Keevitusmasinad – tüübid ja kirjeldus

Selles artiklis: keevitusmasinate tüübid, nende tööpõhimõte, omadused, GOST; keevitusmasinate maksumus; kuidas oma kätega keevitusmasinat valmistada; keevitusmasina valikukriteeriumid.

Kõigist ehitusseadmetest võtab keevitusseade erilise koha, kui ainult seetõttu, et ükski ehitusplats ilma selleta hakkama ei saaks – lihtsalt pole muud võimalust metallkonstruktsioonide ja torude usaldusväärseks ühendamiseks. Mis võiks asendada keevitatud liigendit? Kinnitamine ankrute, poltide või neetidega, torude ühendamine klambritega – kõik need ja sarnased meetodid pakuvad kas ajutist lahendust probleemile või pole paljudel põhjustel rakendatavad. Keevitusmasinad on erineva konstruktsiooni ja tüübi – trafod, alaldid, inverterid, generaatorid, poolautomaatsed seadmed – aitab see artikkel teil seda sorti mõista..

Keevitustrafo

Selle ülesandeks on alandada pinget elektrivõrgust vajalikule tasemele (alla 141 V) ja reguleerida keevitusvoolu soovitud väärtustele.

Mis tahes trafo konstruktsioon peab vastama standardile GOST 95-77, see sisaldab terasest magnetilist vooluringi (südamikku) ja kahte mähist eraldatult – primaarset (võrguga ühendatud) ja sekundaarset (ühendatud elektroodi hoidiku ja keevitusobjektiga). Populaarse TDM-seeria trafodes on primaarmähis jäigalt südamikuga ühendatud, sekundaarmähised mähised eemaldatakse primaarmähistelt (kaks iga mähise jaoks) teatud kaugusel. Kaare süütamine nõuab sekundaarmähise pinget vahemikus 55-60 V, enamiku käsitsi keevitamisel kasutatavate elektroodide jaoks piisab 50 V.

Kruvi keerates käepideme abil liiguvad südamikuga ühendatud sekundaarmähised mähised vertikaalselt – keevitusvool reguleeritakse vajalikele parameetritele. Kui mähised lähenevad (käepidet keeratakse päripäeva), väheneb induktiivtakistus ja lekke magnetiline voog, keevitusvool suureneb ja selle vähenemine saavutatakse vastupidise pöördega. Keevitusvoolu reguleerimise vahemik: mõlema mähise mähiste paralleelse ühendusega – 65-460 A, seeriaga – 40-180 A. Trafo katte käepide on ette nähtud vooluvahemike vahetamiseks.

Mis juhtub keevitustrafos, kui see on ühendatud vahelduvvooluvõrku? Vahelduva voolu sisenemine primaarmähisesse põhjustab südamiku magnetiseerumist. Pärast sekundaarmähise läbimist põhjustab südamiku magnetiline voog selles madalama pinge vahelduvvoolu, kui toidetakse primaarmähisele. Kui sekundaarmähisel on rohkem pöördeid, on pinge kõrgem, vähem – pinge on madalam.

Keevitusvoolu väärtust reguleeritakse juhitava induktiivtakistuse abil, mis muudab magnetilise lekke voo. Keevitusvoolu muutmiseks on kaks võimalust: teisaldatavad mähised (nagu TDM-trafodes), magnetilised šundid või pöörde (astme) reguleerimine; reaktiivmähise lisamine trafo konstruktsioonile. Juhtimismeetodi valik sõltub magnetilisest hajumisest antud trafos: suurenenud hajumise korral kasutatakse esimest juhtimismeetodit; normaalsel juhul – teine.

Keevitustrafode efektiivsus on madal – ületab 80% tõkke harva, nende kaal on muljetavaldav. Selle seadmega keevitustööde tegemisel on keeruline saavutada õmbluse kõrge kvaliteet, välja arvatud see, et spetsiaalsete stabiliseerivate elektroodide kasutamine võimaldab keevisõmblust parandada. Kuid keevitustrafode miinused korvab madal hind (alates 6000 rubla) ja nende tagasihoidlikkus.

Keevitusalaldi

See masin vajab alalisvooluühendust. Alaldi konstruktsioon sisaldab klapiplokki, trafot ja õhuklappi (mõnes mudelis) – jõudlus vastavalt standardile GOST 13821-77. Kõige levinumad on mitmefaasilised alaldid – nende mõõtmed on palju väiksemad kui trafode omadel, nii et neid on keevitamisel lihtsam kasutada. Alaldi konstruktsioonis olevad klapid võivad olla räni või seleen – esimene tüüp on väiksem, kuid vajab täiendavat jahutamist. Seleenventiilide efektiivsus on madalam, kuid need on ülekoormuste suhtes vastupidavamad kui räni.

