Блок подачи проволоки для полуавтомата

Механизмы подачи сварочной проволоки

В осуществлении работ по сварке большое значение имеет наличие специальных устройств для подачи проволоки. В чем преимущества такого оборудования? Устройства подачи сварочной проволоки делают работы по сварке намного более легкими и простыми, так как такой функционал обеспечивает подачу проволоки для сварки непосредственно к горелке.

Этот подающий механизм для полуавтоматической сварки является главным узлом и сильно упрощает работу даже специалиста с большим опытом.

В чем главные достоинства такого оборудования, какие на данный момент есть блоки для легкой протяжки материала для сварки?

Материал для оборудования

Какая проволока сегодня используется в механизмах для протяжки? Проволока для сварки выпускается в форме особых катушек. Материал, общее назначение и определенный диаметр сечения сварочной проволоки очень разнится, в полной зависимости от конкретной области использования.

Катушка монтируется на полуавтомат, а затем заводится в оборудование для подачи сварочного материала, которая его подает прямо на горелку.

Существует три типа материала:

Порошковый.
Активированный.
Присадочный.

Структура

Механизм подачи сварочной проволоки в себе содержит такие компоненты:

Стационарный ролик. Обладает специальной канавкой для проволоки. Вращается исключительно вокруг собственной оси. Съемный компонент, который монтируется при смене диаметра используемого электрода.
Мотор с так называемым понижающим редуктором. Осуществляет функции привода, легко и без проблем передавая крутящий момент прямо на стационарный ролик. Передача крутящего момента выполняется шестеренками. Автоматика устройства выбирает нужное напряжение для настройки скорости движения.
Направляющие трубы. Эти элементы требуются для придания присадочному материалу определенного вектора движения.
Подвижный ролик. Регулирует давление на материал.
Прижимной компонент. Имеет специальные болты и рычаг, надежно закрепленные пружиной. Числом витков осуществляется регулировка подачи сварочной проволоки, а небольшая пружина не дает материалу провиснуть.

Принцип действия

Как можно описать схему подачи сварочной проволоки? Весь механизм базируется на передаче силового момента прямо на один ролик. Он, в зависимости от особенностей системы, толкает либо тянет материал через направляющие. При этом плавность хода обеспечивается прижимным механизмом.

Для более тонкой проволоки применяется два ролика – ведущий и прижимной. При диаметре сечения более 1 мм общее число роликов увеличивают ровно в два раза.

Для повышения срока эксплуатации некоторые производители выпускают оборудование со специальными сменными втулками, которые устанавливают в трубки.

Разновидности устройств

Некоторое время назад для подачи материала использовалось тянущее либо толкающее устройство, однако в наше время все поменялось и сегодня применяется многофункциональное оборудование с электронным типом управления. Управление рабочим режимом дает возможность ускорить и облегчить работы по сварке.

Механизм подачи проволоки сварочных полуавтоматов может быть:

Тянущим. Данные механизмы находятся в горелке. Минус такого принципа действия — это сокращение производительности в связи с более тяжелой горелкой.
Толкающим. Эти устройства находятся с катушкой прямо в корпусе либо в виде особого блока. Это наиболее популярная подача проволоки. По каналу для направления механизм проталкивает материал через горелку прямо в зону сварки. За счет своего расположения, он упрощает сварочные работы.
Комбинированным. Это оборудование является комбинацией выше описанных механизмов.

В зависимости от общей толщины используемой присадки такое оборудование может быть двух- или четырехроликовым. Для проволоки с общей толщиной от 1 до 1,2 мм, как правило, применяется система с двумя роликами с одним прижимным и одним ведущим. Для присадки более крупного сечения используется по два ролика каждого типа.

Такое оборудование бывает стационарным, автономным, либо же мобильным (переносным). Оно оснащается сегодня полноценными информационными электронными панелями, которые дают возможность контролировать и настраивать различные параметры оснащения.

Здесь есть блок электронного контроля, который при потребности регулирует скорость подачи сварочной проволоки. Скорость подачи проволоки сварочного полуавтомата изменяется в зависимости от опыта сварщика и определенных рабочих условий.

Кроме того, некоторые модели обладают функцией запоминания различных рабочих режимов. Есть специальный режим так называемой холодной подачи, когда протяжка материала в зону сварки выполняется без обязательного поджига горелки.

Также часто есть возможность тщательно продувать шланг специальным газом прямо перед работами по сварке и после, дабы эффективно убрать лишнюю влагу и различную пыль.

