Тренажер для обучения навыкам ведения сварки

 

Изобретение относится к техЈическим средствам обучения обращению с инструментом, а именно к оборудованию поста ручной дуговой сварки. Цель изобретения - расширение функциональных и дидактических возможностей за счет обеспечения корректных обратных связей. Тренажер содержит источник питания малоамперной сварочной дуги, Изобретение относится к техническим средствам обучения обращению с инструментом и может быть использовано для обучения приемам и навыкам ручной дуговой сварки, а также приемам настройки на заданный режим сварки. Цель изобретения - расширение функциональных и дидактических возможностей за счет применения малоамперной сварочной дуги. На фиг.1 приведена схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - структуримитатор электрода и электрододержателя с моторным приводом имитации оплавления электрода, который выполнен в виде двигателя с намоточным барабаном, тросик которого черея полость рукоятки имитатора электродудержателя, трубку нмитатора электрода, смонтированную с рукояткой имитатора электрододержателя, соединен с рабочим концом подпружиненного имитатора электрода.Разделенные кромки имитатора свариваемых деталей,выполненные из алюминиевых или медных деталей, покрыты низкотемпературной флюсообразной пастой многоразового использования, а в корне разделки уложен графитовый или алюминиевый стержень, дна) етр которого равен величине зазора в стыке. Источник питания выполнен в виде узла маломощного трансформатора с искусственно увеличенным магнитным рассеиванием и подключен к блоку коммутации и к блоку управления сварочной дугой . 2 ил. ная блок-схема тренажера для обучения навыкам ведения сварки. Устройство содержит сварочный источник 1 питания малоамперной сварочной дуги, размещенный в макете-копии 2 промышленного сварочного источника питания, имитатор 3 свариваемого изделия выполнен из алюминиевых или медных деталей, разделенные кромки которых покрыты флюсообразной пастой 4, а в корне разделки кромок уложен графитовый или алюминиевый с гержень 5, (Л 0 ел со о со

ае e) 9/2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЙМ И OlHPbITHSIM

ПРИ ГКНТ СССР I (21) 4625503/27 (22) 15.11.88 (46) 23.05.91. Бюл. N 19 (7!) Киевский механосборочный завод (72) Ю,И.Дубков, В.К.Писаренко, И.П.Скроливецкий, A.À.Ñàêóí, А.Б.Лещенко, П.А.Лопатин и Р.Я.Антоновский (53) 681.136,5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1388935, кл. G 09 В 19!24, В 23 К 9(10, 1988. (54) ТРЕНАЖЕР ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ НАВЫКАМ

ВЕДЕНИЯ СВАРКИ (57) Изобретение относится к техйическим средствам обучения обращению с инструментом, а именно к оборудованию поста ручной дуговой сварки.. Цель .изобретения - расширение функциональ-! ных и дидактических возможностей за счет обеспечения корректных обратных связей. Тренажер содержит источник питания малоамперной сварочной дуги, Изобретение относится к техничес-. ким средствам обучения обращению с инструментом и может быть использова-. но для обучения приемам и навыкам ручной дуговой сварки, а также приемам настройки на заданный режим сварки.

Цель изобретения — расширение функциональных и дидактических возможностей за счет применения малоамперной сварочной дуги.

На фиг.! приведена схема предлагаемого устройства; íà фиг.2 — структуримитатор электрода и электрододержа-. теля с моторным приводом имитации оплавления электрода, который выполнен в виде двигателя с намоточ" ным барабаном, тросик которого через полость рукоятки имитатора электродо-. держателя, трубку имитатора электрода, смонтированную с рукояткой имитатора электрододержателя, соединен с рабочим концом подпружиненного имитатора электрода. Разделенные кромкиимитатора свариваемых деталей, выполненные иэ алюминиевых или медных деталей, покрыты низкотемпературной флюсообразной пастой многоразового использования, а в корне разделки уложен графитовый или алюминиевый стержень, диаь.етр которого равен величине зазора в стыке.

Источник питания выполнен в виде узла маломощного трансформатора с искусствечно увеличенным магнитным рассеиванием и подключен к блоку коммутации и к блоку управления сварочной дугой. 2 ил. ная блок-схема тренажера для обучениянавыкам ведения сварки.

