×
19.08.2018
218.016.7cfa

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛАВЛИВАНИЯ СВАРОЧНОГО АЭРОЗОЛЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к устройствам по аспирации сухого аэрозоля и предназначено для использования в вентиляционной технике электросварочных работ. Устройство для улавливания сварочного аэрозоля при ручной электросварке металла содержит пылегазовый приемник, выполненный в виде трубки, закрепленной совместно с электродом в электрододержателе с рабочей рукояткой, через которую полость держателя соединена с гибким шлангом. Новым является то, что трубка выполнена несгораемой и изготовлена из металла с высокой температурой плавления. На конце трубки закреплен перфорированный двухсторонний углеродный скотч, используемый в качестве материала для отбора проб. Трубка разнесена от электрода на расстояние 10-20 мм, а длина трубки меньше длины электрода на 30-40 мм. Изобретение обеспечивает возможность эффективного отбора образцов аэрозоля различных электродных покрытий при зажигании дуги с минимальными продолжительностью отбора и энергозатратами, что значительно расширяет технологические возможности устройства. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к устройствам по аспирации сухого аэрозоля и предназначено для использования в вентиляционной технике электросварочных работ. Более конкретно - в отборе образцов сварочного аэрозоля различных электродных покрытий при зажигании дуги для последующего анализа их морфологии и физических свойств, с использованием электронных микроскопов.

Одной из основных задач при проектировании подобных устройств является снижение воздухообмена и организация эффективного отбора проб сварочного аэрозоля.

Известен местный отсос, содержащий вытяжную камеру с перфорированными стенками и размещенное в ней технологическое сопло (авт.свид. СССР 547593, кл. F24F 7/06, 1977).

Указанное устройство имеет различного вида оголовки воздухоприемника и предполагает существенное усложнение конструкции сварочной горелки. Кроме того, устройство рассчитано на стационарный сварочный пост для сварки в защитных газах с использованием сварочной проволоки, автоматически подаваемой к сварному шву. Это исключает использование подобного вида отсосов при отборе аэрозоля различных электродных покрытий.

Наиболее близким устройством к заявленному изобретению по совокупности признаков является устройство для улавливания сварочного аэрозоля (патент РФ на изобретение №2185575 от 20.07.2002 г.), содержащее пылегазовый приемник в виде трубки, в верхней части которой вмонтирован металлический насадок (оголовок), закрепленный совместно с электродом в электрододержатель с рабочей рукояткой, через которую полость держателя соединяется с гибким шлангом. Трубка прикреплена к обмазке электрода и выполнена сгорающей в процессе испарения электрода с обмазкой, обеспечивая минимальное расстояние от очага выделения вредностей. Данное устройство принято за прототип.

Признаки прототипа, совпадающие с существенными признаками заявляемого изобретения, - устройство для улавливания сварочного аэрозоля при ручной электросварке металла, содержащее пылегазовый приемник, выполненный в виде трубки, закрепленной совместно с электродом в электрододержателе с рабочей рукояткой, через которую полость держателя соединена с гибким шлангом.

Недостатком известного устройства, принятого за прототип, является то, что оно предполагает сгорание трубки-отсоса в процессе плавления электрода. В результате сгорания трубки-приемника повышаются энергозатраты системы аспирации, аэрозоля и газов при ручной рассеянной электросварке из-за необходимости всасывания дополнительных газов от плавящегося газового приемника. Кроме того, отсутствие у прототипа средства улавливания аэрозоля для его последующего анализа, не позволяет использовать его для отбора образцов.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является расширение технологических возможностей устройства, а именно обеспечение возможности эффективного отбора образцов аэрозоля различных электродных покрытий при зажигании дуги при снижении энергоемкости системы аспирации, аэрозоля и газов при ручной рассеянной электросварке, снижение затрат на расходные материалы.

Поставленная задача была решена за счет того, что в известном устройстве для улавливания сварочного аэрозоля при ручной электросварке металла, содержащем пылегазовый приемник, выполненный в виде трубки, закрепленной совместно с электродом в электрододержателе с рабочей рукояткой, через которую полость держателя соединена с гибким шлангом, согласно изобретению трубка изготовлена из металла с высокой температурой плавления, на конце которой закреплен перфорированный двухсторонний углеродный скотч, используемый в качестве материала для отбора проб, при этом трубка разнесена от электрода на расстояние 10-20 мм, а длина трубки меньше длины электрода на 30-40 мм.

