5 (Лекции по термической резке (часть 1))
Описание файла
Файл "5" внутри архива находится в папке "Лекции по термической резке (часть 1)". Документ из архива "Лекции по термической резке (часть 1)", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "термическая резка" из 7 семестр, которые можно найти в файловом архиве РТУ МИРЭА. Не смотря на прямую связь этого архива с РТУ МИРЭА, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "лекции и семинары", в предмете "термическая резка" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "5"
Текст из документа "5"
8
Форма № 3.
Титульный лист
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ПРИБОРОСТРОЕНИЯ И ИНФОРМАТИКИ
Кафедра
ТИ-3 «Информационное обеспечение технологии соединения материалов
УТВЕРЖДАЮ
Заведующий кафедрой
_______________________
В.М.Ямпольский
«___»_________200__г.
Для студентов _4_
курса факультета_ТИ_
Специальность _15.02.02_
К. т. н., с.н.с. Гейнрихс И.Н.
ЛЕКЦИЯ № _5_
по 4310 «Термическая резка »
ТЕМА «ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ГАЗОВОЙ РАЗДЕЛИТЕЛЬНОЙ РЕЗКИ »
Обсуждена на заседании кафедры
(предметно-методической секции)
«__»___________200__г.
Протокол № __
МГУПИ – 200__г.
Тема лекции: ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ГАЗОВОЙ РАЗДЕЛИТЕЛЬНОЙ РЕЗКИ.
Учебные и воспитательные цели:
-
Ознакомление студентов с теорией газовой разделительной резки.
Время: 2 часа (90 мин.).
Литература (основная и дополнительная):
-
Куркин С.А. и др. «Компьютерное проектирование и подготовка производства сварных конструкций» МГТУ 2002г. 462 стр.
-
Норенков И.П. Введение в автоматизированное проектирование технических устройств и систем. Учебное пособие. – М; Высшая школа, 1986г. 311 стр.
Учебно-материальное обеспечение:
-
Наглядные пособия:
-
Диафильмы, видеофильм, компьютерные программы.
-
-
Технические средства обучения:
-
Электронный проектор
-
Приложения: ______________________________________________
(наименования и №№ схем, таблиц, слайдов, диафильмов и т.д.)
ПЛАН ЛЕКЦИИ:
Введение - до 5 мин.
Краткий обзор лекции №4
Основная часть - до 80 мин.
Оборудование для газовой разделительной резки.
1-й учебный вопрос - 40 мин.
Ручные резаки. Машинные резаки.
2-й учебный вопрос - 40 мин.
Машины для разделительной резки.
Заключение – до 5 мин.
ТЕКСТ ЛЕКЦИИ.
1-й учебный вопрос: Ручные резаки. Машинные резаки.
Ручные резаки.
Ручные резаки для газовой резки классифицируются по роду горючего газа, на котором они работают, по принципу смешения горючего с кислородом и по назначению.
По роду горючего газа резаки делятся на: I) ацетилено-кислородные; 2) работающие на газах-заменителях ацетилена (водород, метан, пропано-бутановые смеси и др.) и 3) работающие на жидких горючих (керосин, бензин, бензол).
По принципу смешения горючего газа с кислородом резаки бывают: 1) инжекторные и 2) с внутрисопловым смешением газов.
По назначению различают резаки: 1) универсальные, предназначенные для разделительной резки стали толщиной до 300 мм по прямой, по кругу и по различным криволинейным контурам, и 2) специального назначения - для резки стали большой толщины, вырезки отверстий, срезки заклепок, для подводной резки и т. п.
Требования к ручным резакам: возможность резки во всех направлениях; необходимое соотношение мощности подогревающего пламени и режущей струи кислорода; отсутствие эксцентриситета в расположении наружного и внутреннего мундштуков в резаках с кольцевой подогревающей щелью; возможность регулирования пламени при пущенной струе режущего кислорода; высокая чистота обработки каналов мундштука, в особенности канала режущего кислорода; герметичность соединений; комплектование резака сменными мундштуками; достаточная длина резака, исключающая нагрев рукоятки и ожоги рук резчика; комплектование резака тележкой, обеспечивающей постоянство расстояния от сопла до металла и равномерное перемещение резака над поверхностью металла.