Устройство содержит сварочный ис". точник I питания малоамперной сварочной дуги, размещенный в макете-копии

2 промышленного сварочного источника питания, имитатор 3 свариваемого иэ-. делия выполнен. из алюминиевых или медньтх деталей, разделенные кромки которых покрыты флюсообразной пастой 4, а в корне разделки кромок уложен гра.AHTQBblH или алюминиевый стержень 5, .1651 309 диаметр которого равен величине зазора в стыке, моторный привод имитации оплавления электрода, размещенный также в макете-копии 2, выполнен в ви5 де двигателя 6, который через зубчатую муфту 7 с пружинным механизмом 8 сцепления соединен с намоточным барабаном 9для наматывания гибкого тросика 10, один конец которого закреплен на ра. бочей поверхности барабана 9, а другой через гибкий металлический шланг

11, рукоятку электрододержателя 12, пружину 13 возврата имитатора металлического стержня электрода соединен с рабочим торцом последнего в месте око-. ло сменного графитового наконечника 15, причем для направления движения имитатора 14 металлического стержня элсктрода внутри трубки l б установлена 2п направляющая втулка ) 7. Пружина )3 возврата имитатора 14 металлического стержня электрода расположена между торцом направляющей втулки 17 и ограничительной шайбой 18 около сменного графитового наконечникà 15. Один зажим клеммной доски корпуса макета-копии 2 электрически соединен линией

19 связи с имитатором 3 свариваемого изделия, а другой зажим клеммной дос- 3О ки макета-копии 2 сварочного источни-. ка питания соединен линией.20 связи с тросиком 1 О. Корпус двигателя 6, корпус -муфты 7 сцепления, корпус барабана 9 для намотки тросика и металлический тросик 10 используются в качестве токоведущих частей и необходимое напряжение поступает на дуговой промежуток.

Пружина 13 возврата имитатора 14 металлического стержня электрода вместе со сменным: графическим наконечни-. . ком 1 5, трубкой 1 б, направляющей втулкой 17 и конечным вьпслючателем 21 сос45 тавляют имитатор электрода.

Имитатор электрода с имитатором электрододержателя 12 предназначен для имитации реального сварочного электрода с держателем, применяемого в практике сварочного производства.

Моторный .привод предназначен для обеспечения сокращения рабочей длины имитатора электрода, т.е. для втягивания стержня 14 в корпус трубки lб, Конечный выключатель 21 предназначен

55 для остановки двигателя б в момент воздействия на него верхнего торца стержня 14, пружинный привод 8 сцепления предназначен для отключения барабана 9 от двигателя 6 с целью возврата стержня 14 под действием пружи-. ны 13 в исходное состояние.

Графитовый наконечник 15, флюсообразная паста 4, алюминиевый или графитовый стержень 5 предназначены для возбуждения устойчивого горения маломощной дуги, кроме того, флюсообразI ная паста 4 предназначена для разведения сварочной ванночки и формирования имитатора, сварочного шва из переплавленной флюсообразной пасты, Структурная блок-схема тренажера (фиг.2) включает блок 22 — блок возбуждения, поддержания и регулировки малоамперной сварочной дуги; блок 23— блок источника питания, состоящий из узла 24 (маломощный трансформатор) и узла 25 (выпрямительный узел), соединенных последовательно; блок 26 коммутационное устройство, блок 27 блок регистрации коротких замыканий и обрывов в дуге; блок 22 — блок возбуждения, поддержания и регулирования малоамперной сварочной дуги, состоящий из имитатора свариваемого изделия 3, имитатора электрода, Дуговой промежуток, к которому подведено напряжение от источника питания малоамперной сварочной цуги, представляет собой промежуток между имитатором свариваемого изделия и торцом сменного графитового наконеч:— ника диаметра электрода.

Выход блока 23 связан с первым входом блока 22 и с входом блока 26, а выходы блока 26 связаны с вторым входом блока 22 и входом блока 27.

Тренажер для обучения навыкам ведения сварки работает следующим образом.

Перед началом тренажа обучающийся осуществляет рассоединение зубчатой муфты 7. Под действием пружины 13 стержень 14 устанавливается s исходное положение, т.е. длина имитатора электрода устанавливается максимальной.

Затем обучающийся надевает сварочную маску и замыкает торец графитового наконечника i 15 на етержень

5. Одновременно срабатывает коммутационное устройство 26, которое электрически подключено к выходу выпрямительного узла 25 блока 23. Срабатывание происходит в момент короткого замыкания на дуге, когда напряжение на выходе .выпрямительного узла 25 блока

1651 309

23 падает да нуля. Питание от сети через коммутационное устройство поступает на двигатель 6, начинает вращаться намотсчный барабан 9, на кото рый наматывается металлический тро5 сик 10, что приводит к втягиванию имитатора 14 металлическогс стержня в трубку 16 ° Кроме того, с момента включения тумблера Сеть на дуговой промежуток (сменный графитовый наконечник-поверхность имитатора свариваемога изделия) поступает напряжение по линиям 1 9 и 20 связи. Интенсивно разогревается сменный графитовый наконечник . При стрыве торца сменного графитового наконечника от поверхнос- ти имитатора сварив"..åìoIo изделия возбуждается малсамперная сварочная дуга. Срабатывает блок 27 регистрации 20 коротких з амык аний .

В процессе трен-жа вместо обычной сварочной дуги используется малсамперный маламсщнь1й дуговой разряд. Для обеспечения стабиль vîñòè малоамперно- 25 го дугового разряда используется графитовый наконечник 15 на торце стального стержня 14 имитатора электрода.

