttore a pacchetto SA1 a un trasformatore toroidale, che ha due avvolgimenti primari per la commutazione e la regolazione della tensione sull'avvolgimento secondario durante la saldatura di strutture metalliche spesse. Per aumentare il campo di controllo, nell'avvolgimento primario viene realizzato un numero maggiore di prese aggiuntive.
Per saldare metalli con uno spessore di 0,7-1 mm, la tensione sull'avvolgimento secondario deve essere di almeno 40 V. Il circuito di controllo è alimentato dal terminale a 27 V. Se si utilizza il motore di un'auto, l'alimentazione all'ulteriore terminale dell'avvolgimento secondario deve essere almeno 14 V. La lampadina HL1 segnala l'accensione. I condensatori C1 e C2 sono necessari per sopprimere le interferenze generate dalla corrente di saldatura. Nello stato iniziale (SA2 - non premuto), non c'è tensione di 1 V all'uscita del raddrizzatore di potenza VD2, VD1, VS2, VS5 e sui condensatori C10-C40, ad es. non c'è tensione all'estremità del tubo (questo fattore distingue la SPA da alcune opzioni di fabbrica). Il circuito di controllo verrà eccitato e su C27 saranno presenti 14/4 V. Quando si preme il microinterruttore SA2 (posto sul portamanicotti Fig. 3), il relè K1 si accende. I contatti K1.1 e K1.2 sono chiusi, i tiristori VS1, VS2 sono sbloccati tramite elettrodi di controllo (CE) lungo il circuito: terminale superiore C2, VD1, L1, corrente di saldatura, K1.1, R4, VD4, CE VS2, KVS2 , terminale inferiore C2 con semionda positiva nell'avvolgimento secondario del trasformatore della tensione di alimentazione; terminale inferiore C2, VD2, L1, corrente di saldatura, contatti K1.2, R3, VD3, UE VS1, KVS1, terminale superiore C2 con tensione a semionda negativa. Durante l'installazione, invece della corrente di saldatura, è possibile collegare un filo di nicromo con una resistenza di 1 Ohm. I resistori R1 e R2 sono necessari per limitare la tensione sugli elettrodi di controllo dei tiristori VS1, VS2. I contatti K1.3 si chiudono, l'alimentazione del filo e l'interruzione del gas K3 vengono attivati tramite il diodo VD12. I contatti K1.5 sono chiusi, C11 è caricato con una tensione di +27/14 V. Al termine del processo di saldatura (SA2 non è premuto), i contatti K1.1, K1.2, K1.3, K1.5 si apre e K1.4 si chiude e C11 si scarica lungo il circuito: +C11, K1.4, R6, K2, -C11. Il relè K2 chiude i contatti K2.2, K2.1 (i tiristori VS1, VS2 sono attivi), K2.4 (l'interruzione del gas K3 è attiva), K2.3 (il freno elettrico è attivo). Poiché il processo è meccanicamente inerziale, il filo non si ferma immediatamente, quindi è necessario mantenere la combustione dell'arco e soffiarlo con anidride carbonica in modo che il filo venga bruciato e la cucitura abbia un aspetto normale. Non appena il condensatore C11 si scarica, K2 apre i suoi contatti e spegne i tiristori e l'interruzione del gas. Come è noto [2], affinché un arco si inneschi sugli elettrodi è necessaria una grande differenza di potenziale e solo dopo l'innesco una grande corrente mantiene l'arco. Quando i tiristori VS1, VS2 sono sbloccati, la tensione sulla punta del supporto manica non aumenta immediatamente (ciò è impedito dall'induttore L1 e dai condensatori C5-C10. Per aumentare l'ampiezza della tensione iniziale, i resistori R7-R12 con una resistenza di 0,1 Ohm sono collegati in serie con ciascun condensatore, e L1 è collegato in parallelo il condensatore C12, che deve essere selezionato sperimentalmente in modo che l'arco si accenda normalmente e i tiristori siano bloccati normalmente (con SA2 spento). Se i tiristori non si bloccano immediatamente o si verificano fluttuazioni di tensione indesiderate durante il processo di saldatura (i tiristori possono bloccarsi o sbloccarsi spontaneamente al termine della saldatura), la capacità del condensatore C12 deve essere ridotta o completamente rimossa. Progetto. La SPA è assemblata in un unico corpo: un circuito di controllo e un meccanismo di alimentazione. Sulla parete posteriore del case 14 (Fig. 4) è presente