Тренажер сварщика ручной электродуговой сварки

 

Тренажер электросварщика ручной электродуговой сварки содержащий имитаторы свариваемых деталей, электрод и электрододержатель является дидактическим средством для повышения эффективности при получении умения пользоваться электродом и разучивания различных видов швов на натурных образцах свариваемых деталей. Для этого необходимо обернуть их специально подготовленной бумагой. При низком напряжении и малом токе на электроде последний оставляет след на бумаге, результат превращения электрической энергии в химическую энергию, в виде линии розового цвета. Результат занятий сохраняется на бумаге длительное время. Параметры тренажера делают его электробезопасным при пользовании, простым по конструкции и дешевым в изготовлении.

Тренажер электросварщика ручной электродуговой сварки позволяет преподавателю (мастеру) на том же листе бумаги нарисовать карандашом образцы заданий для обучаемого. Дополнительные приспособления: электронный предохранитель, звуковой генератор «плавящийся» электрод, счетчик ошибок делают процесс обучения максимально приближенным к производственным условиям.

Тренажер относится к дидактическим средствам обучения процессу сварки. Учебные тренажеры служат для получения учебных навыков, особенно они нужны для обучения массовым рабочим профессиям. После занятий на тренажерах учащийся уже не будет сторонится инструментов, быстрее освоит рабочие приемы, получит более высокий разряд.

Известны аналоги-предшественники тренажера сварщика ручной электродуговой сварки.

Например, аналог тренажера (а.с. СССР 1596396 от 30 сентября 1990 года бюллетень 36) имитирует сварочный шов путем отсоса воздуха с песком с поверхности имитируемых свариваемых деталей. По форме дорожки, которая получается при отсосе песка судят об умениях и квалификации обучаемого. Кроме того, на имитаторе свариваемых деталей имеются поперечные ребра, которые помогают ученику освоить некоторое ограниченное число сварочных швов.

Недостатками этого тренажера являются низкая наглядность. В этом случае имитаторы сварочных швов тренажера не могут менять положение, которое единственное и только горизонтальное так как слой песка может осыпаться. Тренажер привязан к пневмосистеме, что снижает его мобильность; он не может сохранять результат "сварки" на длительное время и после каждого применения его нужно приводить в начальное положения, то есть заново насыпать слой песка. На этом прототипе невозможно заучить технологию сварочных швов на объемных деталях потолочных и других швов. Шум от компрессора пневмосистемы далеко не лучшим образом влияет на психику и самочувствие педагога, обучаемого и третьих лиц.

Есть другой вариант тренажера сварщика. Авторы тренажера создали имитацию электрической дуги посредством преобразователя напряжения (патент RU 2275996 С2, заявка 2003131866/02 от 29 октября 2003 года). В данном случае напряженным между концом электрода и имитатором свариваемой детали составляет свыше 10 кВ. Это обстоятельство увеличивает риск поражения электрическим током.

След от электрода представляет собой ряд перфорированных точек коричневого цвета на листе бумаги. Сам лист бумаги располагается на имитаторе свариваемых деталей, которые могут иметь любую пространственную форму.

Прототипом этого тренажера было изобретение по а.с. СССР 556908 (бюллетень 7 от 1977 года). Цель этого изобретения является повышение эффективности процесса обучения. Для достижения этой цели тренажер снабжен электрическим преобразователем сварочной дуги в звук различной частоты и головными телефонами. Такой тренажер лишен наглядности, результат обучения пользования сварочным электродом опосредован, т.к. не имеет никакого следа.

Свой вариант преодоления противоречия наглядности обучения и безопасности тренировки на нем предложил автор патент 2275996. Он догадался, что нужно добавить к электроду тренажера специальную насадку с датчиком приближения. То есть при отдалении электрода на определенное расстояние (более 1 см), электрическая схема отключает подачу тока на электроды.

Но если прикоснуться к электроду, когда он не удален на безопасное расстояние? Тем более эти тренажеры созданы для начинающих сварщиков. Тогда огромное напряжение (около 10-20 киловольт) попадет на тело обучаемого.

Задачей предлагаемой полезной модели является новый способ получения следа от электрода при имитации сварочного процесса, а также обеспечение полной электробезопасности для обучаемого и третьих лиц.

Плавящийся электрод с электрододержателем Натурные образцы Генератор шума Счетчик попыток Индикатор попыток

Блок питанияЭлектронный предохранитель

Структурная схема тренажера сварщика Рустама Горшкова Технические параметры и устройство тренажера.

Данный тренажер отличается от аналогов тем, что он абсолютно электробезопасен. Напряжение между электродом и имитатором свариваемых деталей меньше 40 вольт, а след от электрода является результатом химической реакции при прохождении электрического тока по листу бумаги в виде розовой полосы на белом листе бумаги.

