Урок 2. Устрій зварювальних та газо-повітряних пальників

 

Урок №2

Тема програми: Виконання ручного дугового, плазмового, газового, автоматичного та напівавтоматичного зварювання та наплавлення простої та середньої складності деталей, вузлів конструкцій та трубопроводів з конструкційних сталей, кольорових металів у нижньому та вертикальному положеннях шва .

Тема уроку : Устрій зварювальних та газо - повітряних пальників .

Мета уроку:

Ø навчальна: вивчити будову зварювальних та газо-повітряних пальників ;

Ø виховна: формувати творчу працелюбну особистість, поважне ставлення до своєї професії;

Ø розвиваюча: сприяти розвитку пам'яті, технічного мислення, творчого мислення до підходу проблемних питань.

Вид уроку: комбінування.

Тип уроку: урок засвоєння нових знань.

Дидактичне забезпечення: опорний конспект, роздатковий матеріал, стенди.

Методи навчання: словесні (пояснення з елементами бесіди), наочні (демонстрації).

Матеріально-технічне забезпечення: дошка, опорний конспект учня, підручник, ноутбук.

Орієнтовний план проведення уроку:

І. Організаційна частина (3 хв)

ІІ. Актуалізація опорних знань (5 хв)

ІІІ. Повідомлення теми, мети завдань уроку (2 хв)

IV. Вивчення нового матеріалу (30 хв)

V. Підсумок уроку (5 хв)

Хід уроку

І. Організаційна частина.

1. Перевірка присутніх учнів

2. Назначення чергових

 ІІ. Актуалізація опорних знань (методом бесіди з'ясову   питання):

1. Що таке пальник?

2. Які види пальників ви знаєте?

ІІІ. Мотивація навчально-трудової діяльності.

Сьогодні ми ознайомимося із будовою зварювальних та газо-повітряних пальників. Отримані знання та вміння ви зможете застосовувати на практиці.

IV. Повідомлення теми, мети, завдань уроку.

Тема   уроку « Устрій зварювальних та газоповітряних пальників» . На цьому уроці ми ознайомимося із будовою зварювальних та газо-повітряних пальників.

V. Вивчення нового матеріалу.

План вивчення:

1 ) Визначення та класифікація зварювальних пальників.

2 ) Інжекторні пальники.

3 ) Безінжекторні пальники.

4 ) Перевірка пальника перед роботою.

5 ) Порядок запалювання пальника.

6 ) Причини зворотного удару та спосіб усунення.

VI. Підсумок уроку.

6.1 Рефлексія

1. Чи всі ви зрозуміли?

2.Тоді дайте відповіді на мої запитання:

1 . Що таке пальник зварювальний?

2. Як поділяються зварювальні пальники?

3. Чим відрізняється інжекторна та безінжекторна горілка?

4. Як перевірити горілку перед роботою?

5. Назвіть порядок запалювання пальника.

6. Вкажіть можливі причини зворотного удару та спосіб усунення.

Оцінювання активності учнів на уроці

Отже, сьогодні на уроці ви ознайомилися зі будовою зварювальних і газо-повітряних пальників.

Домашнє завдання

Конспект, І.В. Гуменюк «Обладнання та технології газозварювальних робіт» с. 57-61, Биковський «Зварювання, різання, контроль якості під час виробництва металоконструкцій» с. 30-36, І.В. Гуменюк, О.Ф. Іваськів «Обладнання і технології газозварювальних робіт» с. 43-52.

Опорний конспект

1. Визначення та класифікація зварювальних пальників

Зварювальна горілка є основним інструментом газозварника при зварюванні та наплавленні. Зварювальнимпальникомназивається пристрій, що служить для змішування горючого газу або парів горючої рідини з кислородом та отримання зварювального пламени. Шкіряний пальник має пристрій, що дозволяє регулювати потужність, склад і форму зварювального пламени.