una ventola 1 (M1 in Fig. 3), che soffia attraverso il trasformatore toroidale 5 e il raddrizzatore di potenza 9. Sulla parte superiore del case è presente uno switch di rete a pacchetto 13 e un fusibile 12 (spesso sono installati anche sul pannello frontale della SPA). Sul pannello frontale è presente uno schema logico di controllo 11 (è fissato al pannello stesso), sul lato anteriore è presente una lampada HL1 10 e un regolatore di avanzamento del filo 7. Il meccanismo di avanzamento del filo e il tamburo del filo 8 sono installati sopra l'acceleratore 6. L'anidride carbonica viene fornita dal cilindro 2 attraverso il riduttore 3 lungo il tubo 15 fino al rubinetto del gas situato accanto al meccanismo di alimentazione del filo. Dopo la valvola di intercettazione, il gas viene alimentato al manicotto 4, nel quale passano anche i fili del microinterruttore 16 e al quale è collegato il filo di alimentazione dell'induttore L1. Si consiglia di dotare il corpo della SPA di ruote piroettanti 17 per facilitare gli spostamenti; il cavo di alimentazione 18 deve essere prelevato da alimentatori con corrente di almeno 10 A.
La Figura 2 mostra un disegno di assieme del meccanismo di alimentazione. Poiché è possibile utilizzare meccanismi diversi, le dimensioni non sono indicate. Il motore 1 (Fig. 2a, collegato come indicato in Fig. 3) aziona il cambio 2 e il rullo 3 montato sull'albero del cambio (riduttore). Dal tamburo 10 (mostrato schematicamente in Fig. 2a, può essere installato sia verticalmente che orizzontalmente), il filo 18 attraverso un quadrato di feltro 11 (necessario per rimuovere lo sporco), la molla 6 (presa in prestito dai paraolio delle automobili) e il manicotto di guida 19 raggiungono il cuscinetto 9. Il cuscinetto, con l'aiuto del portacuscinetto 5, viene premuto contro il rullo 3, grazie al serraggio della vite 20. Successivamente, il filo scorre lungo la guida 7 nel manicotto 8. Il manicotto 8 viene inserito con il raccordo 17 nel morsetto 16 La corrente viene fornita alla punta del manicotto dall'induttore L1 attraverso il cavo attraverso la rondella 12, il raccordo del manicotto e la treccia interna. Per frenare il filo, davanti al rullo 3 è installato un elettromagnete 4 a forma di U (il nucleo è costituito dallo statore del motore elettrico), che è fissato con viti 15 al corpo del supporto del meccanismo di alimentazione 13. Il il corpo del supporto 13 è fissato con un morsetto 14 al motore del meccanismo di alimentazione. L'intero meccanismo di alimentazione deve essere installato su una superficie dielettrica (getinax 10 mm di spessore). La Figura 5 mostra un disegno di assieme della parte iniziale del manicotto.
Il filo viene fatto passare attraverso il manicotto di guida 2 nella spirale di lavoro 13. Il manicotto viene inserito nel morsetto del meccanismo di alimentazione utilizzando il raccordo 1. Il raccordo 1 è avvitato sulla vite cava 3 (all'interno della quale è presente una spirale di lavoro), il cavo dall'acceleratore L1 è collegato al raccordo 14 tramite rondella 15 e controdado 1. La vite cava 3 appoggia contro la spirale dell'involucro 10, all'interno della quale passa la spirale di lavoro 13. L'utilizzo di due spirali è necessario per la rigidità del manicotto. Va notato che il diametro interno della spirale di lavoro deve essere di almeno 0,9 mm in modo che il filo 4 con un diametro di 0,8 mm passi liberamente. Saldiamo la treccia di rame 9 alla vite cava sulla parte superiore della spirale dell'involucro per condurre grandi correnti alla punta del manicotto. Un tubo passa sopra la treccia, conducendo l'anidride carbonica dal tubo di sgancio 5 al portamanicotto, nonché i fili dal microinterruttore. Oltre a tutto ciò tiriamo il manicotto 11. Utilizzando un manicotto speciale 8, i fili 12 e il tubo 5 vengono fissati con un morsetto 7, che accetta anche il manicotto. L'alloggiamento può essere utilizzato per la camera d'aria di una bicicletta. La Figura 6 mostra la parte accoppiata del manicotto e del supporto.