В качестве металла с высокой температурой плавления могут быть использованы сталь, чугун.

Признаки заявляемого технического решения, отличительные от прототипа, - трубка изготовлена из металла с высокой температурой плавления; на конце трубки закреплен перфорированный двухсторонний углеродный скотч, используемый в качестве материала для отбора проб; трубка разнесена от электрода на расстояние 10-20 мм; длина трубки меньше длины электрода на 30-40 мм; в качестве металла с высокой температурой плавления использованы сталь, чугун.

Выполнение пылегазового приемника в виде несгораемой трубки, изготовленной из металла с высокой температурой плавления, позволит разместить перфорированный углеродистый скотч в непосредственной близости от места наплавки экспериментальных валиков, т.е. на конце трубки, что обеспечит эффективный отбор образцов аэрозоля различных электродных покрытий при зажигании дуги.

Кроме того, выполнение пылегазового приемника в виде несгораемой трубки позволит сократить энергозатраты на всасывание дополнительных газов от плавящегося газового приемника и за счет многократного использования приспособления, независимо от типа электрода снизить затраты на расходные материалы.

Наличие перфорированного углеродного скотча в качестве поверхности оседания частиц сварочного аэрозоля обеспечит возможность эффективного отбора проб сварочного аэрозоля за счет электропроводности скотча, а следовательно, возможности применения методов электронной микроскопии при исследовании физических свойств анализируемого объекта. В результате обеспечивается максимальная эффективность измерений и до минимума сокращается время отбора проб и, следовательно, снижается энергоемкость системы аспирации, аэрозоля и газов при ручной рассеянной электросварке. Выполнение побудителя тяги в виде пылесоса создаст разрежение в зоне сварки, которое позволит уловить весь объем сварочного аэрозоля, что также повысит эффективность забора проб.

Наличие зазора между трубкой пылегазового приемника и электродом в 10-20 мм в совокупности с выполнением длины трубки меньше длины электрода на 30-40 мм обеспечивает достаточное расстояние для защиты трубки приемника и углеродного скотча от оплавления и возникновения окислов на поверхности, что позволит снизить затраты на расходные материалы за счет многократного использования. Кроме того, зазор обеспечивает защиту от электрического тока при случайном прикосновении.

При зазоре между трубкой и электродом менее 10 мм и разнице их длин менее чем 30 мм происходит оплавление углеродного скотча. Наличие между трубкой и электродом зазора более 20 мм и разницы их длин более чем 40 мм нецелесообразно из-за того, что часть сварочного аэрозоля не засасывается в область воздухоприемника.

Отличительные признаки в совокупности с известными обеспечивают возможность эффективного отбора образцов аэрозоля различных электродных покрытий при зажигании дуги при снижении энергоемкости системы аспирации, аэрозоля и газов при ручной рассеянной электросварке. Кроме того, за счет многократного использования пылегазового приемника снижаются затраты на расходные материалы. Благодаря этому расширяются технологические возможности устройства и достигается высокая экономическая эффективность его использования.

Заявителю неизвестно использование в науке и технике отличительных признаков устройство для улавливания сварочного аэрозоля с получением указанного технического результата.

Предлагаемое устройство иллюстрируется чертежами, представленными на фиг. 1-5.

На фиг. 1 представлено схематическое решение заявленного устройства.

На фиг. 2 показан оригинал изображения частиц твердой составляющей сварочного аэрозоля (ТССА), использованные для оценки гранулометрического состава при сварке электродами ОК-46.

На фиг. 3 показаны обработанные изображения частиц ТССА в программе ImageJ-FiJi при сварке электродами ОК-46.

На фиг. 4 показан оригинал изображения частиц ТССА, использованных для оценки гранулометрического состава при сварке электродами 13/55.

На фиг. 5 показаны обработанные изображения частиц ТССА в программе ImageJ-FiJi при сварке электродами УОНИИ 13/55.

Устройство содержит пылегазовый приемник, выполненный в виде несгораемой трубки 1, изготовленной из металла с высокой температурой плавления. В качестве металла с высокой температурой плавления могут быть использованы сталь, чугун. Трубка 1 закреплена совместно с электродом 2 в электрододержателе 3 с рабочей рукояткой 4, через которую полость держателя соединяется с гибким шлангом 5.

