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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Una máquina de soldar sencilla. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / equipo de soldadura La máquina de soldar semiautomática (SAW), considerada en [1], tiene las siguientes desventajas (ver el diagrama corregido en la Fig. 1).
1. Presencia del contactor K3. Un contactor de este tipo es una pieza escasa. Además, tiende a quemarse constantemente, lo que conduce a resultados de spa insatisfactorios. 2. La presencia de reóstatos R2, R5. Dado que los reóstatos están hechos a base de alambre de nicromo y tienen grandes dimensiones (especialmente R2), lo que significa superficies abiertas, es peligroso utilizar el spa en condiciones domésticas (garaje), debido a que puede provocar descargas eléctricas ( aunque no de alta tensión). 3. Dependencia de la alimentación de hilo de la corriente instalada. Dado que la soldadura por fusión se usa principalmente para soldar juntas delgadas, como cajas de instrumentos de metal, carrocerías de automóviles, silenciadores, tuberías de metal de paredes delgadas, algunos de los requisitos para una fusión simple se pueden simplificar. Simplicidad y fiabilidad. Manteniendo el rendimiento a una temperatura ambiente de -30 a +30 °C y una tensión de alimentación de red de 190-280 V. El alimentador se puede colocar en el mismo alojamiento que el transformador de soldadura y los controles. Asegure una buena soldadura de metales con un espesor de 0,3-1,2 mm. Trabajar según una característica rígida [2]. Teniendo en cuenta los requisitos anteriores, los elementos principales del SPA se pueden seleccionar a partir de partes comunes. Por ejemplo, el autor ha utilizado repetidamente el motor 1 y la caja de cambios 2 del alimentador del limpiaparabrisas del automóvil "Volga GAZ-24" (Fig. 2). Dado que este motor no tiene un freno eléctrico y un devanado inverso, el autor instaló un freno eléctrico en forma de un núcleo en forma de U de una bobina de solenoide 3 (Fig. 2, a), con un espacio entre el núcleo y el rodillo de 0,5 mm. El mecanismo del limpiaparabrisas se puede tomar prestado de los camiones, lo que afectará favorablemente el circuito electrónico, ya que tienen una alimentación de 24 V a bordo.
El diagrama esquemático del SPA se muestra en la Fig.3. El voltaje de 220 V a través del interruptor de paquete SА1 se suministra al transformador toroidal, que tiene dos devanados primarios para cambiar y regular el voltaje en el devanado secundario al soldar estructuras metálicas gruesas. Para aumentar el rango de control, se realiza una mayor cantidad de tomas adicionales en el devanado primario.
Para soldar metales con un espesor de 0,7-1 mm, el voltaje en el devanado secundario debe ser de al menos 40 V. El circuito de control se alimenta desde una salida de 27 V. HL14 indica que se enciende. Los capacitores C1 y C1 son necesarios para suprimir la interferencia generada por la corriente de soldadura. En el estado inicial (SA2 - no presionado), no hay voltaje de 2 V en la salida del rectificador de potencia VD1, VD2, VS1, VS2 y en los condensadores C5-C10, es decir. no hay voltaje en la punta de la manga (este factor difiere de algunas opciones de fábrica). El circuito de control se energizará y habrá 40/27 V en C14. Cuando presiona el microinterruptor SA4 (ubicado en el portamanguitos Fig. 2), el relé K3 se enciende. Los contactos K1 y K1.1 están cerrados, los tiristores VS1.2, VS1 están desbloqueados por los electrodos de control (GE) en el circuito: salida superior C2, VD2, L1, corriente de soldadura, K1, R1.1, VD4, UE VS4, KVS2 , salida inferior C2 con media onda positiva en el devanado secundario del transformador de tensión de alimentación; terminal inferior C2, VD2, L2, corriente de soldadura, contactos K1, R1.2, VD3, UE VS3, KVS1, terminal superior C1 con voltaje de media onda negativo. Al configurar, en lugar de la corriente de soldadura, puede conectar un cable de nicromo con una resistencia de 1 ohm. Se necesitan las resistencias R1 y R2 para limitar el voltaje en los electrodos de control de los tiristores VS1, VS2. Los contactos K1.3 están cerrados, la alimentación de alambre y el cortador de gas K3 están encendidos a través del diodo VD12. Los contactos K1.5 están cerrados, C11 está cargado con una tensión de +27/14 V. Al final del proceso de soldadura (SA2 no está presionado), los contactos K1.1, K1.2, K1.3, K1.5 abre, y