Конструктивно резак представляет собой горелку, снабженную устройством для подачи в центральный канал мундштука режущей струи кислорода. Так же как и сварочные горелки, выпускаемые промышленностью резаки имеют инжекторное устройство, обеспечивающее необходимое смешение газов как при низком, так и при среднем давлении горючего газа.
Инжекторные резаки. Корпус инжекторного резака и его наконечник с инжектором и смесительной камерой имеют устройство, аналогичное сварочной горелке. В отличие от последней резак имеет дополнительную трубку для режущего кислорода, вентиль для пуска и перекрытия режущей кислородной струи и отличающееся по конструкции устройство головки и мундштуков (рис. 93).
Резак состоит из двух основных частей - ствола и наконечника. Ствол резака включает в себя рукоятку с ниппелями (для присоединения ацетиленового и кислородного шлангов) и трубками - ацетиленовой и кислородной и корпус с регулировочными вентилями - ацетиленовым и кислородным. Наконечник состоит из инжектора, смесительной камеры, трубки смеси, головки резака с внутренним и наружным мундштуками и трубки режущего кислорода с вентилем.
Ацетилен обычно под небольшим избыточным давлением через ниппель поступает в трубку и через вентиль проходит в боковые пазы инжектора. Кислород под необходимым давлением через ниппель поступает к вентилям. Через вентиль он поступает в центральный канал инжектора и, выходя из него с большой скоростью в про странство перед смесительной камерой, создает в нем некоторое разрежение, в результате которого происходит подсос ацетилена кислородом и необходимое смешение газов в смесительной камере.
Из смесительной камеры смесь газов поступает в трубку смеси и через головку резака и кольцеобразный канал, образуемый внутренним и внешним мундштуками, выходит в атмосферу, образуя при воспламенении подогревающее пламя.
При открывании вентиля кислород проходит по трубке через головку резака и внутренний мундштук и на выходе из резака образует режущую струю, окисляющую металл и выдувающую окислы в процессе резки.
Резаки с внутрисопловым смешением. Принципиальное отличие этих резаков от обычных инжекторных состоит в том, что в них и горючий газ и кислород подогревающего пламени проходят в головке резака и в мундштуке по отдельным кольцевым каналам (рис. 94). В мундштуке со стороны этих кольцевых каналов имеются группы цилиндрических отверстий, сходящихся под острым углом и соединяющихся в выходных каналах, концентричных режущему кислородному соплу. Таким образом, смешение газов происходит только на выходе из мундштука. Получение горючей смеси в выходных каналах мундштука практически исключает возможность возникновения обратных ударов пламени.
Резаки с внутрисопловым смешением газов применяют главным образом при резке стали сравнительно больших толщин, когда при больших удельных расходах газов сечения головки резака и мундштука должны быть увеличены, что упрощает обработку и облегчает сверление каналов.
Резаки для разделительной резки с использованием газов-заменителей. Эти резаки предназначены для газовой резки низкоуглеродистой стали с использованием в качестве горючего различных углеводородных газов (метана, природного газа, пропано-бутановой смеси и др.).
Отличительная особенность этих резаков, по сравнению с аце-тилено-кислородными - увеличенные каналы горючего газа в инжекторе, смесительной камере и мундштуках, обеспечивающие необходимый расход горючего и соответствующую мощность подогревающего пламени. Так же, как и ацетилено-кислородные резаки, резаки, работающие на газах-заменителях, комплектуют сменными внутренними и наружными мундштуками, тележкой и циркульным устройством для резки по окружности.
Керосинорезы. Для газовой резки низкоуглеродистой стали с использованием в качестве горючего керосина или бензина используют керосинорезы двух принципиально отличных типов: с испарением и с распылением горючего.