Разновидности оборудования

Можно купить оборудование, которое является электронными системами с большим количеством разных функций и могут существенно уменьшить время осуществления всевозможных работ по сварке.

У такого оборудования есть специальный пульт, посредством которого на горелку идет особый сигнал. При нажатии специальной клавиши на пульте управления выполняется подача сварочной проволоки. Подача останавливается, когда клавишу отпускают. В последствии, когда требуется подать проволоку, надо лишь нажать на пульте кнопку. Все такое оборудование функционировать может достаточно долгое время. За счет электронной современной системы без проблем выполняются все важные и интересные функции.

Память. Посредством ее сварочный полуавтомат с регулировкой подачи проволоки без проблем запоминает до десяти разных режимов.
Холодная протяжка позволяет оперативно и без проблем доставить сварочную проволоку прямо в горелку.
Стабилизация скорости.
Опция продувки газом позволяет механизму работать более долгий временной период. Перед стартом и окончанием работ по сварке надо выполнять полноценную продувку специальным газом.
Настройка скорости.
У многих устройств есть настройка времени отжига сварочной проволоки.

Большинство сегодняшних аппаратов оснащено специальными индикаторами и экранами. Это дает возможность сварщику легко контролировать разнообразные настройки и параметры, доступные программы прямо во время работы. Все оборудование для подачи не сложное в использовании, поэтому с ним могут легко разобраться даже сварщики с малым опытом работы.

Заключение

Некоторые умельцы, имея все нужные материалы и чертежи, создают оборудование для подачи сварочной проволоки своими руками. Однако подобные самодельные механизмы, разумеется, не могут сравниться с возможностями современных отечественных и зарубежных устройств, которые обычно выбирают для работы на профессиональном уровне.

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Принцип работы подающего механизма для сварочного полуавтомата

В настоящее время многие владельцы машин или те, у кого есть частный дом, сталкиваются с проблемой небольшого ремонта. В этом случае помогает сварочный полуавтомат — устройство для сварки различных видов сталей. С его помощью легко починить деталь машины, изготовить необходимую металлическую конструкцию. Скорость работы напрямую зависит от подающего механизма для полуавтомата. Его несложно изготовить самостоятельно.

Общие сведения

Сварочный полуавтомат — это прибор, предназначенный для соединения металлов методом электродуговой сварки. Отличие от классического сварочного аппарата в том, что вместо привычных вольфрамовых электродов применяется плавящаяся проволока. Она намотана на специальную бобину и по мере выполнения рабочего процесса автоматически разматывается.

Таким образом, происходит постоянная подача электрода в сварочную ванную. Саму сварку вручную проводит сварщик, который может регулировать скорость размотки катушки с проволокой.

Полуавтоматические устройства разделяются в зависимости от степени защиты сварочной зоны, а именно:

Приборы, предназначенные для сварки с флюсом. В этом случае флюс входит как добавка в саму проволоку. Это достаточно дорогой способ и в самодельных устройствах используется редко.
Аппараты, использующие газовую среду. Самый популярный и массовый способ среди сварщиков.
Полуавтоматы, работающие со специальной порошковой проволокой. Этот вариант обычно используется совместно с газовой защитой.

Лучше всего полуавтомат раскрывает свои преимущества, когда нужно аккуратно, красиво и точно соединить стальные тонкие детали. Соединение будет надежным при самых разных марках стали, таких как легированные, низкоуглеродистые, нержавеющие.

Принцип работы

Самым распространенным видом сварочного прибора являются устройства, работающие в защитной газовой среде. Устройство сварочных полуавтоматов этого типа принципиально одинаково.

Основными узлами являются:

Электродная горелка вместе с трубкой для подвода газа.
Баллон с газом для защиты зоны плавления.
Специальный механизм движения проволоки.
Блок управления и настройки.

Подача проволоки бывает в основном двух типов: толкающего или тянущего. Иногда применяются оба способа одновременно.

В моделях с толкающим механизмом проволока для сварки движется внутри направляющей трубки, когда специальный узел толкает наружу. В случае если применяется тянущий тип, то узел подачи расположен в глубине горелки и вытаскивает на себя электродную проволоку с бобины.

Принцип работы полуавтоматической сварки предусматривает управление и регулирование важнейших параметров: величину напряжения, силу тока и скорость разматывания катушек. Регулирование может быть переменным, с плавным изменением значений или ступенчатым. Некоторые устройства самостоятельно выбирают скорость подачи проволоки в зависимости от установленных сварочных значений.

