книги из ГПНТБ / Фоминых В.П. Электросварка учеб. для проф.-техн. училищ

постового сварочного преобразователя ПСО-500, выпу­ скаемого серийно нашей промышленностью.

Однопостовой сварочный преобразователь ПСО-500 состоит из двух машин: из приводного электродвигате^ ля 2 и сварочного генератора ГСО-500 постоянного тока,

Рис. 7. Схема сварочного преобразователя ПСО-500:

и ротор электродвигателя расположены на общем валу, подшипники которого установлены в крышках корпуса преобразователя. На валу между электродвигателем и генератором находится вентилятор 3, предназначенный для охлаждения агрегата во время его работы. Якорь генератора набран из тонких пластин электротехнической стали толщиной до 1 мм и снабжен продольными пазами,

20

в которых уложены изолированные витки обмотки яко­ ря. Концы обмотки якоря припаяны к соответствующим пластинам коллектора 6, На полюсах магнитов насаже­ ны катушки 4 с обмотками из изолированной проволоки, которые включаются в электрическую цепь генератора.

Генератор работает по принципу электромагнитной индукции. При вращении якоря 5 его обмотка пересека­ ет магнитные силовые линии магнитов, в результате чего в обмотках якоря наводится переменный электрический

в сварочной цепи, ток течет с коллектора к клеммам 9.

Пускорегулирующая и контрольная аппаратура пре­ образователя смонтирована на корпусе 1 в общей короб­ ке 12.

Преобразователь включается пакетным выключате­ лем / / . Плавное регулирование величины тока возбуж­ дения и регулирование режима работы сварочного гене­ ратора производят реостатом в цепи независимого возбуждения маховичком 5. С помощью перемычки, соеди­ няющей дополнительную клемму с одним из положитель­ ных выводов от последовательной обмотки, можно уста­ навливать сварочный ток для работы до 300 и до 500 а. Работа генератора на токах, превышающих верхние пре­

Обмотки генератора ГСО-500 выполняются из меди или алюминия. Алюминиевые шины армируют медными пластинками. Для защиты от радиопомех, возникающих при работе генератора, применен емкостный фильтр из двух конденсаторов.

Перед пуском преобразователя в работу необходимо проверить заземление корпуса; состояние щеток коллек­ тора; надежность контактов во внутренней и внешней цепи; штурвал реостата повернуть против часовой стрел­ ки до упора; проверить, не касаются ли концы сварочных проводов друг друга; установить перемычку на доске за­ жимов соответственно требуемой величине сварочного тока (300 или 500 а).

Пуск преобразователя осуществляется включением двигателя в сеть (пакетным выключателем / / ) . После

21

подсоединения к сети необходимо проверить направле­ ние вращения генератора (если смотреть со стороны кол­ лектора, ротор должен вращаться против часовой стрел­ ки) и в случае необходимости поменять местами прово­ да в месте их подключения к питающей сети.

Правила безопасности при эксплуатации сварочных преобразователей. При эксплуатации сварочных преоб­ разователен необходимо помнить:

напряжение на клеммах двигателя, равное 380/220 в, является опасным. Поэтому они должны быть закрыты. Все подсоединения со стороны высокого напряжения (380/220 в) должен осуществлять только электрик, име­ ющий право на производство электромонтажных работ;

корпус преобразователя должен быть надежно за­ землен;

напряжение на клеммах генератора, равное при на­ грузке 40 в, при холостом ходе генератора ГСО-500 мо­ жет повышаться до 85 в. При работе в помещениях и на открытом воздухе при наличии повышенной влажности, пыли, высокой окружающей температуры воздуха (выше 30° С), токопроводящего пола или при работе на метал­ лических конструкциях напряжение выше 12 в считается опасным для жизни.

При всех неблагоприятных условиях (сырое помеще­ ние, токопроводящий пол и др.) необходимо пользовать­

ры защиты от них те же, что и при работе от сварочных трансформаторов (см. главу XXI) .

3.Как регулируется сварочный ток преобразователя?

4.Основные правила электротехнической безопасности при экс­ плуатации сварочных преобразователей.

§6. ИНСТРУМЕНТ, ПРИНАДЛЕЖНОСТИ И СПЕЦОДЕЖДА

ЭЛЕКТРОСВАРЩИКА

Инструментом и принадлежностями электросварщика являются: электрододержатель, щиток или маска, специ­ альный молоток с зубилом, стальная щетка, металличе-

22

ские клейма для маркировки сварных швов и ящик или сумка для хранения и переноски электродов и инстру­ мента.