Резак керосинореза, работающего по принципу испарения горючего, имеет специальную испарительную камеру с асбестовой набивкой, через которую поступает керосин или бензин. Нагрев испарительной камеры и испарение горючего у ручных и машинных резаков осуществляются дополнительным пламенем. Резак керосинореза, работающего по принципу распыления, имеет специальное распылительное устройство, благодаря которому жидкое горючее в распыленном виде поступает в мундштук резака и в нем испаряется.
Керосинорез, работающий по принципу испарения горючего, состоит из бачка для жидкого горючего емкостью около 5 л и резака. Бачок представляет собой резервуар цилиндрической формы, переходящей в верхней части в сферическую. Бачок снабжен насосом с обратным каналом, трубкой с запорным вентилем для присоединения керосиностойкого шланга и манометром.
После заливки горючего с помощью ручного насоса в бачок закачивают воздух под давлением 0,5-2 кгс/см2, благодаря которому керосин или бензин поступает в резак (рис. 95).
Кислород через ниппель, вентиль, трубку и инжектор поступает в смесительную камеру, в которой смешивается с парами горючего, поступающими из испарителя. Керосин или бензин поступает в резак по шлангу и затем через ниппель и трубку – в заполненный асбестовый набивкой испаритель. Испаритель в процессе работы керосинореза нагревается пламенем, образуемым на выходе из дополнительного сопла. |
Горючее регулируют маховичком, жестко связанным с трубкой, получающей поступательное перемещение при вращении маховичка. Вращением маховичка по часовой стрелке трубку ввертывают в корпус резака, в результате чего сечение для прохода горючего из испарителя в смесительную камеру уменьшается. Вращением маховичка против часовой стрелки .увеличивают проходное сечение для горючего, т. е. увеличивают мощность подогревающего пламени.
При эксплуатации керосинорезов необходимо следить за тем, чтобы давление в бачке с горючим ни в коем случае не превысило давления кислорода, так как в противном случае при обратном ударе пламени взрывная волна может распространиться в кислородный шланг, воспламенить и взорвать его и вызвать еще более тяжелые последствия.
При работе керосинореза на бензине применяют меньшие диаметры канала сопла для подогрева испарителя. Чистый бензин для резки используют редко. При резке на морозе к керосину добавляют до 10-15% бензина, повышающего эффективную мощность пла мени, компенсирующую потери теплоты за счет низкой температуры окружающего воздуха.
Керосинорез, работающий по принципу механического распыления горючего, имеет резак (рис 96), состоящий из головки с наружным и внутренним мундштуками, ствольных трубок, корпуса, фильтра и обратного клапана. Горючее из бачка по керосиностой-кому шлангу поступает в фильтр и через регулирующий вентиль в трубку - в распылительное устройство головки резака. Кислород из шланга, преодолевая сопротивление возвратной пружины клапана поступает в корпус, разветвляясь по двум каналам, проходит к регулировочному вентилю подогревающего кислорода и к вентилю режущего кислорода.
По трубке кислород поступает в распылитель и, выходя из бокового отверстия последнего, распыляет струю жидкого горючего, проходящего через центральный канал распылителя. Образовавшаяся смесь горючего с кислородом по цилиндрическому каналу поступает в кольцевой зазор между наружным и внутренними мундштуками и, соприкасаясь с нагретой стенкой наружного мундштука (при установившемся процессе резки), испаряется и в парообразном состоянии выходит из мундштука через сопло подогревающей смеси.
Режущий кислород поступает в головку резака, режущее сопло и в зону резки.
Специализированные резаки. К ним относятся резаки, предназначенные для выполнения весьма ограниченных, сугубо специализированных операций, таких как вырезка дымогарных труб в котлах, срезка заклепок и т. п.
Машинные резаки
В отличие от ручных, машинные резаки имеют обычно цельные мундштуки с шестью концентрически расположенными подогревающими соплами и центральным каналом (соплом) режущего кислорода.