На конце трубки 1 установлен перфорированный углеродный скотч 6, на который осаждаются частицы сварочного аэрозоля при всасывании воздуха в трубку 1, с помощью побудителя тяги в виде пылесоса 7. Пылесос 7 соединен со сборным коллектором 8, в который попадает поток запыленного газа по гибкому шлангу 5.

Приемник в виде трубки 1 и сварочный электрод 2 вставляются в электрододержатель 3 и фиксируются в нем зажимами. Между трубкой 1 и сварочным электродом 2 имеется зазор в 10-20 мм, причем вылет электрода 2 на 30-40 мм больше вылета несгораемой стальной трубки 1.

Электрододержатель 3 полый, разъемный из легких материалов. Полая ручка держателя 3 электрода титановая изолированная.

В способе использован двухсторонний углеродный скотч производства ООО «ТЕСКАН» (Чехия), представленный на сайте http://tescan.ru/products/bycategory/3/74/skotch-klej-kraska.

Одна сторона скотча представляет собой слой высокодисперсного углерода (0,5-1,0 μm), нанесенный на клейкую основу. Спектрометрический анализ показал наличие 91,81-94,02% углерода, остальное - кислород, натрий и сера.

Нижняя сторона скотча, а также клейкая основа углеродсодержащего слоя представляют собой липкую поверхность, которая обычно используется в разных скотчах, например марки 3М.

В двухстороннем углеродном скотче для всасывания и пропускания воздушного потока выполнена перфорация в виде отверстий диаметром 0,1-1,0 мм, расположенных от центра радиально в шахматном порядке с шагом 2,0-3,0 мм. Перфорация позволяет пропускать воздушный поток из зоны дыхания сварщика, а липкая поверхность между отверстиями перфорации улавливает частицы ТССА. Твердые частицы сварочного аэрозоля осаждаются на углеродсодержащую вскрытую липкую поверхность скотча и за счет клейкой основы удерживаются на ней.

Устройство работает следующим образом.

Твердые частицы запыленного газа, проходя через перфорированный углеродный скотч 6, оседают на нем, а остальной поток, попадая в трубку 1, поступает в полость электрододержателя 3 и по гибкому шлангу 5 попадает в сборный коллектор 8, с помощью побудителя тяги в виде пылесоса 7. После завершения процесса отбора проб скотч 6 снимают с трубки-отсоса 1 и помещают в герметичный контейнер, трубку 1 вынимают из электрододержателя 3, повышают мощность всасывания побудителя тяги 7 и продолжают процесс сварки.

Экспериментальные испытания показали, что предлагаемое устройство обеспечивает возможность эффективного отбора образцов аэрозоля различных электродных покрытий при зажигании дуги при малой продолжительности процесса отбора проб и малых энергозатратах.

Объектом исследования являлись частицы твердой составляющей сварочного аэрозоля (ТССА), осажденные на поверхность углеродного скотча при ручной дуговой сварке двумя различными сварочными электродами ОК-46 и УОНИИ-13/55. Сварка производилась на пластине из Сталь 20, толщиной 10 мм, электродами d=3 мм на сварочном токе 90 А с использованием сварочного выпрямителя ВД-306.

Время проведения отбора проб составило в среднем 15 секунд. Энергозатраты составили 0,4 кВт⋅ч.

Для анализа частиц твердых составляющих сварочного аэрозоля (ТССА), осажденных на углеродный скотч, было использовано универсальное программное обеспечение ImageJ-FiJi.

Исследования образцов частиц ТССА, осажденных на углеродный скотч, проводилось на сканирующем электронном микроскопе высокого разрешения с рентгенофлуоресцентной приставкой S3400N «НIТАСНI» (Япония).

Для оценки проведенных исследований был взят наиболее доступный для оценки параметр - это гранулометрический состав частиц ТССА. Для этого могут использоваться неограниченное число цифровых изображений, полученных на различных увеличениях (фиг. 2-5).

Опыты определили высокую эффективность отбора проб. За время (равное 15 секундам) улавливается достаточное количество образцов для использования микроскопии и последующего анализа свойств аэрозоля.