Il supporto 6 è costituito da un tubo di ottone con una filettatura all'uscita (la filettatura può essere tagliata sul manicotto e saldata con ottone al tubo). Sulla filettatura è avvitata una boccola conica in dielettrico (getinax). Installiamo l'ugello 5 (in rame o un vecchio tubo in gomma dura) sul manicotto 3. La spirale di lavoro 13, passando lungo la spirale dell'involucro 10, entra nel tubo guida 8 (in rame), a questo tubo è saldata una treccia di rame 9. A sua volta, il tubo guida 8 è saldato al supporto 6. Questo è necessario fornire corrente alla punta 1. Per evitare danni Il portacorrente è isolato con uno strato di gomma 15. I fili 12 e un tubo di anidride carbonica 16 (è possibile utilizzare un tubo di cloruro di polivinile o un tubo di contagocce medici) passano al supporto 6 sotto un involucro di gomma 11. Un manicotto 6 è avvitato nel supporto 2 (in ottone, dovrebbe essere sostituito quando si usura) con fori sui lati (più vicino al supporto). All'interno del manicotto è presente una spirale di lavoro, che poggia rigidamente sulla punta 1. La punta 1 (in rame) ha la forma di un cilindro con un foro praticato al centro con un diametro di 0,85 mm. Utilizzando una lima leggermente inclinata, asportare la restante metà della superficie del cilindro in modo da raggiungere il foro della punta. Passiamo il filo di saldatura attraverso la punta e lo premiamo sulla superficie rimossa del cilindro. Il risultato è una scanalatura che guida il filo fuori dal foro. Quando la scanalatura viene attivata, la punta si piega verso l'alto, prolungando così la durata della punta di 5-10 volte. La lunghezza del manicotto può raggiungere i 2,5 m, il che consente di saldare le auto sotto l'ascensore, ma il motore dell'alimentatore deve avere potenza sufficiente per spingere il filo nel manicotto e il filo deve passare liberamente all'interno della spirale e attraverso la punta, altrimenti rimarrà impigliato nel meccanismo di alimentazione. Dettagli. Come trasformatore di saldatura viene selezionato un trasformatore toroidale. Il suo nucleo è realizzato in sottile acciaio elettrico permalloy con superficie ossidata (per eliminare le correnti parassite). Il fattore di avvolgimento è solitamente di 1 V/giro. Potenza complessiva 2 kW. Le restanti caratteristiche calcolate dipendono dalla qualità del nucleo e vengono selezionate sperimentalmente. L'autore ha scelto un trasformatore toroidale perché presenta alta efficienza, dimensioni e peso ridotti e parametri eccellenti quando funziona con caratteristiche rigide. Questi vantaggi sono estremamente necessari per la SPA considerata. L'acceleratore L2 è simile alla versione precedente della SPA [1]. Di norma, l'induttanza è progettata in base alle letture del componente variabile al momento della saldatura: 1-1 V, ma il metallo da saldare deve sciogliersi immediatamente nel momento in cui il filo tocca. Se questa condizione non viene soddisfatta, il numero di spire nell'induttore diminuisce o aumenta la resistenza dei resistori R2-R3. Se il metallo non si scioglie, è necessario eseguire il test senza condensatori C5-C7, nel caso del risultato precedente - senza induttore L12. Se in questo caso il metallo non si scioglie, è necessario aumentare la potenza del trasformatore (ovviamente controllare il raddrizzatore di potenza). Dati approssimativi dell'induttore: nucleo di un trasformatore da 1 kW 50 Hz, numero di spire 60, distanza non magnetica 2-5 mm (getinax), maggiore è la distanza, maggiore è l'induttanza (fino a determinate dimensioni). Diodi VD1 e VD2 (Fig. 3) VL-100-90 (o qualsiasi altro con una corrente continua massima di 100 A, possibile senza radiatore), VD3-VD6, VD12 tipo D226 o altri con una corrente