Порядок действий при работе с аппаратом:

Кнопкой «Пуск» включается источник питания.
Выпускается на горелку защитный газ и подается напряжение.
Узел подачи разматывает катушку.
Между проволокой и поверхностью металла возникает электрическая дуга, и проволока начинает плавиться.
Газ защищает зону плавления.
Происходит сваривание металлических частей.

Сборка устройства

Если есть основные знания по базовым понятиям в электронике, при наличии некоторых инструментов и желания можно собрать сварочное полуавтоматическое устройство самостоятельно.

Для успешного проведения сварки важно, чтобы основные значения напряжения, силы тока и скорости движения электрода находились в оптимальном равновесии. Для этого нужен источник питания, имеющий стабильное вольт-амперное значение. Неизменяемое напряжение поддерживает постоянную длину дуги. Сварочный ток регулирует величину скорости движения проволоки и величину импульса, необходимого для розжига и поддержания ровного горения.

Конструирование трансформатора

Мощность трансформатора в сварочном устройстве зависит от величины сечения проволоки. Например, в стандартном варианте, при толщине проволоки до одного миллиметра, величина силы тока может составлять 160 ампер. Для получения такой величины необходим трансформатор с мощностью не менее трех киловатт. Сердечником трансформатора служит ферритовая металлическая конструкция кольцеобразной формы.

Сердечник должен иметь диаметр в 40 квадратных сантиметров. Первичная обмотка состоит из провода ПЭВ, у которого толщина около двух миллиметров. Провод вплотную наматывается на сердечник, и количество витков должно быть равно 220. Нужно следить за плотностью прилегания витков — свободного пространства не должно быть. После создания первого слоя создается еще один слой из бумажной или тканевой ленты, который закрепляется тесемкой.

На вторую часть наматывается вторичная обмотка. Для неё требуется медный провод с диаметром не менее 60 квадратных миллиметров. Наматывается 56 витков. Как и в первом случае, после этого создается второй защитный слой.

Полученный трансформатор с мощностью в три киловатта и силой тока до 200 ампер способен обеспечить правильную скорость движения гибкого электрода.

Механизм автоподачи

Проволокоподающий механизм, отвечающий за самостоятельную подачу электродной проволоки в ванную сварки, — один из самых ответственных узлов прибора. Механизм подачи проволоки для полуавтомата своими руками можно собрать из узла обычных дворников автомашины. Вполне подойдет стеклоочиститель от ГАЗ-69. Сварочная горелка соединена с протяжкой для полуавтомата. Своими руками чертежи делать уже не надо, они есть в свободном доступе:

Схема податчика включает в себя:

Основание (1).
Проволоку (7).
Направляющий рукав (6).
Ведущий ролик подачи и ведомый (2, 10).
Ось ролика ведомого (14).
Кронштейны (5, 12).
Пружинку прижимную (11).
Подшипник втулочный и стопор в виде гайки (3).
Катушечный стержень (8).
Планку прижимную (9).
Штуцер дистанционный (16).
Вал выходной редуктора (4).
Обойму ролика ведомого (13).
Шайбу (15).

Часть горелки связана одновременно с протяжным механизмом для полуавтомата, с узлом подачи защитного газа и блоком проводки электротока. Сама проволока пропускает электрический ток, а по шлангу подается газ. Проволока вставляется в один конец направляющей трубы с резьбой диаметром 4 миллиметра и протягивается через длинную трубку в направляющую сварочной горелки. В качестве направляющей можно использовать оболочку от спидометра автомобиля сечением 1,2 миллиметра.

Кнопка запуска на кронштейне прикрепляется к каналу внутри горелки, где подключается к кабелю. Там же монтируют трубку подвода газа. Горелка состоит из двух идентичных половинок, а провода и шланги собираются в один жгут и скрепляются специальными прищепками или металлическими полосками.

В конструкцию сварочной горелки входят:

Кронштейн (8).
Направляющая (1).
Защитная обшивка (13).
Рукав для проволоки (2).
Канал-основа (3).
Инжекторная трубка (4).
Газовый шланг (5).
Провод (6).
Винт стопора (9).
Гайка из латуни (10).
Шайбочка (11).
Втулка с наконечником (12, 14).

Лентопротяжный механизм может быть организован с помощью электромотора с редуктором от автомобильных дворников. Например, от ГАЗ-69.

Перед началом обработки двигателя надо убедиться, что его вал вращается в одном направлении, а не «влево-вправо».

Необходимо выходной вал сточить до 25 миллиметров и нарезать на нём левую резьбу сечением в 5 миллиметров.

