ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Резательные головки и зажигание дуги из "Газоэлектрическая резка металлов " Комплект резательной аппаратуры с теми или иными дополняющими ее узлами принято называть электрорезательными установками. [c.74] В настоящее время в Советском Союзе, а также и за рубежом созданы различные конструкции установок для резки проникающей дугой. Основы конструирования резательной аппаратуры разработаны в Советском Союзе — ВНИИАВТОГЕНом и развиты в последующих работах ВНИИЭСО, Института судостроения (СССР), Института сварочной аппаратуры (ЧССР) и др. [c.74] Основным элементом аппаратуры для резки проникающей дугой является резательная головка. Последняя является частью резательного инструмента — резака и представляет собой устройство для возбуждения, форхмирования и направления режущей дуги. Головка снабжается токо- и газоподводящими коммуникациями, приспособлениями для укрепления и регулирования электрода, системой охлаждения и наконечником с формирующим соплом. [c.74] Надлежащая центровка может быть обеспечена двумя путями. [c.75] Наименьшие отклонения достигаются в результате использования регулируемых центрирующих цанг с шаровой опорой (фиг. 39). [c.75] Стержневой электрод крепят в цанге с помощью ее осевой затяжки. Опору и затяжку цанги, как правило, предусматривают з корпусе головки. Охлаждение регулируемых цанг обычно осуществляется потоком рабочего газа. Это благоприятно с энергетической точки зрения, так как теплота, передаваемая газу, повышает его теплосодержание. Однако в некоторых случаях газ оказывается не в состоянии отвести всю теплоту, выделяющуюся в цанге, электроде и переходном контакте. В результате электрод расходуется неумеренно, а цанга может потерять упругие свойства и быть выведенной из строя. Охлаждение корпуса головки в области расположения регулируемой цанги обычно не достигает цели ввиду наличия больших зазоров между телом цанги и стенками корпуса. [c.76] При использовании жестких цанг охлаждение корпуса является целесообразным и необходимым, так как отсутствие зазоров между цангой и корпусом исключает возможность эффективного охлаждения цанги газовым потоком, но зато улучшает условия передачи тепла от нагретых элементов в массу корпуса головки. С охлаждающей водой некоторая доля энергии, вносимой рабочим током, теряется бесполезно. [c.76] В отдельных случаях цанговый зажим устанавливают в подвижном корпусе электрододержателя, используемого для подачи электрода по мере его сгорания или для зажигания дуги в отдельных конструкциях резаков [33]. [c.76] Возбуждение плазменной дуги затруднено в связи с тем, что рабочий стержневой электрод в процессе работы должен быть скрыт внутри формирующего наконечника резательной головки. [c.76] В первой отечественной резательной установке КДР-1 [34] был применен метод ступенчатого зажигания режушеп дуги. Этот метод в настоящее время реализован в большинстве аппаратов для резки проникающей дугой. Сущность метода заключается в том. что формирующий наконечник изолируют от головки и электрода и первоначально возбуждают вспомогательный дуговой разряд между электродом и наконечником. Во избежание вывода наконечника из строя в результате прямого воздействия на него короткой дуги ток вспомогательного разряда ограничивают, включая в цепь наконечника балластное сопротивление. Обычно вспомогательную и режущую дуги питают от одного и того же источника тока, для чего подключают электрод к его отрицательному полюсу, а обрабатываемую деталь и наконечник (через сопротивление) —к положительному (фиг. 40). [c.76] Для возбуждения вспомогательной дуги можно применять разные способы подать на промежуток электрод — наконечник высокое напряжение от осциллятора или кратковременно замкнуть дуговой промежуток проводящей вставкой. Можно также возбудить вспомогательную дугу непосредственным замыкан )ем электрода на сопло, использовав описанный выше скользящий электрододержатель. [c.77] Р—фактическая площадь сечения контакта в мм . [c.77] При зажигании дуги тугоплавкими электродами (такими, как вольфрам или графит) наряду с описанными процессами в результате разрыва сильно нагретого контакта возникает интенсивная термоэлектронная эмиссия, способствующая развитию дугового разряда. Вследствие этого зажигание дуги вольфрамовым или даже угольным электродами происходит легче, чем, папример,, стальным, несмотря на то, что потенциал ионизации угля в полтора раза выше. [c.78] Длительность замыкания, обеспечивающего надежное возбуждение дуги, зависит от вольт-амперной характеристики и динамических свойств источника тока. Минимальная длительность за.мы-кания для металлических электродов составляет 0,04 сек. [c.78] Из сказанного видно, что возможность зажигания дуги в том или ином газе связана с характерными для него энергетическими потерями, которые могут быть выражены напряженностью поля дуги, горящей в атмосфере данного газа. [c.79] Как было указано выше, для дуги при величине тока 10 а экспериментально получены значения напряженности поля при атмосферном давлении аргона 8,6 в/см, азота 22 в см и водорода 80 в/см. Было также отмечено, что в плазменной дуге напряженность поля растет с увеличением расхода газа через формирующий канал заданного сечения. Соответственно этому изменяется возможность возбуждения вспомогательной дуги при том или ином значении расхода газа. Зажигание дуги облегчается при малых расхода.х газа, когда скорость газового потока, протекающего через сопло, близка нулю. [c.79] Энергетические потери дугового разряда практически пропорциональны его длине, поэтому возбуждение дуги облегчается с уменьшением разрядного промежутка. Облегчению зажигания способствует повышение мощности вспомогательной дуги, обеспечиваемое либо уменьшением балластного сопротивления в цепи наконечника, либо соответствующим регулированием источника тока. [c.79] Конструктивная схе.ма возбуждения дуги замыканием разрядного промежутка с точки зрения эффективности зажигания не имеет существенного значения. Зажигание происходит достаточно надежно при опускании электрода до соприкосновения с наконечником и в результате введения в сопло проводящей вставки. Опускание электрода удобнее и повышает электробезопасность работы. При этом конструкция резака становится более сложной и громоздкой и ухудшаются условия центровки электрода из-за воз-.можности образования люфтов в направляющем устройстве электрододержателя, а также возникают затруднения в уплотнении подвижного электрододержателя, что может явиться причиной утечек газа. [c.79] Современные устройства, генерирующие необходимый для зажигания дуги ток высокой частоты, называемые осцилляторами, создают напряжения 1000—5000 в при частоте 200—4000 гц и токе от 2 до 4 а. Осциллятор представляет собой колебательный контур, в связи с чем высоковольтные разряды высокой частоты могут создавать значительные помехи при приеме радиовещательных и телевизионных программ. Чтобы избежать образования радиопомех, осцилляторы снабжают специальными помехозащитными уст-ройства.ми. Обычно осцилляторы включают на разрядный промежуток параллельно источнику тока и предусматривают защиту его обмоток от пробивания током высокой частоты. В настоящее время разработаны осцилляторы, включаемые последовательно с дугой. Технические характеристики некоторых отечественных осцилляторов приведены в табл. 21. [c.80] метно ухудшают условия зажигания пленки окислов и других химических соединений, образующихся на рабочих поверхностях вольфрамового электрода и наконечника. В этом отношении зажигание замыканием зазора также более благоприятно, поскольку при введении вставки в канал или при соприкосновении электродов загрязняющие пленки разрушаются. [c.81] Вернуться к основной статье