continua di almeno 1 A. VD7-VD11 tipo D232, D246 o qualsiasi altro con corrente continua di almeno 10 A su radiatore in alluminio con area di dissipazione di 60 cm2 ciascuno. La ventola M1 proviene da un minicomputer da 220 V, M2 è un tergicristallo delle automobili. Pacchetto interruttore SA1 per 380 V, 15 A o due tipi accoppiati VDS-632075 per 15 A. Fusibile FU1 per 15 A, microinterruttore SA2 di qualsiasi tipo per una corrente di 0,5 A. Condensatori: C1-C3 0,1 μ x 400 V; C4 - 1000 x 50 V tipo K50-18; C5-C10 - 10000 x 100 V dello stesso tipo, C11 - 200 x 50 V tipo K50-32; C12 - Alta tensione 0,1 x 700 V. Resistori R1-R4 tipo MLT-0,5; R5 - reostato variabile 47 Ohm, R6 - 100 Ohm PZ-75, HL1 - 40 V x 10 W. Nucleo K4 in el. acciaio, numero di giri ?200 PEV-0,1, se fa caldo aumentare il numero di giri. Relè K1, K2 di qualsiasi tipo per una corrente tra i contatti di almeno 2 A (i contatti sono accoppiati) tipo TKE-54 PD1. Qualsiasi connettore X1 per una corrente tra i contatti di almeno 5 A (i contatti devono essere accoppiati). I fili indicati nello schema con una linea spessa devono avere una sezione di almeno 10 mm2. Allestimento SPA. Il trasformatore di saldatura viene avvolto secondo il metodo [3], dopo di che viene controllato utilizzando elettrodi convenzionali con un diametro di 2 mm. Quindi vengono assemblati il circuito di controllo e il meccanismo di alimentazione. Dal raddrizzatore di potenza è possibile fornire immediatamente corrente attraverso i cavi al meccanismo di alimentazione (attenzione! Il meccanismo deve essere ben isolato dall'alloggiamento). Mentre si muove, il filo dovrebbe sciogliersi, creando una grande quantità di scaglie (per questo è necessario avere una tuta che copra tutte le parti del corpo). Se il filo non si scioglie è necessario riavvolgere il trasformatore, aumentare il nucleo e lo spessore delle spire dell'avvolgimento secondario. Ridurre il coefficiente di avvolgimento a 0,9-1 V/giro. Questa operazione viene eseguita con i condensatori C5-C10 scollegati, altrimenti gli elettroliti potrebbero rompersi. Se il risultato è positivo collegare C5-C10 e l'induttore L1. Se non c'è tensione all'uscita del raddrizzatore di potenza, selezionare R3 e R4; per alcuni tiristori, condensatori da 3 x 4 V di qualsiasi tipo sono collegati in parallelo con R0,22, R100. Il raddrizzatore di potenza viene controllato al momento della saldatura o del carico acceso con una resistenza di 1-10 Ohm realizzata in filo di nicromo con un diametro di 3 mm. È possibile ottenere risultati migliori selezionando C12 e R7-R12, nonché modificando il gioco dell'acceleratore. Utilizzando R5, il filo viene alimentato in modo che abbia il tempo di fondere il metallo da saldare e non si aggrovigli al rullo di alimentazione. R6 è regolato in modo che il filo abbia il tempo di fermarsi e sporga dalla punta non più di 5 mm. Utilizzando i bocchini conici 3 (Fig. 6), la pressione all'uscita del riduttore di anidride carbonica può essere regolata a 0,3 atm. Se il bocchino è cilindrico, allora di 0,5 atm., in una zona aperta e ventosa - fino a 1 atm. Il bocchino non deve sporgere più di 2-3 mm oltre la punta. Attenzione! Tutte le parti ad alta tensione (220 V) devono essere accuratamente isolate. Non utilizzare l'apparecchio in un luogo umido! Per sicurezza l'autore consiglia di effettuare tutte le operazioni di regolazione con guanti di gomma su un tappetino di gomma lontano da sostanze infiammabili. Non saldare in nessun caso serbatoi di gas, taniche (in uso) o nelle loro vicinanze. Durante il funzionamento si formano grandi quantità di calcare (schizzi di metallo caldo). letteratura:
Autore: I.N. Pronsky
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