Alaldi keevitusvoolu reguleerimine toimub kolmel viisil: mähiste vahelise kauguse suurendamine / vähendamine; küllastusgaasi kasutamine; trafo mähised, jagatud sektsioonideks. Ahelad, mille kohaselt keevisalaldid monteeritakse, on kolmefaasiline sild ja ühefaasiline sild täislaine alaldusega. Esimese skeemi järgi kokkupanek on tavalisem, kuna sellele ehitatud alaldi sisaldab konstruktsioonis väiksemat arvu klappe – samal ajal kui keevituskaar põleb ühtlasemalt.

Keevitusalaldi on ülekuumenemise suhtes eriti ebastabiilne – on vaja pidevalt jälgida puhuri ventilaatorite tervist, vastasel juhul põleb keevitusseade välja. Keevitusalaldi maksumus – alates 12 000 rubla.

Keevitusgeneraator

See koosneb kahest põhielemendist – alalisvoolugeneraatorist ja asünkroonsest mootorist, mis on paigaldatud ühte korpusesse (generaatori armatuur ja mootori rootor on paigaldatud ühisele võllile). Keevitusgeneraatorite projekteerimise tehnilised nõuded on toodud dokumendis GOST 304-82.

Keevitusgeneraatorid luuakse vastavalt mitmele skeemile, nende hulgas on kõige populaarsemad kaks. Esimene – ergutusmähis on sõltumatu, demagnetiseerumine toimub jadamähise kaudu. Sellise generaatori toiteallikas toimub alaldi kaudu vahelduvvooluvõrgust pärit seleeniklapidega alaldi abil – moodustub magnetvoog, mis kutsub generaatori harjadele pinge esile, mis põhjustab kaare erutuse. Jadamähisel keerates (lülitades) pöörde arvu, reguleerib keevitusoperaator keevitusvoolu vajalikele näitajatele.

Keevitusgeneraatori teine ​​populaarseim skeem – ergutusmähis on paralleelne, demagnetiseerimimähis on järjestikune. Selliste generaatorite magnetpoolused vajavad ferromagnetilist terast – neil peab olema jäämagnetism. Jõuallikana kasutatakse bensiinimootorit (diiselmootor).

Nende omaduste poolest pole keevitusgeneraatorid kaugeltki ideaalsed – need on kallid (keskmine hind – alates 50 000 rubla), neil on keeruline disain, nende kasutegur on madal (0,7), suur energiatarve (5 kW / h sulametalli kg kohta). Kuid põllul ei saa te ilma nendeta hakkama – ainult bensiini (diisel) keevitusgeneraatorid tagavad kaare süttimise ja stabiilsuse ka elektrivõrgu puudumisel.

Keevitusmuundur

See keevitusseade on üles ehitatud transistori elektriskeemidele. Venemaal pole keevitusmuundurite seadme ja tööparameetrite GOST välja töötatud – iga tootja töötab välja oma tehnilised kirjeldused (tehnilised tingimused). Selle tööpõhimõte on järgmine: vahelduvvool vooluvõrgust siseneb alaldisse (muundades alalisvooluks), seejärel voolumoodulisse, kus alalisvool muutub jälle vahelduvaks, kuid suurema sagedusega. Järgmine etapp on kõrgsageduslik trafo, kust puhastatud pinge suunatakse keevituskaarele..

Keevitusmuunduri disain erineb keevitustrafode ja alaldite seadmest – sellel pole toitetrafot. Selle töö põhineb pinge inversioonil (faasi nihe) – voolu võimendamine toimub kaskaadis ja seda juhib mikroprotsessor. Saadud keevitusvoolul on peaaegu ideaalne väärtus, millel on keevitustöödele kvalitatiivne mõju. Keevitusmuundurite toiteahelate elektriplokid on ehitatud MOSFET (MOS – metall / oksiid / pooljuht) või IGBT (bipolaarne transistor, värav isoleeritud) alusel.

Keevitusmuunduri eelised: väike kaal (mitte rohkem kui 10 kg) ja mõõtmed; kõrge kasutegur – 85-90%; mikroprotsessor jälgib pinge ja voolu väikseimaid muutusi (elektroodi kleepumine keevitusprotsessi ajal on täielikult välistatud); Keevitusvoolu “peen” reguleerimine laias vahemikus.

Puudused: kõrge tolmu tundlikkus, ülekoormuste keevitamine (näiteks muljetavaldava paksusega metalli lõikamiseks), kõrge hind – alates 9000 rubla.

Poolautomaatne keevitamine

Teostatud vastavalt GOST 18130-79 tingimustele. Koosneb jõuallikast (tavaliselt keevitusmuundur või alaldi), juhtseadmest, etteandemehhanismist ja keevitustraadist endast (d vahemikus 0,6–2,0 mm), aktiivse gaasiballoonist (süsinikdioksiid – MAG-keevitus või argoon – MIG- keevitamine). Selle keevitusmasinaga töötamiseks ei kasutata elektroodide hoidjat (nagu elektroodid ise) – siin on töövahendiks tõrvik, mille kaudu traat juhitakse. Muide, poolautomaatsete seadmete keevitamiseks mõeldud traadi kohta – kasutatakse roostevabast, terasest, voolu- ja alumiiniumtraate (see on parem, kui kahanemine). Flux-südamikuga traat on valmistatud ka terasest, kuid seda saab sellega keevitada, ilma et tekiks varjestava gaasi keskkond.