В комплект тренажера входят имитаторы деталей - натурные образцы: труба, швеллер, криволинейная поверхность и т.д., имитатор электрода, химический реактив, две стойки, крепящие болты, лист бумаги. Сущность данной сборки поясняется фиг. 1, где представлен общий вид тренажера, где:

1. основание,

2. стойки,

3. натурный образец,

4. лист бумаги,

5. электрод с электрододержателем.

Блок питания является отдельным прибором и расположен снаружи тренажера. Такая конструкция тренажера полностью соответствует требованиям государственного стандарта по электробезопастности «Предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов» ГОСТ 12.1038-82. Этот стандарт устанавливает предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов, протекающих через тело человека, предназначенные для проектирования способов и средств защиты людей, при взаимодействии их с энергоустановками производственного и бытового назначения постоянного и переменного тока частотой 50 и 400 Гц.

Имитаторы свариваемых деталей обернуты белой бумагой, пропитанной химическим реактивом. На бумаге карандашом можно изобразить линию сварочного шва. Это позволяет ускорить процесс обучения. Тренажер является результатом очень простой, надежной и дешевой сборки. Для большей эффективности обучения сварщиков тренажер позволяет вместо данных натурных образцов применять другие.

Тренажер работает следующим образом:

1. обучаемый концом электрода касается бумажного покрытия имитатора свариваемых деталей пропитанного химическим составом.

2. розовый след, оставленный имитатором электрода, является копией сварочного шва.

3. электрическая схема имеет блок питания с безопасным напряжением и малой силой тока на выходе (40 вольт; 200 мА).

4. блок питания снабжен электронным предохранителем, который отключает его, в случае которого замыкания, т.е. когда обучаемый концом электрода «проткнет» лист бумаги, он срабатывает при силе тока более 1 ,

5. имитатор электрода изменяет свою длину, т.е. является «плавящимся».

6. применен звуковой генератор для имитации производственных шумов при проведении сварочных работ.

7. разработан счетчик ошибок, которые допускает обучаемой при занятиях на тренажере.

В данном тренажере удалось решить проблему записи и сохранения результата и задания, что достигается путем использования индикационного эффекта фенолфталеина, который меняет свой цвет при прохождении тока через бумагу, пропитанную химическим реактивом, при этом запись действий обучаемого на листе бумаги сохраняется долго.

Достижение технического результата становится возможным только при появлении следа от электрода, сохранении результатов в обучении и увеличении скорости приобретения практических навыков.

Химический эффект, который проявляется при прохождении электрического тока через подготовленную специальным образом бумагу, в таком тренажере используется впервые, поэтому этот вариант тренажера сварщика соответствует критерию новизна.

Данное изделие можно создать промышленным путем, поэтому оно соответствует критерию промышленная применимость.

Конструкция тренажера является безопасной для обучающихся, простой для повторения в образовательных учреждениях. Именно это обстоятельство, в том числе, отличает его от многих других.

Тренажер сварщика ручной электродуговой сварки, содержащий имитаторы свариваемых деталей, электрододержатель с электродом и блок питания, отличающийся тем, что имитаторы свариваемых деталей обернуты специально подготовленной бумагой, а след от электрода получается в результате превращения электрической энергии в химическую, след от которой остается в виде полосы розового цвета, причем все это происходит при низком напряжении и малых токах.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники, а именно к сварочным аппаратам инверторного типа и предназначено для ручной электродуговой сварки плавящимся электродом и электромуфтовой (электрофитинговой) сварки пластиковых труб

Лучший надежный недорогой профессиональный сварочный аппарат инверторного типа относится к ручной дуговой сварке и пайке металлов. В частности, эта полезная модель относится к сварочным аппаратам для ручной сварки покрытым штучным электродом.

Сварочный аппарат и оборудование (устройство) для аргонной сварки в среде защитных газов относится главным образом к сварке неплавящимся электродом в среде защитных газов. Более конкретно настоящая полезная модель относится к устройствам для сварки стыковых соединений изделий из листового металла, преимущественно труб.

Маятниковый мундштук сварочной головки м 300 для аппарата автоматической сварки в узкую разделку относится к сварочному оборудованию, в частности к сварочным головкам для автоматизированной дуговой сварки под слоем флюса в узкую разделку и может быть использован при сварке толстостенных сосудов и резервуаров.

Полезная модель относится к сварочному производству, а именно к устройству для управления сварочным аппаратом по току, обеспечивающее ограничение установленного значения сварочного тока при выходе электрода за пределы сварочной зоны
Наверх