Вопрос 10.
Устройство и принцип действия редукторов прямого и обратного действия?
Редукторы для сжатых газов
Принцип действия редуктора определяется его характеристикой. У редуктора прямого действия - падающая характеристика, т. е. рабочее давление по мере расхода газа из баллона несколько снижается, у редукторов обратного действия - возрастающая характеристика, т. е. с уменьшением давления газа в баллоне рабочее давление повышается.
Редукторы различаются по конструкции, принцип действия и основные детали одинаковы для каждого редуктоpa. Более удобны в эксплуатации редукторы обратного действия.
Редуктор обратного действия работает следующим образом. Сжатый газ из баллона поступает в камеру высокого давления 8 и препятствует открыванию клапана 9. Для подачи газа в горелку или резак необходимо вращать по часовой стрелке регулирующий винт 2, который ввертывается в крышку 1. Винт сжимает нажимную пружину 3, которая, в свою очередь, выгибает гибкую резиновую мембрану 4 вверх. При этом передаточный диск со штоком сжимает обратную пружину 7, поднимая клапан 9, который открывает отверстие для прохода газа в камеру низкого давления 13. Открыванию клапана препятствует не только давление газа в камере высокого давления, но и пружина 7, более слабая, чем пружина 3.
Автоматическое поддержание рабочего давления на заданном уровне происходит следующим образом. Если отбор газа в горелку или резак уменьшится, то давление в камере низкого давления повысится, нажимная пружина 3 сожмется и мембрана 4 выпрямится, а передаточный диск 5 опустится, редуцирующий клапан 9 под действием пружины 7 прикроет седло клапана 10, уменьшив подачу газа в камеру низкого давления. При увеличении отбора газа процесс будет автоматически повторяться. Давление в камере высокого давления 8 измеряется манометром 6, а в камере низкого давления 13 - манометром 11. Если давление в рабочей камере повысится сверх нормы, то с помощью предохранительного клапана 12 произойдет сброс газа в атмосферу.
Помимо однокамерных редукторов применяют двухкамерные, в которых давление газа понижается постепенно в двух камерах редуцирования, расположенных последовательно одна за другой. Двухкамерные редукторы обеспечивают более постоянное рабочее давление и менее склонны к замерзанию, однако они сложнее по конструкции, поэтому двухкамерные редукторы используют тогда, когда необходимо поддерживать рабочее давление с повышенной точностью.
Вопрос 11.
Устройство и принцип действия сварочных горелок (инжекторных и безинжекторных).
Разновидности газовых горелок.
Выделяют два основных вида газовых горелок – это инжекторные и безинжекторные. Отличаются они наличием (отсутствием) инжектора. Заметим, что наличие в конструкции горелки этого элемента определяет величину давления газа, допустимого для использования. Так, инжекторные горелки применяются для низкого и среднего давления, тогда как безинжекторные используются для горючего газа с высоким давлением.
Конструкции этих двух видов горелок также отличаются – безинжекторные имеют более простое устройство.
Кроме того, по применению горелки могут быть как узкоспециальными, предназначенными для определенного вида работ, так и универсальными, которые позволяют производить сварку, резку, подогрев металла. Такие универсальные горелки обычно комплектуются специальными наконечниками.
Различаются горелки и в зависимости о того, какой горючий газ с ними можно использовать: ацетилен, жидкое горючее, газы-заменители.
Суть работы и устройство горелок разных видов.
Рисунок 1. Инжекторная газовая горелка.
Рисунок 2. Сварочная горелка без инжектора.
Суть работы газовой горелки, оснащенной инжектором.
В данной горелке образование смеси газов осуществляется путем впрыскивания горючего газа (который имеет низкое либо среднее давление) и кислорода, который подается из баллона в горелку под давлением равным 0,5-4 кгс/см2. Процесс происходит следующим образом: кислород, проходя через осевой канал инжектора, направляется в смесительную камеру на довольно большой скорости. В результате чего происходит разрежение в канале, через который проходит горючий газ или пары жидкого горючего. Этот процесс заставляет горючее поступать также в смесительную камеру, только проходит он не по осевому каналу, а за пределами инжектора. Смесь, что образовывается в камере инструмента, подается через мундштук и воспламеняется.
Пропорции газов в горючей смеси при желании можно немного отрегулировать с помощью вентилей горелки. Отметим, что для инжекторных горелок горючий газ должен подаваться из баллона под давлением не меньше 0,01 кгс/см2.
Суть работы горелки, не имеющей инжектора.
Данная горелка работает по более простому принципу.
Оба газа – кислород и горючий, подаются в горелку практически под одинаковым давлением, которое должно составлять не меньше 0,5 кгс/см2. Газы смешиваются в камере, после чего направляются в наконечник горелки.
Требования, предъявляемые к газовым горелкам для сварочных работ.
Как и любое оборудование, предназначенное для проведения сварочных работ, газовые горелки должны отвечать ряду требований. Назовем основные из них:
Горелки должны иметь не очень большие размеры и относительно маленький вес (иначе использовать их будет крайне неудобно).
Кислород и горючий газ должны смешиваться в определенном соотношении. К примеру, горелок, которые используются с ацетиленом, предъявляют следующие требования по соотношению – Vк/Va = 0,8-1,5.
Горелка должна поддерживать постоянный состав смеси во время проведения сварочных работ.
Газовая горелка для сварки должна позволять сварщику менять мощность пламени.
Скорость, с которой полученная смесь выходит из горелки, должна превышать скорость воспламенения этой смеси. В противном случае может наблюдаться такое явление, как обратный удар пламени.
Горелка обязательно оснащается вентилями для регулировки состава смеси.
Газовые горелки для сварочных работ должны соответствовать всем требованиям безопасности.
Отметим, что при использовании инжекторных горелок следует помнить, что на состав смеси могут негативно повлиять засорения мундштука, нагревание наконечника и прочие факторы. Поэтому перед использованием горелки необходимо проверять ее и при необходимости очищать от сварных брызг мундштук. В ходе работы следить, чтобы наконечник горелки не нагревался выше допустимой температуры. Безынжекторные горелки для сварочных работ также требуют тщательного контроля и ухода.