Портативные электроустановки

Если возникает необходимость расплавить металл (латунь, алюминий, цинк, серебро и др.) в небольших объемах, можно применить ВЧ-установку для плавки металлов индукционными токами. Общий вид установки показан на рис. 1, а принципиальная электрическая схема изображена на рис. 2. Генератор ВЧ генерирует колебания с частотой 27,12 МГц, он собран на четырех электронных лампах (тетродах). Неоновая лампа сигнализирует о готовности установки к работе. Ручка конденсатора переменной емкости (КПЕ) С выведена наружу. При наибольшей емкости КПЕ происходит быстрое нагревание куска металла, помещенного в тигль, который вводится в катушку L . Для расплавления куска цинка достаточно нагре­вать его в течение 15—20 с. Катушка L — бескаркасная, состоит из 10 витков провода ПЭВ 0,8, внутренний диаметр витка 12 мм. При необходимости увеличить диаметр катушки L, не изменяя частоты колебания работы генератора, можно воспользоваться расчетом, т. е. произвести пересчет катушки, связанный с изменением ее диаметра . Конденсатор С переменной емкости можно взять от радиоприемника (с удаленной каждой второй пластиной). Мощность установки такова, что она практически мгновенно нагревает до красного каления отвертку. Скорость плавления металла в таких установках зависит прежде всего от мощности генератора, частоты, потерь на гистерезис и на вихревые токи в куске металла. Лампы должны быть мощными, но число их при параллельном включении не должно превышать четырех. Конденсаторы С1 — керамические или слюдяные с рабочим напряжением 1500—2000 В, если применены триоды, резистор R не нужен. ВЧ-установка питается от сети переменного тока напряжением 127 или 220 В через выпрямитель, который можно смонтировать вместе с установкой или вынести в отдельный блок. При работе с установкой необходимо строго соблюдать правила техники безопасности.

Малогабаритная высокочастотная установка для плавки металлов

Рис. 1. Общий вид высококачественной установки для плавки металлов

Рис. 2. Принципиальная электрическая схема установки

Примечание. Данные дросселя Др в установке. Катушка без сердечника 10 витков, расстояние между витками 1 мм, провод ПЭВ 0,6, диаметр катушки 9 мм. Тигель - керамический. В качестве источника питания можно использовать любой силовой трансформатор от ламповых телевизоров или лампового радиоприемника, который имел не менее 5-6 радиоламп. Или, используя практический совет 25, произвести расчет и изготовить силовой трансформатор мощностью на 250-300 Вт.

Малогабаритная электроискровая установка

Простая электроискровая установка (рис. 1) позволяет легко и быстро обрабатывать небольшие детали из электропроводящих материалов любой твердости. С ее помощью можно получать сквозные отверстия любой формы, извлекать сломавшийся резьбовой инструмент, прорезать тонкие щели, гравировать, затачивать инструмент и др. Сущность процесса электроискровой обработки заключается в разрушении материала заготовки под действием импульсного электрического разряда. Благодаря малой площади рабочей поверхности инструмента в месте разряда выделяется большое количество тепла, которое расплавляет вещество обрабатываемой детали. Процесс обработки наиболее эффективно идет в жидкости (например, в керосине), омывающей место контакта вибрирующего инструмента и детали и уносящий с собой продукты эрозии. Инструментом служат латунные стержни (электроды), повторяющие форму предполагаемого отверстия. Принципиальная электрическая схема установки изображена на рис. 2. Работает установка следующим образом. Разрядный конденсатор

Рис. 1. Малогабаритная электроискровая установка:

1 — обрабатываемая деталь; 2— инструмент; 3— электромагнитный виб­ратор; 4 — зажимное устройство; 5— ванночка; 6—кронштейн для уста­новления зазора между обрабатываемой деталью и инструментом

Рис. 2. Принципиальная электрическая схема установки

С1 соединен своим плюсовым выводом с обрабатываемой деталью. Минус его подключен к инструменту 2. Электромагнитный вибратор 3 сооб­щает инструменту непрерывные колебания. Этим обеспечивается постоянное искрение в месте контакта и предотвращается возможность сварки инструмента с деталью. Обрабатываемая деталь 1 закреплена в зажимном устройстве 4, которое имеет надежный электрический контакт с ванночкой 5. Создание зазора между деталью и инструментом осуществляет­ся кронштейном 6. Силовой трансформатор собран на сердечнике Ш32 из обычной трансформаторной стали. Толщина набора 40 мм. Первичная обмотка содержит 1100 витков провода ПЭВ 0,41 с отводом от 650-го витка. Вторичная обмотка имеет 200 витков провода ПЭВ-2 диаметром 1,25 мм. Между первичной и вторичной обмотками помещена экранирующая обмотка III, состоящая из одного слоя, намотанного проводом ПЭВ 0,18. Емкость разрядного конденсатора 400 мкФ (два конденсатора КЭ-2 200 X 50 В). Рео­стат R 1 рассчитан на ток 3—5 А. Этот реостат намотан нихромовым про­водом диаметром 0,5—0,6 мм на сопротивление ВС-2. Диоды Д1 — Д4 типа Д304, можно использовать и другие типы диодов. На выходе выпрямителя напряжение порядка 24—30 В. Можно использовать источники питания и с более низким напряжением, но с большим током, чтобы мощность, потребляемая цепью заряда, была не менее 50— 60 Вт. При работе установки происходит непрерывное искрение. Для уменьшения помех, создаваемых установкой, в цепь ее питания необходимо включить простейшие фильтры. Примечание. Количество витков для электровибратора подбирается опытным путем (диаметр провода 0,8—0,9 мм).