По назначению различают резаки для машин общего назначения и резаки для специализированных машин.
По роду горючего машинные резаки делят на ацетилено-кис-лородные, метано- или пропано-бутано-кислородные и керосино-кислородные.
Все резаки имеют головки одинаковой конструкции; одинаковые сечения трубок горючей смеси, режущего кислорода и смесительной камеры; одинаковые диаметр кожуха, сечение и модуль рейки, проходы в корпусах и т. д. Так же как и ручные, машинные резаки могут быть инжекторными и с внутрисопловым смещением газов. Последние применяют главным образом на специализированных машинах.
2-й учебный вопрос: Машины для разделительной резки.
Газорежущие машины подразделяют на машины общего назначения и специализированные.
Согласно ГОСТ 5614—74 существуют переносные и стационарные машины общего назначения — для газовой (кислородной) резки стали и плазменно-дуговой резки стали и других металов. В зависимости от способа резки ГОСТом установлены два исполнения машин: К — для газовой резки стали кислородной струей и Пл — для резки металлов плазменной дугой.
Переносные машины. Режущие переносные машины могут иметь приводы: электрический, пневматический (кислородный или воздушный) и пружинный. Наиболее распространен электрический привод.
ГОСТ предусматривает пять типов переносных машин общего назначения: ПК-1, ПК-2 и ПК-3 —для газовой резки низкоуглеродистой стали и ППл-1 (легкая), ППл-1 (тяжелая)—для плазменно-дуговой резки металлов (низкоуглеродистой и высоколегированной стали, сплавов меди и алюминия). Максимальная толщина стали, разрезаемой газом с помощью переносных машин общего назначения типа ПК, составляет 65—300 мм, а максимальная толщина других металлов (в том числе сплавов алюминия), разрезаемого плазменно-дуговым способом на машинах общего назначения типа ППл 100—300 мм.
Все машины ПК могут осуществлять односторонний скос кромок при работе одним (ПК-1) или двумя резаками (ПК-2) и двусторонний скос — при комплектовании машины тремя резаками (ПК-3). Машина ППл-1 (легкая) может осуществлять плазменно-дуговую резку, перемещаясь по листу: при ручном управлении движением тележки по разметке, при резке по циркулю и по направляющим. Кроме того, машина может перемещаться по гибкому и жесткому рельсовому пути. Машина ППл-1 (тяжелая) может перемещаться только по жесткому рельсовому пути. Обе машины могут осуществлять как разделительную резку, так и односторонний скос кромок.
Наиболее распространенная в промышленности машина типа ПК —двухрезаковая машина «Радуга». Переносная газорекущая машина «Радуга» предназначена для резки листовой стали толщиной 5—300 мм по прямой, по окружности диаметром 300 мм и более и по произвольным кривым. При одновременной работе двух резаков машина производит резку листов на полосы шириной до 330 мм, вырезку фланцев шириной до 330 мм при минимальном внутреннем диаметре 300 мм и максимальном наружном 3000 мм, подготовку кромок листов под сварку с односторонним скосом под углом до 40° к вертикали.
В процессе резки машина передвигается по рельсовому пути или по направляющему угольнику. Машина опирается на лист или рельс тремя колесами, одно из которых укреплено на передней качающейся оси, что при резке искривленных листов обеспечивает постоянство опоры на все колеса. При движении по прямолинейному рельсу резка криволинейных участков контура обеспечивается вручную путем плавного поперечного перемещения резако-вого суппорта. Направляющий угольник может быть прямолинейным или изогнутым по радиусу не менее 1500 мм. Для резки по окружности используют циркульное устройство. Машину включают в цепь переменного тока напряжением ПО—127 В.
Стационарные машины. По конструкции стационарные машины общего назначения делятся на прямоугольно-координатные, полярно-координатные (шарнирные) и параллелограммные (рис. 98).