Графитсвый íà .oíå÷HIIê 15 в процессе короткого замыкания и горения дуги разогревается да высоких температур, что обеспечивает стабилизацию горения дуги эа счег искусственно увеличенной таким образом термсэлектронной эмиссии э

Для увели .ения стабильности малоамперчого дугового разряда использованы также такие меры, как применение постоянного тока прямой полярности, повышение индуктивнссти сварочного источника питания дуги„ использование флюсообразной пасты 4, которая представляет собой механическую смесь из буры, мелкозернистого флюса, замешан-. ных.на .жидком стекле. Все эти кампо- 45 ненты имеют низкий потенциал ионизации.

На пасте 4 при воздействии на нее тепла малоампернагс дугового разряда появляется жидкая сварочная ванночка, 50 при затвердевании которой формируется имитатор сварочного шва.

Укаэанная паста может быть многократно использована. Электрическая мощность, необходимая для плавления

:пасты 4, значительна ниже электрической мощности, которая необходима дпя расплавления. флюса, так как в состав пасты входит мелкозернистая бура и мел:-сз;", нистый 1. ";.иг:. ЛБ- 48. 3 гс обеспечивает использование для целей тре11ажера малых (пе более 50-.100 Бт) электрических мощностей, так как образование сварнсг0 I|IBR ос-,::",ествляется ле ":3 счет плавления электродпсго металла, гля чего требуется больг1ая электрическая мощность, а ."за счет плавления пасты из мелкозернистых ксмпснентав.

Тренаж заканчивается в момент полного укорочения имитатора электродя, так как в это.г момент BEðõHHII торец стержня 14 воздействует на конечныйй вь1ключ атель 21, ч то «втомати-:".".ки производит остановку двигателя.

Па этом процесс тренажа заканчиваетсВ. Если в <рсцессе тренажа пр.. неу1елых „-.ейстл1гях оператора про исходит сбрьгэ дуги, -.о срабатывает кам.Сутирующее устройство 26 (ф1гг . 2), так . ак в момент обрыва на его вход воздействует напряжение холостого хо,па блока 23 источника питания. При этом коммутационное устройство воздействует на вход блока 27 регистрации корогких замыканий и обрывов дуги H осуществляет астана-,.ку 11с.торна га привода укорочения имитатора электрода. 0 качестве проведенного тренажа руксвсците.ть занятий судит пс виду имитатора сварного шва и IIO показателям блок регистрации коротких замь1каний и обрывов.

Использование в учебно.. процессе на стадии праизводственнсгс обучения тренажера для обучения налья<ам вецения сварки обеспечивает существенное. сокращение времени обучения, так как количество рабочих ме т (в .виду их малой энергоемкости и габаритов) может соответствовать числу обучаемых, что при использовании натурного оборудования представляется невозможным в условиях учебного заведения из-за недостатка площадей и по экономичес-. ким соображениям. Сокращение времени достигаеTcя также за счет применения корректных обратных связей, так как они c00 ветствуют реальной сварочной дуге, а не объектам имитации.

Формула изобретения

Тренажер для обучения навыкам ведения сварки, " îäå,ðæàùèé ис гочник питания сварочной дуги„ имитатор электрода и электрододержателя, моторный

7 65I 309 привод имитации оплавления электрода, имитатор свариваемого .изделия и блок регистрации коротких замыканий и обрывов сварочной дуги, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью расширения функциональных и дидактических возможностей за счет обеспечения корректных обратных связей, он содержит источник . питания малоамперной сварочной дуги, размещенный в макете-копии промышленного сварочного источни;. ка питания, при этом имитатор свариваемого изделия выполнен из алюминиI евых или медных деталей,разделанные кромки которых покрыты флюсообразной пастой из мелкозернистого флюса, замешанного на жидком стекле, а в корне разделки кромок уложен графитовый или алюминиевый стержень, диаметр которого равен величине зазора в стыке, имитатор электрода выполнен .в виде б трубки, смонтированной на торце имитатора электрододержателя и снабженной направляющей втулкой, в которой

5 установлен подпружиненный имитатор металлического стержня сварочного электрода с закрепленным на нижнем конце графитовым наконечником и втягивающий токоведущий тросик, соединенный с моторным приводом имитации оплавления электрода и с источником питания малоамперной сварочной дуги, содержащим узел маломощного трансформатора, соединенного выходом через выпрямительный узел с первым входом блока коммутации и с входом блока возбуждения, поддержания и регулирования длины дуги, второй вход которого связан с выходом блока коммутации, дру-" гой выход, которого соединен с блоком регистрации коротких замыканий и обрывов сварочной дуги.

9 8! 65! 309

Составитель В.Роднмов

Техред М.Дидык Корректор Л.Патай

Редактор А.Шандор

Заказ ) 608 Тирах 30! Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР

113035, Москва, %-35, Рауиская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ухгород, ул. Гагарина, 101