Портативная электролизерная установка

Установка на рабочем месте расширяет творческие возможности мастера при выполнении работ: пайка твердым припоем, изготовление, ремонт ювелирных изделий и многое другое... Установка является безопасной и высокоэкологической, так как при сгорании газов получается просто перегретый водяной пар, не имеющий цвета и запаха (рис. 1). Основная часть устройства электролизера состоит из ряда герметических полостей, образованных из стальных пластин — электродов, разделенных резиновыми кольцами и сжатых пластинами (стенки), выполненными из оргстекла. Герметизация набранного пакета, таким образом, осуществляется четырьмя шпильками. Внутренняя часть электролизера (полости) наполовину заполнена водным раствором NaOH или КОН. Приложенное к пластинам-электродам постоянное напряжение вызывает электролиз воды и выделение газообразного водорода и кислорода. Эта смесь отводится через надетую на штуцер полихлорвиниловую трубку в промежуточную емкость, из нее в водный затвор, которые сделаны из двух порожних баллончиков для заправки газовых зажигалок (баллончики завода «Северный пресс» г. Ленинград). Газ, прошедший через водный затвор, где смесь воды с ацетоном в соотношении 1:1 приобретает необходимый для горения состав, и отведенный другой трубкой в форсунку в медицинский шприц с иглой, сгорает у ее выходного отверстия с температурой порядка 1800° С, так работает электролизер. Конструкция установки проста. Стенки электролизера выполнены из оргстекла толщиной 25 мм, химически стоек к электролитам и позволяет визуально контролировать его уровень, чтобы при необходимости добавлять через наливное отверстие дистиллированную воду. Пластины-электроды изготовлены из нержавеющей стали любой марки, толщиной 0,6—0,8 мм. Для удобства сборки в пластинах выдавлены круглые углубления под резиновые кольца уплотнения, глубина их при толщине кольца 5—6 мм должна быть 2-3 мм. Кольца, предназначенные для герметизации внутренней полости и электрической изоляции пластин, вырезаются из листовой кислотоупорной или маслобензостойкой резины. Все детали соединяют с помощью четырех шпилек М8, изолированных полихлорвиниловой трубкой. Количество пластин-электродов в сборе - 10. Оно определяется параметрами блока электропитания: его мощностью и максимальным напря­жением - из расчета 2 В на пластину. Потребляемый ток зависит от количества задействованных пластин (чем их меньше, тем ток больше) и от концентрации раствора щелочи. В работе лучше применять 4-8%-ный раствор электролита, при работе он не так сильно пенится. Выводы с электронаконечниками припаиваются к первой и трем последним пластинам. В качестве источника питания можно использовать выпрямитель, описанный в книге (совет 16), или стандартное зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов ВА-2, подключенное на 8 пластин, при напряжении 17 В и токе около 5 А, которое обеспечивает необходимую производительность горючей смеси для форсунки-иглы с внутренним 0 0,6 мм. Оптимальное соотношение диаметра иглы форсунки и производительности электролиза устанавливается опытным путем так, чтобы зона воспламенения смеси располагалась вне иглы. Если производительность мала или диаметр отверстия слишком велик, горение начнется в самой игле, которая от этого быстро разогреется и оплавится. Надежным заслоном от распространения пламени по подводящей трубке внутрь электролизера является водяной затвор, который выполнен из полупрозрачного материала и позволяет контролировать уровень жид­костей в водяном растворе. Промежуточная емкость исключает возможность смешивания электролита и состава водного затвора в режимах интенсивной работы или под действием разряжения, возникающего при выключении электропитания. А чтобы этого избежать, по окончании работы следует сразу же отсоединить трубку от электролизера. Штуцеры емкостей сделаны из медных трубок 0 4 и 6 мм, устанавливаются в верхней части баллончиков на резьбе.

Через них же осуществляется заливка состава водного затвори и слив конденсата из разделительной емкости. Соедините короткой полихлорвиниловой трубкой 0 5 мм электролизер с промежуточной емкостью, последнюю - с водным затвором, а его выходной штуцер с более длинной трубкой (шланг) с форсункой - медицинский шприц с иглой. Внутрь рукоятки (шприца) помещается огнегасительная набивка - латунная сетка, свернутая в спираль. Включите выпрямитель, подрегулируйте напряжением или количеством подключаемых пластин номинальный ток и подожгите выходящий из форсунки газ. Температура пламени также поддается некоторой кор­ректировке составом водяного раствора, если залить в водяной раствор метиловый спирт, можно поднять температуру факела до 2600° С, для снижения температуры пламени водяной затвор заполняют смесью ацетона и воды в соотношении 1:1.