Varjestusgaasi tarnimine keevisõmbluse objektile võimaldab hapniku nihutamist, takistades seda keevisõmbluse oksüdeerumist, parandades seeläbi oluliselt keevitusomadusi.

Poolautomaatse keevitusmasina eelised: tugeva kuni mitme meetri pikkuse keevisõmbluse saavutamine, õhukese metalli (mis tahes teraseliigid ja alumiiniumsulamid) lihtne ja ohutu keevitamine. Juhtseade võimaldab salvestada eelseadistatud keevitusrežiime koos nende järgneva aktiveerimisega.

Puudused: vajadus suuremahuliste gaasiballoonide järele, kalli inertgaasi suur tarbimine (keskmiselt nõuab MIG-keevitamine argooni voolu 9 l / min).

Poolautomaatse keevitusmasina keskmine maksumus on 11 000 rubla. (220 V) ja 20 000 rubla. (380 V).

DIY keevitusseade

Enamiku omatehtud keevitusmasinate kujundamine nõuab nende loomiseks teatud oskusi ja konkreetseid materjale. Vahepeal saab igapäevaelus lihtsamat keevitusseadet korraldada ka ilma elektrotehnikat tundmata – vaja on vaid tavalisi autoakusid (ka need tulevad maha).

Niisiis, neli 12-voldist või kaks 24-voldist akut ühendatakse järjestikku krokodilliklambritega elektrikaablite abil, keevituselektroodide hoidjaga kaabel on ühendatud äärmise aku “-” külge, teise äärmise aku “+” on ühendatud kaabli ja klambri abil tooriku külge … See selleks – lihtne ja tõhus! Sellisel isetegemise keevitusmasinal on mitmeid eeliseid: sujuv keevitusõmblus (pingepingeid pole), keevitusprotsessis sõltumatus vooluvõrgust. Lõpuks saab pärast keevitustööde lõpetamist akusid sihtotstarbeliselt kasutada – 3 mm elektroodi jaoks on vaja voolu 90-120 A, s.o. see ei vaja isegi 60% aku nominaalkoormusest.

Akudest keevitusmasina püsivaks kasutamiseks vajate 54-voldist laadijat (kui akusid on neli) ja laadimisvoolu 5 A (kui aku mahutavus on 55 Ah). !) – selle tase väheneb aurustumise tõttu.Hooldusvabade akude kasutamisel pole vaja midagi teha.

Kuidas valida keevitusmasinat

Kõigepealt ärge tuginege pakutud seadme muljetavaldavale kaalule. Kaasaegsetel keevitusmasinatel on võrreldes “raskete” trafodega kaks kuni kolm korda väiksem kaal. Keevitusmasina kaalu moodustavad kilogrammid on eriti märgatavad sagedase liikumisega ühest tööobjektist teise – kui selline liikumine peaks olema, siis tuleks valida kõige kergem keevitusseade.

Millisest võrgust seade toide saab? Tootmisel on see tavaliselt 380 V, igapäevaelus – 220 V. Kohe tuleb märkida, et kui võrgus on pinge järsk, siis on parem valida keevitusmuundur, kuna kõik muud keevitusmasinad põlevad lihtsalt läbi.

Millist metalli keevitatakse? Värvilise metalli või malmi jaoks on vajalik keevitusalaldi või -generaator, kuna see nõuab pidevat voolu. Autokere õhukese metalli keevitamiseks sobib paremini poolautomaatne seade. Musta metalli keevitamine on vastuvõetav lihtsa keevitustrafo abil.

Konkreetse mudeli valimisel pöörake tähelepanu sellele, kui kaua see seade võib töötada ilma ülekuumenemise ohuta – passis märgitakse need andmed lühendi “PV” (kaasamise kestus) või “PVR” (töö kestus) all. Venemaal ja SRÜ-s on standard 5 minutit, Euroopas – 10 minutit. Need. kodumaise keevitusmasina passi väärtus “PV” 20% tähendab, et saate sellega töötada 5 x 20% = 1 minut, pärast mida vajab seade neljaminutilist pausi; imporditud kaupade puhul tähendab sama 20% 10 x 20% = 2 minutit tööd ja 8 minutit “puhkust”. Mida madalam on keevitusvool, seda suurem on “PV” väärtus (vähem kui masin üle kuumeneb) ja vastupidi. Optimaalne väärtus on “PV” 15-20% (igapäevaelus), 60% (tootmises).

Keevitusmasina väljundparameetrid – mida suurem on pinge ja väljundvool, seda paksem on metall, millega see töötada saab. Teisest küljest kuumenevad kõrgete parameetrite korral aparaadi mähised kiiremini, s.o. sisseehitatud termostaat lülitab selle kiiremini välja, seega on tegelikke töötsükleid vähem ja seisakuid rohkem. Siinkohal on õige elada seadmel, mille väljundparameetrid ületavad nõutavat 30%.