K1.4 cierra, y C11 se descarga a lo largo del circuito: + C11, K1.4, R6, K2, -C11. El relé K2 cierra los contactos K2.2, K2.1 (los tiristores VS1, VS2 están activados), K2.4 (el cortador de gas K3 está activado), K2.3 (el freno eléctrico está activado). Como el proceso es mecánicamente inercial, el alambre no se detiene inmediatamente, por lo que es necesario mantener el arco encendido y soplarlo con dióxido de carbono para que el alambre se queme y la costura tenga una apariencia normal. Tan pronto como se descarga el condensador C11, K2 abre sus contactos y apaga los tiristores y el cortador de gas. Como es sabido [2], para la ignición de un arco en los electrodos, es necesario tener una gran diferencia de potencial, y solo después de la ignición, una gran corriente soporta el arco. Cuando los tiristores VS1, VS2 están desbloqueados, el voltaje en la punta del soporte del manguito no aumenta inmediatamente (esto lo evita el estrangulador L1 y la capacitancia de los capacitores C5-C10. Para aumentar la amplitud de voltaje inicial, las resistencias R7-R12 con una resistencia de 0,1 Ohm están conectados en serie con cada capacitor, y L1 está conectado en paralelo al capacitor C12, el cual debe seleccionarse empíricamente para que el arco se encienda normalmente y los tiristores estén normalmente (cuando SA2 está apagado) bloqueados. Si los tiristores no se bloquean inmediatamente o se producen fluctuaciones de voltaje no deseadas durante el proceso de soldadura (los tiristores pueden bloquearse o desbloquearse espontáneamente al final de la soldadura), entonces la capacitancia del capacitor C12 debe reducirse o eliminarse por completo. Diseño. SPA está ensamblado en un solo cuerpo: circuito de control y mecanismo de alimentación. En la pared trasera de la caja 14 (fig. 4) hay un ventilador 1 (M1 fig. 3), que sopla sobre el transformador toroidal 5 y el rectificador de potencia 9. En la parte superior de la caja hay un interruptor de alimentación 13 y un fusible 12 (a menudo también se instalan en el panel frontal del spa) . El circuito lógico de control 11 está ensamblado en el panel frontal (está unido al panel mismo), en el lado frontal hay una lámpara HL1 10 y un regulador de alimentación de alambre 7. El mecanismo de alimentación de alambre y el tambor de alambre 8 están instalados arriba el acelerador 6. El dióxido de carbono se suministra desde el cilindro 2 a través del reductor 3 a través de la manguera 15 al cortador de gas ubicado al lado del alimentador de alambre. Después del cortador, el gas se suministra al manguito 4, en el que también pasan los cables del microinterruptor 16 y al que se conecta el cable de alimentación del acelerador L1. Es deseable equipar la caja SPA con ruedas giratorias 17 para facilitar el movimiento, el cable de alimentación 18 debe tomarse de las unidades de alimentación con una corriente de al menos 10 A.
La figura 2 muestra el plano de montaje del alimentador. Dado que los mecanismos se pueden utilizar de forma diferente, no se indican las dimensiones. El motor 1 (Fig. 2, a, conectado como se muestra en la Fig. 3) impulsa la caja de cambios 2 y el rodillo 3, montados en el eje de la caja de cambios (caja de cambios reductora). Del tambor 10 (en la Fig. 2, se muestra esquemáticamente, se puede instalar tanto vertical como horizontalmente) el alambre 18 a través del cuadrado de fieltro 11 (requerido para eliminar la suciedad), el resorte 6 (prestado de los sellos de aceite del automóvil ) y el manguito guía 19 entra en el cojinete 9. El cojinete, usando el soporte del cojinete 5, se presiona contra el rodillo 3, debido al apriete del tornillo 20. A continuación, el cable pasa a lo largo de la guía 7 hacia el manguito 8. El manguito 8 se inserta con el accesorio 17 en la abrazadera 16. La corriente se suministra a la punta del manguito desde el estrangulador L1 a través del cable a través de la arandela 12, el accesorio del manguito y la trenza interna. Para frenar el alambre, se instala un electroimán 3 en forma de U (el núcleo está hecho del estator del motor eléctrico) frente al rodillo 4, que se fija con tornillos 15 al cuerpo del soporte del alimentador 13. El cuerpo del soporte 13 está unido al motor del alimentador con la abrazadera 14. Todo el mecanismo de alimentación debe instalarse sobre una superficie dieléctrica (getinaks de 10 mm de espesor). La figura 5 muestra el dibujo de montaje de la parte inicial del manguito.