Зварювальні пальники поділяються наступним чином:

- за способом подачі горючого газу та кислорода до змішувальної камери: інжекторні та безінжекторні;

- за родом застосовуваного пального газу: ацетиленові, для газів-замінників, для рідких горючих та водородні;

 - за призначенням: на універсальні (зварювання, різання, паяння, наплавлення) та спеціалізовані (виконання однієї операції);

- за кількістю полум'я: однополуменеві та багатопополуменеві;

- за потужністю полум'я: малої потужності (витрата ацетилену 25-400 дм3/рік), середньої потужності (400 - 2800 дм3/год), великої потужності (2800 -7000 дм3/рік);

- за способом застосування: ручні та машинні.

Зварювальні пальники повинні бути прості та зручні в експлуатації, забезпечувати безпеку в роботі та стійке горіння зварювального пламени.

 2. Інжекторні пальники

Інжекторна горілка - це така горілка, в якій подача горючого газу в змішувальну камеру здійснюється за рахунок підсмоктування його струменем кислорода, яке витікає з великою швидкістю з відвернення сопла. Цей процес всмоктування газу більш низького тиску струменем кислорода, що підводиться з більш високим тиском, називається інжекцією, а пальники цього типу - інжекторними.

Для нормальної роботи інжекторних пальників необхідно, щоб тиск кисню було 1,5-5 кгс/см2 , а тиск ацетилену значно нижче - 0,01-1,2 кгс/см2. Схема інжекторного пальника представлена на мал 1, а. Кисень з балона під робочим тиском через ніпель, трубку і вентиль 5 надходить в сопло інжектора 4. Виходячи з сопла інжектора з великою швидкістю, кисень створює розрідження в ацетиленовом каналі, в результаті цього ацетилен, проходячи через ніпель 6, трубку і вентиль 7, підсмоктується в змішувальну камеру 8. У цій камері кисень, змішуючись з горючим газом, утворює горючу суміш. Горюча суміш, виходячи через мундштук, підпалюється і, згораючи, утворює зварювальне полум'я. Подача газів в пальник регулюється кисневим вентилем 5 і ацетиленовим 7, розташованими на корпусі пальника. Змінні наконечники 2 приєднуються до корпусу пальника накидною гайкою. Інжекторний пристрій (рис. 1, б) складається з інжектора 1 і змішувальної камери 2. Для нормальної інжекції велике значення мають правильний вибір зазору між конічним торцем інжектора 1 і конусом змішувальної камери 2 і розмірів ацетиленового 3 і кисневого 4 каналів. Порушення роботи пристрою призводить до виникнення зворотних ударів полум'я, зниження запасу ацетилену в горючої суміші та ін. Стійке горіння полум'я забезпечується при швидкості витікання горючої суміші від 50 до 170 м/с. Нагрівання наконечника пальника зменшує інжекції кисню і знижує розрідження в камері інжектора, що зменшує надходження ацетилену в пальник. Так як надходження кисню в пальник при цьому залишається постійною, то зменшується вміст ацетилену в газовій суміші і, отже, посилюється окисна дія зварювального полум'я. Для відновлення нормального складу зварювального полум'я зварювальник, але міру нагрівання наконечника пальника, повинен збільшувати надходження ацетилену в пальник, відкриваючи ацетиленовий вентиль пальника.

Малюнок 1  Схема інжекторного пальника (а) та інжекторного пристрою (б)

При засміченні мундштука пальника збільшується тиск горючої суміші в змішувальній камері, горюча суміш збагачується киснем, що веде до посилення окисної дії зварювального полум'я. Діаметр каналу інжектора можна визначити наступним розрахунком:

Недоліком інжекторної пальника є непостійність складу горючої суміші, перевага її в тому, що вона працює на пальному газі як середнього, так і низького тиску. 