Впереди на роликах вырезают зубья шириной в 5 миллиметров и создают зубчатое соединение. Сзади на роликах делаются сечения шириной до 10 миллиметров для лучшего сцепления с проволокой. На ось, которая пересекает проволоку и втулку, насаживается один конец рамки ведомого ролика. Второй конец скрепляется с пружиной, которая зажимает электродную проволоку между роликами.

Весь узел подачи вместе с газовым клапаном, выключателем и резисторами располагают на текстолитовой плате. Она же закрывает щиток управления. Подающая бобина с проволокой устанавливается в 20 сантиметрах от узла подачи.

Во время подготовки к работе направляющие приближают к роликам и закрепляют при помощи гаек. Проволоку через направляющие протягивают в горелку. Наконечник прикручивают к горелке и надевают защитную обшивку, который закрепляется винтами. Газовый шланг соединяется с клапаном, и в редукторе создают давление около полутора атмосфер.

Электрическая схема протяжки

На скорость протягивания проволоки влияет не только механическая, но и электрическая часть устройства.

Электрическое управление происходит по такому сценарию. Когда включен переключатель SB1, то при замыкании кнопки SA1 начинает срабатывать реле K2. Его работа задействует реле К1 и К3. Один из контактов К1.1 отвечает за газовую подачу, при этом К1.2 соединяет цепь и включает подачу электрического тока к электродвигателю. Двигательный тормоз выключается через К1.3. Время обратных действий задается резистором R2, и через этот промежуток времени срабатывают контакты реле К3. Результатом этих действий является подача газа в горелку, но процесс сварки еще не начат.

Сварочный процесс начинается после того, как зарядится конденсатор С2 и выключится реле К3. Тогда электродвигатель запускается, срабатывает реле К5, начинается подача проволоки и сварка.

Главным элементом узла управления, который отвечает за стабилизацию тока, является микроконтроллер. Параметры и возможность регулировки силы тока зависят от этого электрического элемента.

Когда размыкаются контакты кнопки SA1, в свою очередь, размыкается реле К2, тем самым выключая реле К1. Подача тока прекращается с помощью контакта К1.1, и тогда сварка прекращается.

Окончательный монтаж

Сначала в каркас монтируется преобразующий трансформатор с узлом управления. К трансформатору присоединяется сетевой кабель. Отдельным узлом собирается блок управления. Его блок при помощи кабеля подключается к трансформатору и горелке. Затем баллон с газом соединяется с горелкой.

Для изготовления и сборки нужен такой набор инструментов:

Тиски с зубилами.
Паяльник.
Молоток.
Плоскогубцы.
Болгарка.
Острый нож с линейкой.
Комплект метчиков.
Ножовка и дрель.

Правила безопасности

Сварочный полуавтомат замечательно подходит для выполнения ряда работ в домашних условиях. С его помощью даже новичок может получить чистый и красивый шов при сваривании различных материалов.

Чтобы работа была комфортной и производительной, нужно соблюдать ряд важных правил и особенно требования техники безопасности, а именно:

К сварочному аппарату должен быть свободный доступ со всех сторон.
Перед началом работ необходимо проверить заземление прибора и исправность всех соединений.
Смотреть на световую дугу нужно через специальные средства защиты глаз.
Сварочные работы в помещении нужно проводить при постоянном проветривании.
Любые ремонтные работы надо проводить во время полного обесточивания устройства.

Соблюдение несложных правил сведет к минимуму риск травматизма, ожогов и обеспечит производительную сварку.

Настройка механизма подачи проволоки в полуавтомат

Производительность сварки полуавтоматом зависит от правильной регулировки всех его параметров, в том числе и режима подачи сварочной проволоки.

Сварочные полуавтоматы — удобный и распространенный вид сварочной техники. Производительность сварки полуавтоматом зависит от правильной регулировки всех его технологических параметров, в том числе и режима подачи сварочной проволоки. Эту функцию выполняет специальный механизм подачи проволоки для полуавтомата. Современные конструкции позволяют регулировать скорость в диапазоне 50-600 мм/с.

Конструктивные варианты

Исходными требованиями к рассматриваемому узлу является его универсальность, сравнительно быстрая переналаживаемость, возможность работы с проволокой различного диаметра, компактность и возможность управлять скоростью перемещения проволоки к зоне сварки.