Э л е к т р о д о д е р ж а т е л ь — один из основных ин­ струментов электросварщика, от которого во многом за­ висят производительность и безопасные условия труда.

Рис. 8. Конструктивные схемы электрододержателей для ручной ду­ говой сварки:

Рис. 9. Электрододержатель, оборудованный системой ручного отключения тока

Электрододержатель должен удовлетворять следую­ щим требованиям: быть легким (не более 0,5 кг) и удоб­ ным в обращении; иметь надежную изоляцию; не нагре­ ваться при работе и обеспечивать наиболее полное рас­ плавление электрода; обеспечивать быстрое и надежное закрепление электрода в удобном для сварки положе­ нии; его зажимное устройство должно действовать без больших усилий как при закреплении электрода, так

23

и при его смене; присоединение сварочного провода к стержню держателя должно быть прочным и обеспечи­ вать надежный контакт. Для ручной дуговой сварки су­ ществуют несколько типов электрододержателей (рис.8). В некоторых из них для безопасности работы сварщика в момент прекращения процесса сварки предусмотрено

том 10 электрическая цепь от провода до цилиндриче­ ского контакта 4 замыкается. При одном-двух поворо­

дохранения глаз h кожи лица сварщиков от вредного влияния электрических лучей и брызг расплавленного металла. Их изготовляют из легкого токонепроводящего материала (фибра, спецфанера). Вес щитка или маски

24

тока 400 ß и Э-4 — при величине тока больше 400 а. Для предохранения от брызг металла светофильтры марки ТС-3 закрывают прозрачным стеклом.

Для работы в монтажных условиях лучше применять каску-маску (рис. 11), которая также надежно защищает голову от падающих сверху предметов и удобна в экс­ плуатации как в летнее, так и в зимнее время.

Вид сзади

Рис. 11. Схема устройства маски-каски электросварщика

сварочный ток поступает по гибкому проводу марки ПРГ,

Т а б л и ц а 1 Сечение сварочных проводов в зависимости от величины

25

1

АПР или ПРГД с резиновой изоляцией. К электрододержателю должен быть подключен гибкий медный провод марки ПРГД длиной не менее 3 м.

В табл. I приведены данные по выбору сечения гиб­ ких сварочных проводов.

Длина проводов от сварочных аппаратов к рабочему месту не должна быть более 30—40 м, так как при боль­ шей длине проводов напряжение в них значительно упа­ дет, что приведет к уменьшению напряжения дуги.

Для соединения сварочных проводов применяют спе­ циальные муфты (рис. 12).

Рис. 12. Муфта для соединения сварочных проводов

6)ки личного клейма (рис. 13,6),

6)швов электросварщику выдают набор шаблонов, а для клейме­ ния их — стальные клейма.

26

ни и других материалов. Спецодежда выдается бесплат­ но в соответствии с нормами и сроками носки. Брюки носят навыпуск, а куртку — не заправляя в брюки. Кар­ маны куртки должны закрываться клапанами, чтобы из­ бежать попадания расплавленного металла. Куртка дол­ жна застегиваться на все пуговицы. В резиновой спец­ одежде, обуви и перчатках, за исключением. особенно сложных условий, работать нельзя, так как брызги ме­ талла прожигают резину. Головной убор должен быть без козырька, а обувь — на резиновой подошве. В холод­ ное время года разрешается надевать валенки.

В о п р о с ы д л я с а м о п р о в е р к и

1.Как подобрать сварочный провод для подсоединения к элект­ рической сети?

2.Какой основной и вспомогательный инструмент электросвар­ щика существует?

3.Как подобрать защитные стекла?

4. Какая спецодежда применяется сварщиком при работе?

Г Л А В А III

СВАРОЧНАЯ ДУГА И ЕЕ СВОЙСТВА

§ 7. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДУГИ

Различные материалы по-разному проводят электри­ ческий ток. Проводимость всякого материала зависит от количества находящихся в нем свободных, электрически

ростью эти носители электрических зарядов перемеща­ ются. Следовательно, чем больше в материале имеется носителей зарядов и чем они подвижнее, тем меньше его сопротивление. Газы (в том числе и воздух) при нор­ мальных условиях не проводят электрического тока. Это объясняется тем, что в обычных условиях они состоят из нейтральных молекул и атомов, которые не являются носителями зарядов. Они станут электропроводными в том случае, если в своем составе будут иметь электро­ ны, положительные и отрицательные ионы.