3. Безінжекторні пальники

Безінжекторний пальник - це такий пальник, в якому горючий газ і підігріваючий кисень подаються приблизно під однаковим тиском 0,5- 1,0 кгс/см2. В них відсутній інжектор, який замінений простим змішувальним соплом, вкрученому в трубку наконечника пальника. Схема безінжекторного пальника наведена на мал. 2. Кисень по гумовому шлангу через ніпель 4, регулювальний вентиль 3 і спеціальні дозуючі канали надходить у змішувач пальника. Аналогічно через ніпель 5 і вентиль 6 надходить в змішувач і ацетилен. Зі змішувальної камери горюча суміш, проходячи по трубці наконечника 2, виходить з мундштука 1 і, згораючи, утворює зварювальне полум'я. Для утворення нормального зварювального полум'я пальна суміш повинна витікати з каналу мундштука пальника з певною швидкістю. Ця швидкість повинна бути дорівнює швидкості горіння. Якщо швидкість витікання більше швидкості горіння, полум’я відривається від мундштука і гасне. Коли швидкість витікання газової суміші менше швидкості горіння, горюча суміш спалахує всередині наконечника. Отже, безінжекторні пальники менш універсальні, так як працюють на пальному середнього тиску. Для нормальної роботи безінжекторних пальників зварювальний пост додатково постачають регулятором рівного тиску, автоматично забезпечує рівність робочих тисків кисню і ацетилену.                                                            

Малюнок 2 Схема безінжекторного пальника

Безінжекторний пальник ГС-1 (мал. 3) призначений для зварювання металу товщиною від 0,05 до 0,6 мм. Кисень і горючий газ надходять в наконечник 1 через спеціальні дозуючі канали 2 під різним тиском. Для точного регулювання тиску газів у вентилів пальника передбачені голчасті шпинделі 5 з усіченим конусом.

Зварювальні універсальні однополуменеві пальника «Зірка» і ГС-3 (мал. 4) відносяться до інжекторного типу. Пальники призначені для ручного ацетиленокисневого зварювання, паяння, наплавлення, підігріву та інших видів газополум'яної обробки металів. Пальниками можна зварювати метал товщиною від 0,5 до 30 мм. Пальники мають сім змінних наконечників від № 1 до № 7, що приєднуються до стовбура пальника накидною гайкою. Пальники працюють як всі інжекторні пальники, описані вище. До пальника приєднуються кисневий (III клас) і ацетиленовий (I клас) рукави внутрішнім діаметром 9 мм Кисневий рукав приєднують ніпелем і гайкою до штуцера, має праву різьбу, а ацетиленовий - до штуцера, має ліву різьбу. На штуцері з ацетиленової різьбленням є відповідні позначки.

Перед приєднанням ацетиленового рукава необхідно перевірити наявність розрядження (всмоктування) в ацетиленовом каналі пальника. Нормальне полум'я встановлюється при неповному відкриванні вентиля пальника і має ядро яскраво окресленої правильної форми. У разі неправильної форми ядра необхідно прочистити і продути вихідний канал мундштука. Прочищати мундштуки можна тільки мідною або алюмінієвою (а не сталевою) голкою. По мірі нагріву мундштука пальника періодично необхідно проводити регулювання полум'я, не припиняючи роботи. Також необхідно очищати мундштуки від нагару і бризок. Прилиплі до мундштука металеві бризки можна знімати дрібним наждачним шкуркою або дрібним особистим напилком. В даний час для зварювання металу малих товщин застосовують однополуменеві пальника малої потужності ГС-2 і «Зірочка», що відносяться до інжекторного типу. Конструкції пальників «Зірочка» і ГС-2 аналогічні пальників «Зірка» і ГС-3, відрізняються ці пальники тільки габаритними розмірами і розмірами приєднувальних штуцерів. Пальники ГС-2 і «Зірочка» випускають в комплекті з чотирма наконечниками № О, I, 2, 3. Вони забезпечуються голчастими ацетиленовими і кисневими вентилями, які забезпечують точне регулювання газів. Для під'єднання пальників використовуються рукава з внутрішнім діаметром 6,3 мм.