El alambre se pasa a través del manguito guía 2 hacia la espiral de trabajo 13. El manguito se inserta en la abrazadera del alimentador usando el accesorio 1. El accesorio 1 se atornilla en un tornillo hueco 3 (dentro del cual hay una espiral de trabajo), el cable del acelerador L1 se conecta al accesorio 14 con una arandela 15 y una contratuerca 1. El tornillo hueco 3 se apoya contra la hélice de la carcasa 10, por cuyo interior pasa la hélice de trabajo 13. La utilización de dos hélices es necesaria para la rigidez del manguito. Cabe señalar que el diámetro interior de la espiral de trabajo debe ser de al menos 0,9 mm para que el alambre 4 con un diámetro de 0,8 mm pase libremente. Soldamos una trenza de cobre 9 al tornillo hueco sobre la espiral de la carcasa para conducir altas corrientes a la punta de la manga. Un tubo pasa sobre la trenza, conduciendo dióxido de carbono desde el tubo de desacoplamiento 5 hasta el soporte del manguito, así como los cables del microinterruptor. Además de todo esto, estiramos el manguito 11. Usando un manguito especial 8, fijamos los cables 12 y el tubo 5 con una abrazadera 7, que también acepta el manguito. La carcasa se puede utilizar desde una cámara de bicicleta. La figura 6 muestra la contraparte del manguito y el soporte.
El soporte 6 está hecho de un tubo de latón con una rosca en la salida (la rosca se puede cortar en el manguito y soldar al tubo con latón). En la rosca se atornilla un manguito cónico de dieléctrico (getinax). Instalamos la boquilla 5 en el manguito 3 (hecho de cobre o una manguera de goma sólida vieja). La espiral de trabajo 13, pasando a lo largo de la espiral de la carcasa 10, ingresa al tubo guía 8 (hecho de cobre), a este tubo se suelda una trenza de cobre 9. A su vez, el tubo guía 8 está soldado al soporte 6. Este es necesario suministrar corriente a la punta 1. Para evitar lesiones por corriente, el soporte está aislado con una capa de goma 15. Los cables 12 y un tubo de dióxido de carbono 16 (puede usar un tubo de PVC o un tubo de goteros médicos) pasan al soporte 6 debajo de una carcasa de goma 11. Un casquillo 6 está atornillado dentro del soporte 2 (de latón, debe reemplazarse a medida que se desgasta) con orificios en los lados (más cerca del soporte). Una espiral de trabajo pasa dentro del manguito, que se apoya rígidamente contra la punta 1. La punta 1 (hecha de cobre) tiene la forma de un cilindro con un orificio perforado en el centro con un diámetro de 0,85 mm. Usando una lima en un ligero ángulo, retire la mitad restante de la superficie del cilindro para llegar al orificio de la punta. Pasamos el alambre de soldadura a través de la punta y lo presionamos sobre la superficie eliminada del cilindro. El resultado es una ranura que guía el cable fuera del orificio. A medida que se acciona la ranura, la punta se dobla hacia arriba, lo que prolonga la vida útil de la punta entre 5 y 10 veces. La longitud del manguito puede ser de hasta 2,5 m, lo que permite soldar carros debajo del elevador, pero el motor del alimentador debe tener suficiente potencia para empujar el alambre hacia el manguito, y el alambre debe pasar libremente dentro de la espiral y a través de la férula, de lo contrario, se enredará en el mecanismo de alimentación. Detalles. Se eligió un transformador toroidal como transformador de soldadura. Su núcleo está hecho de acero eléctrico permalloy delgado con una superficie oxidada (para eliminar las corrientes de Foucault). La relación de bobinado suele ser de 1 V/vuelta. Potencia total 2 kW. Las restantes características de diseño dependen de la calidad del núcleo y se seleccionan empíricamente. El autor eligió un transformador toroidal, porque tiene una alta eficiencia, pequeñas dimensiones y peso, excelentes parámetros cuando se trabaja en una característica rígida. Estas ventajas son esenciales para el SPA considerado. Choke L2 es similar a la versión anterior del CPA [1]. Como regla general, el estrangulador se diseña de acuerdo con las lecturas del componente variable en el momento de la soldadura: 1-1 V, pero el metal a soldar debe fundirse inmediatamente en el momento en que toca el alambre. Si no se cumple esta condición, se reduce el número de vueltas en el inductor o se aumenta la resistencia de las resistencias R2-R3. Si el metal no se funde, es necesario realizar pruebas sin los