Электроны, положительные и отрицательные ионы в газах возникают при воздействии на них электрическо-

27

го поля, тепла, при прохождении через газ ультрафиоле­ товых, рентгеновских и космических лучей, а также лу­ чей, испускаемых радиоактивными веществами.

Прохождение электрического тока через газы называ­ ется электрическим газовым разрядом.

Электрические газовые разряды подразделяются на две основные группы: несамостоятельные и самостоятель­ ные. При несамостоятельном электрическом газовом раз­ ряде электроны и ионы образуются от постороннего ис­ точника (например, газовый или воздушный промежуток подогревается пламенем, через него проходят лучи, на этот промежуток действует мощный поток световой энер­ гии или сильное электрическое поле). При самостоятель­ ном электрическом газовом разряде образование элект­ ронов и ионов происходит без постороннего источника (таким разрядом является сварочная дуга).

Процесс образования электронов и ионов называется ионизацией, а газ, содержащий электроны и ионы, иони­ зированным. При прохождении электрического тока че­ рез газовый промежуток положительные ионы стремятся к отрицательному полюсу (катоду), а отрицательные — к положительному (аноду). При движении некоторые ионы и электроны, сталкиваясь между собой, нейтрали­ зуются и образуют нейтральные атомы и молекулы. Про­ цесс образования нейтральных атомов и молекул назы­ вается рекомбинацией. При рекомбинации образуется энергия в форме электромагнитных излучений. В элект­ рическом газовом разряде при бомбардировке поверхно­ сти отрицательного полюса электрода (катода) ионами, воздействии на эту поверхность электромагнитных излу­ чений, влиянии высокой температуры и приложении электрического поля с поверхности отрицательного по­ люса (катода) во внешнюю среду выходят электроны. Излучение с поверхности отрицательного полюса элект­ ронов во внешнюю среду называется электронной эмис­ сией. Таким образом, при дуговом разряде происходит образование ионов — ионизация газов с обратимым про­ цессом —рекомбинацией и имеет место электронная эмиссия.

Виды электрически заряженных частиц в газах. Заря­ женными частицами в газах могут быть электроны, по­ ложительные и отрицательные ионы. Материальная ча­ стица с наименьшей.массой, несущая один элементарный отрицательный электрический заряд, называется элект-

28

несущий на себе заряд. Ион может быть отрицательным и положительным. Отрицательным ионом считают тот атом, к которому присоединились один или несколько электронов, а положительным — от которого отняли один или несколько электронов. Масса нона практически рав­ на массе отдельного атома. Наименьшей массой облада­ ет ион водорода (1,66-Ю- 2 '1 г). Положительные ионы мо­ гут образовывать все атомы и молекулы, а отрицатель­ ные ионы легче всего образуют электроотрицательные элементы, обладающие значительным сродством к элект­ рону. Такими элементами являются фтор, хлор, азот, кислород и др.

Количество энергии, выделенное при присоединении электрона к нейтральному атому или отрицательно заря­ женному иону и выраженное в электрон-вольтах, назы­ вается сродством к электрону. Электрон-вольтом назы­ вается единица энергии, которую приобретает электрон, ускоренный электрическим полем с разностью потенци­ алов в 1 в.

Потенциалы ионизации и возбуждения. На освобож­ дение электрона от связи с атомным ядром, вследствие чего и происходит образование положительного иона, не­ обходимо затратить определенное количество энергии. Энергия, израсходованная на отрыв электрона, называ­

Если сообщить связанному электрону газовой молекулы или атома некоторое количество дополнительной энер­ гии, то электрон перейдет на новую орбиту с более высо­ ким энергетическим уровнем, а молекула или атом бу­ дут находиться в возбужденном состоянии. Количество энергии, выраженное в электрон-вольтах, которое необ­ ходимо затратить для возбуждения атома или молекулы газа, называется потенциалом возбуждения. Возбужден­ ное .состояние атома или молекулы газа является не­ устойчивым, и электрон может снова возвратиться на

буждения при этом передается в окружающее прост­ ранство в форме светового электромагнитного излу­ чения.

29