Технічна характеристика інжекторних пальників ГС-2 н «Зірочка» наведена в табл. 13. Пальник ГС-4 (мал. 5) відрізняється від інших інжекторних пальників тим, що у неї вузол інжекції 3 і змішувальна камера 2 розташовані безпосередньо біля мундштука 1. Наконечник пальника 4 складається з двох концентрично розташованих трубок, які вставляються одна в іншу. Горючий газ подається по внутрішній трубці, кисень - між зовнішньою і внутрішньою. Цим запобігається нагрівання пального газу відбитим теплом полум'я пальника і зменшується можливість утворення зворотних ударів і ударів. Пальник ГС-4 працює стійкіше порівняно з іншими інжекторними пальниками. Недоліком пальника є її мала довжина і нечіткий обрис ядра полум'я. Пальник комплектується двома змінними наконечниками № 8 і № 9.                                                                                                 

Пальник ГЗУ-2-62 призначений для газового зварювання сталі, чавуну, кольорових металів і сплавів, а також зварювання і наплавлення. Пальник працює на газах-замінниках ацетилену - пропан-бутан, метан, природному та міському газах середнього і низького тиску. Пальник створений на базі ацетилено-кисневого пальника «Зірка». Пальник ГЗМ-2-62 М розроблений на базі пальника «Малютка» і призначений для зварювання малих товщин металу. Пальник ГЗМ-2-62 М комплектується чотирма змінними наконечниками № 0, 1, 2 і 3 з односопловими мундштуками. Керосино-кисневий пальник ГКР-67 працює за принципом розпилення гасу киснем і подальшого випаровування його у внутрішній частині мундштука. Пальник ГКР-67 призначений для зварювання, наплавлення та зварювання чорних та кольорових металів. Пальник комплектується трьома змінними однополуменевими і двома сітчастими мундштуками. Для подачі керосину служить бачок БГ-63місткістю 5,5 дм3 . Витрата керосину становить 0,3-0,4 кг/год. У пальнику рідкепальнерозпорошується киснем і випаровується в мундштуці і у вихідних каналах сопел в результатінагрівання мундштука теплом полум'я. Пальник складається з корпусу і головки. Керосин з бачка БГ-63 надходить в ствольну трубку і далі в центральний канал розпилювача. Виходячи з бічних каналів розпилювача, кисень розбиває струмінь керосину, направляючи розпиленусуміш у внутрішню порожнину мундштука. Чим глибше розсвердлені отвори для полум'я, тим сильніше нагрівається мундштук. При використанні гасу отвори свердляться на велику глибину, а бензину - на меншу, так як бензин випаровується при більш низькій температурі, ніж керосин. Для запалювання полум'я пальника спочатку відкривають вентиль кисню, а потім вентиль пального.  

Пальник ГВП-4 (мал.6) призначений для пайки деталей. Пальник виготовляється на базі ацетилено-кисневого пальника «Зірка» і відрізняється від нього збільшеними перерізами в інжекторах і змішувальних камерах, а також установкою на змінних наконечниках стабілізаторів замість мундштуків. Пальник комплектується двома змінними наконечниками. При закінченні горючої суміші з трубки наконечника стабілізатор тиск потоку падає, що створює інжекції повітря з атмосфери через бічні отвори стабілізатора, завдяки чому зменшується кількість повітря, що подається з компресора. Тиск повітря компресора становить 1-5 кгс/см2. Максимальна температура полум'я 1600° С.

Використана література:

https://jasic.ua/ua/news/konstrukciya-tig-gorelki-41

https://www.youtube.com/watch?v=y8xtb_jSzEA (Підготовка до роботи)

https://www.youtube.com/watch?v=UUPkTS2EAWg (пальник-трансформер)

https://drive.google.com/file/d/1VCxtnVLDPo1Mr3eQcgsG80iuJurj3M1t/view?t=8 (пальник)

https://naurok.com.ua/test/zvaryuvalniy-palnik-2322856.html (Тести)

Виконайте завдання!