condensadores C5-C7, en el caso del resultado anterior, sin el inductor L12. Si en este caso el metal no se derrite, entonces es necesario aumentar la potencia del transformador (por supuesto, verifique el rectificador de potencia). Datos indicativos del acelerador: núcleo de un transformador de 1 kW 50 Hz, número de vueltas 60, espacio no magnético de 2-5 mm (getinaks), cuanto mayor es el espacio, mayor es la inductancia (hasta ciertos tamaños). Diodos VD1 y VD2 (Fig. 3) VL-100-90 (u otros con corriente continua máxima de 100 A, sin radiador), VD3-VD6, VD12 tipo D226 u otros con corriente continua de al menos 1 A VD7-VD11 tipo D232, D246 o cualquier otro con una corriente continua de al menos 10 A en un radiador de aluminio con un área de disipación de 60 cm2 cada uno. Ventilador M1 de una mini computadora para ? 220 V, M2: un limpiaparabrisas de automóviles. Paquete interruptor SA1 para 380 V, 15 A o dos tipos emparejados VDS-632075 para 15 A. Fusible FU1 para 15 A, microinterruptor SA2 de cualquier tipo para corriente de 0,5 A. Capacitores: C1-C3 0,1 micras x 400 V; C4 - 1000 x 50 V tipo K50-18; C5-C10 - 10000 x 100 V del mismo tipo, C11 - 200 x 50 V del tipo K50-32; C12 - 0,1 x 700 V de alto voltaje. Resistencias R1-R4 tipo MLT-0,5; R5 - reostato variable 47 Ohm, R6 - 100 Ohm PZ-75, HL1 - 40 V x 10 W. Núcleo K4 de el. acero, el numero de vueltas es ?200 PEV-0,1, si se calienta aumentar el numero de vueltas. Relé K1, K2 de cualquier tipo para una corriente entre contactos de al menos 2 A (incluye contactos emparejados) tipo TKE-54 PD1. Conector X1 cualquiera para una corriente entre contactos de al menos 5 A (contactos a emparejar). Los cables indicados en el diagrama por una línea gruesa deben tener un área de sección transversal de al menos 10 mm2. Montaje de SPA. El transformador de soldadura se enrolla de acuerdo con el método [3], luego de lo cual se verifica utilizando electrodos convencionales con un diámetro de 2 mm. Luego se ensamblan el circuito de control y el mecanismo de alimentación. Desde el rectificador de potencia, puede suministrar corriente inmediatamente a través de los cables al alimentador (¡atención! El mecanismo debe estar bien aislado de la carcasa). A medida que el cable se mueve, debe derretirse y se producirá una gran cantidad de escamas (para esto, debe tener un traje que cubra todas las partes del cuerpo). Si el cable no se derrite, es necesario rebobinar el transformador, aumentar el núcleo y el grosor de las vueltas del devanado secundario. Reduzca el factor de devanado a 0,9-1 V/vuelta. Esta operación se realiza con los capacitores C5-C10 apagados, de lo contrario los electrolitos pueden reventar. En el caso de un resultado positivo, se conectan C5-C10 y el estrangulador L1. Si no hay voltaje en la salida del rectificador de potencia, se seleccionan R3 y R4, para algunos tiristores en paralelo a R3, R4, se conectan capacitores de 0,22 x 100 V de cualquier tipo. El rectificador de potencia se verifica en el momento de la soldadura o la carga encendida con una resistencia de 1-10 ohmios de un alambre de nicromo con un diámetro de 3 mm. Se pueden lograr mejores resultados seleccionando C12 y R7-R12, así como cambiando el espacio en el acelerador. Con la ayuda de R5, el alambre se alimenta para que tenga tiempo de fundir el metal que se está soldando y, al mismo tiempo, no se enrede en el rodillo alimentador. R6 se ajusta para que el cable tenga tiempo de detenerse y sobresalir de la punta no más de 5 mm. Cuando se utilizan boquillas cónicas 3 (Fig. 6), la presión a la salida del reductor de dióxido de carbono se puede ajustar en 0,3 atm. Si la boquilla es cilíndrica, entonces por 0,5 atm., en un área abierta con viento, hasta 1 atm. La boquilla debe sobresalir más allá de la punta no más de 2-3 mm. ¡Atención! Todas las partes de alto voltaje (220 V) deben aislarse cuidadosamente. ¡No utilice el dispositivo en un lugar húmedo! Por seguridad, el autor recomienda que todas las operaciones de ajuste se realicen con guantes de goma sobre una alfombra de goma lejos de sustancias inflamables. En ningún caso debe soldar tanques de gas, botes (en funcionamiento) o cerca de ellos. Durante el funcionamiento, se forma una gran cantidad de incrustaciones (salpicaduras de metal caliente). Literatura:
Autor: I. N. Pronski
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