Phần II: Nội dung báo cáo
Chương 3: Tính toán và thiết hệ thống bảo vệ điện cực hàn và vũng hàn thiết bị hàn orbital
3.1. Thiết lập sơ đồ cấu tạo hệ thống bảo vệ điện cực và vũng hàn
Hệ thống bảo vệ điện cực và vũng hàn thực chất chính là hệ thống dẫn khi bảo vệ vào vị trí mối hàn ống y sinh của thiết bị hàn orbital. Giúp làm mát và bảo vệ mối hàn khỏi các tác động của môi trường. Làm cho mối hàn ống sạch và đạt tiêu chuẩn trong các ngành
y tế hoặc thực phẩm,...
Nguyên lý hoạt động: hệ thống này dẫn khí từ chai khí chia làm 2 hướng, 1 hướng
sẽ đi qua máy hàn vào đầu hàn. Đồng thời dây dẫn vào đầu hàn có khả năng dẫn điện vào trong đầu hàn làm gây hồ quang điện. hướng còn lại sẽ được xả trực tiếp vào ống inox để bảo vệ và làm mát mối hàn từ bên trong.
28
Bộ xả khí vào ống
Chai khí
Máy hàn
Đầu hàn
Hình 13 : sơ đồ cấu tạo hệ thống bảo vệ điện cực và vũng hàn.
29
3.2. Tính toán lưu lượng khí và thời gian xả khí vào ống.
Tính toán lưu lượng khí
Qrr = 1,34 x S x SQRT(DP)
Trong đó: Qrr: Lưu lượng khí nén rò rỉ (dm3/s)
S : Tiết diện khe hở rò rỉ (dm2) S = (πD^2)/4 -
D là đường kính tương đương khe hở rò rỉ (dm)
SQRT(DP) : Căn bậc 2 của độ chênh áp khí nén trong đường ống và môi trường, áp suất tính bằng đơn vị Pascal. 1,34 - Hệ số rò rỉ khí nén (Theo đo lường).
Ta cũng có bảng tra lưu lượng rò rỉ khí nén:
Tính toán thời gian xả khí vào ống
Lưu lượng khí: 15 lít/phút
Chiều dài ống L : 300mm
Đường kính ngoài D : 76mm
Đường kính trong d : 72mm
Thể tích ống V = πr2× L = 1.3 dm3 = 1,3 lít.
Thời gian xả khí vào ống : 1,3×60
15 = 5,2s
30
3.3. Thiết kế hệ thống bảo vệ điện cực và vũng hàn.
3.3.1. Cụm chi tiết hệ thống bảo vệ điện cực và vũng hàn trong thiết bị hàn orbital.
Hình 14: Mô hình bên ngoài của cụm chi tiết cấp khí bảo vệ.
31
Hình 15: vị trí hệ thống cấp khí bên trong đầu hàn .
Đầu nối dây khí từ chai khí.
Kết nối dây khí với ống khí.
Ống dẫn khí vào vũng hàn đồng thời dẫn điện.
Chi tiết tiếp xúc
với ống khí dẫn
điện
Chi tiết tiếp xúc với bánh răng chữ C, gây hồ quang.
32
Hình 16: các chi tiết của hệ thống cấp khí.
- Ngoài khả năng dẫn khi trơ để bảo vệ điện cực và vũng hàn cụm chi tiết này còn có vai trò dẫn điện, tạo hồ quang điện cực tungsten của đầu hàn orbital.
3.3.2. Thiết kế các chi tiết trong cụm chi tiết.
- Đầu nối dây khí.
Đầu nối dây khí có 1 đầu để nối với dây hơi từ máy hàn đầu còn lại có ren để vặn nối dây dẫn khí vào đầu hàn.
Hình 17: kích thước đầu nối dây khí
33
- Chi tiết kết nối dây khí với đầu hàn.
Chi tiết này có lỗ ren dùng để nối với đầu nối dây khí.
Hình 18: kích thước chi tiết kết nối dây khí với đầu hàn
34
- Ống dẫn khí vào vũng hàn.
Ống dẫn khí dùng để dẫn khí bảo vệ làm mát diện cực và vũng hàn cũng như bảo
vệ vũng hàn khỏi tác động từ môi trường. Đồng thời ống cũng có khả năng dẫn điện từ máy hàn qua các chi tiết dẫn điện gây hồ quang ở điện cực.
Hình 19: ống dẫn khí
35
- Chi tiết tiếp xúc với ống khí dẫn điện.
Chi tiết này tiếp xúc với ống dẫn khí truyền dẫn điện đến điện cực.
Hình 20: Chi tiết tiếp xúc với ống khí dẫn điện.
36
- Chi tiết tiếp xúc với bánh rắng chữ C.
Chi tiết này tiếp xúc trực tiếp với bánh răng chữ C dẫn điện qua bánh răng chữ C tới điện cực.
Hình 21: chi tiết tiếp xúc với bánh răng chữ C
- Các chi tiết trên được làm từ vật liệu đồng có độ dẻo cao và tính dẫn điện tốt.
3.3.3. Bộ xả khí bảo vệ vào trong ống.
Hệ thống xả khí bảo vệ của bộ thiết bi hàn orbital có khả năng bảo vệ vũng hàn phía bên ngoài ống. Nhưng yêu cầu của ống thực phẩm thì mối hàn phải được sạch cả bên ngoài lẫn bên trong. Vì vậy phải thiết kế bộ đưa khí vào bên trong ống.
37
- 2 cục bịt đầu ống sử dụng nhưa Pe:
2 cục bịt đầu ống có tác dụng chủ yếu để bịt 2 đầu ống ngăn khí bảo vệ thoát ra ngoài giúp bảo vệ mối hàn từ bên trong ống.
Hình 22: cục bịt đầu ống có lỗ ren nối với dây khí.
Hình 23: cục bịt đầu ống.
38
- Nối dây từ chai khí qua cục bịt đầu ống sử dụng van đồng khóa và xả khí bảo vệ. Dây dẫn khí sử dụng dây hơi ∅16.
Hình 24: van đồng.
Hình 25: dây hơi.