Типовая конструкция данного узла включает в себя:

Катушку, на которой устанавливается кассета с исходным материалом.
Приводной асинхронный трехфазный двигатель переменного тока, который рассчитывается на работу со сравнительно небольшим рабочим напряжением (не выше 36 В).
Многоступенчатый червячный редуктор, при помощи которого можно изменять скорость перемещения проволоки.
Сменные зубчатые колеса, от которых получают вращение подающие ролики.
Комплект подающих роликов, которые имеют возможность своего осевого регулирования под различный диаметр сварочной проволоки.
Подающая втулка, которая, в зависимости от размещения узла, обеспечивает перемещение материала вне его корпуса.
Опорная рама, на которой размещены все элементы данного узла. Рама может снабжаться транспортирующими колесиками.
Блок предварительного натяжения проволоки (устанавливается до роликов).

Компоновка отдельных узлов, из которых состоит подача проволоки для полуавтомата, зависит от способа подачи проволоки. Она может быть тянущей, толкающей и смешанной.

При толкающем варианте все подвижные детали располагаются в корпусе самого узла, а точное направление обеспечивается соответствующей регулировкой направляющей втулки, которая располагается после приводных роликов. Такая компоновка требует, чтобы узел подачи располагался рядом с рабочим местом сварщика. В случае возникновения каких-либо проблем с данным механизмом сварка прервется, что неизбежно отразится на ее качестве. Поэтому толкающая подача более требовательна к надежности действия приводного электродвигателя.

Комбинированная подача, когда в узле имеется и толкающий, и тянущий приводы, наиболее безопасна: при возникновении проблем внутри корпуса перемещение продолжится автономным устройством, которое смонтировано в сварочной горелке. Тем не менее такая схема отличается наибольшей сложностью, а потому применяется вынужденно: например, при значительных расстояниях между полуавтоматом и механизмом подачи. Тянуще-толкающей подачей оснащаются наиболее мощные типоразмеры сварочных полуавтоматов.

Таким образом, выбор наиболее подходящей схемы механизма подачи сварочной проволоки для полуавтомата зависит от условий сварки и квалификации работающего.

Как производится настройка узла

Операции предварительной регулировки значительно облегчаются, если сварочный полуавтомат оснащен блоком электронного управления. В этом случае изменение скорости перемещения сварочной проволоки может производиться при помощи так называемого пропорционального управления, когда интенсивность нажатия на управляющую кнопку замедляет или ускоряет вращение подающих роликов.

Происходит это следующим образом. Асинхронный двигатель может изменять скорость вращения ротора несколькими способами:

Увеличением скольжения ротора. Способ имеет существенный недостаток — повышенные потери мощности с последующим перегревом двигателя. Поэтому он пригоден только при кратковременном режиме управления и с проволокой малых диаметров, когда усилие подачи значительно меньше, чем крутящий момент, который развивает электродвигатель;
Включением в цепь ротора дополнительных резисторов, которые замедлят его вращение. В этом случае регулировка производится только ступенчато, а габаритные размеры устройства увеличиваются, что не всегда приемлемо;
Изменением напряжения на статоре, которое выполняется специальным электронным регулятором напряжения. Такой способ наиболее современен — практически отсутствуют электрические потери, а двигатель не перегружается, но и стоимость механизма в этом случае будет наибольшей.

Кроме регулировки скорости вращения роликов, современные механизмы подачи сварочной проволоки позволяют управлять и иными параметрами. Например, усилием прижима проволоки роликами.

Плавность подачи обеспечивается за счет увеличения количества подающих роликов. Обычно их пять: два ролика (прижимные) располагаются вверху, а остальные (подающие) располагаются ниже оси подачи проволоки. Исходный зазор между верхними и нижними роликами должен быть равен толщине проволоки: только в этом случае фрикционный захват будет надежным. Однако сварочная проволока в большинстве случаев изготавливается из мягкой, малоуглеродистой стали, которая пластически деформируется, а омедненная проволока, кроме того, еще и уменьшает коэффициент трения. Поэтому перед первым включением устройства передний торец проволоки заостряют, и в таком состоянии вводят в зазор, после чего ролики сдвигают на расстояние, которое гарантированно обеспечит надежный прижим материала к рабочим поверхностям роликов.

Последним этапом регулировки является регулировка натяжения сварочной проволоки, разматываемой с кассеты. Она выполняется при помощи накидной гайки, которая предусматривается на корпусе механизма подачи.

В комплект рассмотренного узла входят также сменные пары зубчатых колес, при помощи которых производится переналадка механизма под другой диаметр проволоки.

Таким образом, наладка узла подачи выполняется в результате последовательной настройки скорости вращения ротора электродвигателя, усилия прижима роликов к материалу и изменения размеров подающих роликов.