Преимущество заявляемого устройства состоит в том, что возможность эффективного отбора образцов аэрозоля различных электродных покрытий при зажигании дуги с минимальными продолжительностью отбора и энергозатратами значительно расширяет технологические возможности устройства, существенно повышает экономическую эффективность использования заявляемого устройства.


УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛАВЛИВАНИЯ СВАРОЧНОГО АЭРОЗОЛЯ
УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛАВЛИВАНИЯ СВАРОЧНОГО АЭРОЗОЛЯ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 122 items.
27.08.2016
№216.015.4d2f

Устройство для экструдирования композиции из полимера и графита

Изобретение относится к устройствам для изготовления изделий методом экструдирования. Устройство для экструдирования композиции из полимера и графита содержит полую обойму цилиндрической формы, в которую вставлена цилиндрической формы полая матрица с пуансоном цилиндрической формы в ней. Обойма...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595679
Дата охранного документа: 27.08.2016
20.08.2016
№216.015.4d64

Технологическая жидкость для глушения скважин на основе спиртов

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при глушении нефтедобывающих скважин перед проведением капитального ремонта, освоением, перфорацией. Технологическая жидкость для глушения скважин на основе спиртов, содержащая флотореагент оксаль Т-92,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595019
Дата охранного документа: 20.08.2016
20.08.2016
№216.015.4f31

Способ плазменной обработки металлов

Изобретение относится к способу плазменной обработки металлов, такой как сварка, резка и наплавка. Для питания рабочей сжатой дуги на плазмообразующее сопло-анод подают положительный потенциал относительно обрабатываемого материала. Для питания второй рабочей сжатой дуги на электрод-анод...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595185
Дата охранного документа: 20.08.2016
10.08.2016
№216.015.55b8

Способ изготовления тонкостенных изделий из композиционного материала на основе углерод-керамической матрицы с градиентными по толщине свойствами

Изобретение предназначено для использования при изготовлении изделий, работающих в окислительных газовых потоках, в абразивосодержащих газовых и жидкостных потоках, а также в качестве пар трения. Способ изготовления тонкостенных изделий из композиционного материала на основе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002593508
Дата охранного документа: 10.08.2016
12.01.2017
№217.015.595f

Способ подготовки бумажной массы для производства картона

Изобретение относится к производству картона из макулатуры и может быть использовано в картонно-бумажной промышленности. Способ подготовки бумажной массы для производства картона включает обработку исходного сырья с получением бумажной массы заданной концентрации и введение в нее наполнителей в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002588206
Дата охранного документа: 27.06.2016
12.01.2017
№217.015.59d9

Ультравысокотемпературный керамический материал и способ его получения

Изобретение относится к области производства керамических материалов, в частности к технологии получения композиционных материалов на основе тугоплавких соединений для высокотемпературного применения в аэрокосмической технике. Технический результат заключается в получении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002588079
Дата охранного документа: 27.06.2016
12.01.2017
№217.015.5e46

Резонансная ячейка для гашения акустических волн

Изобретение относится к области шумоподавления, а именно к ячейкам звукопоглощающей конструкции резонансного типа. Устройство содержит резонансную ячейку для гашения акустических волн, состоящую из камеры и входа, выполненных в форме усеченных круговых конусов. Меньшие основания камеры и входа...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002590216
Дата охранного документа: 10.07.2016
12.01.2017
№217.015.5e8f

Система управления шахтной энергетической установкой

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для управления режимом работы шахтной главной вентиляторной установки (ГВУ) подземного горнодобывающего предприятия с одновременной выработкой электроэнергии. Технический результат заключается в повышении производительности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002590920
Дата охранного документа: 10.07.2016
13.01.2017
№217.015.6a81

Жидкость-песконоситель для реализации щелевой гидропескоструйной перфорации

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности. Технический результат - снижение фильтратоотдачи, снижение пластической и условной вязкостей. Жидкость-песконоситель для реализации щелевой гидропескоструйной перфорации содержит, мас. %: ксантановую камедь 0,2-0,25; кальцинированную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002593154
Дата охранного документа: 27.07.2016
13.01.2017
№217.015.749c

Способ отбора пробы для последующего анализа твердой составляющей сварочного аэрозоля

Изобретение относится к отбору проб твердой составляющей сварочного аэрозоля (ТССА), образующейся при дуговой сварке, для последующего анализа и может быть использовано для улавливания и отбора проб ТССА при проведении различных сварочных процессов. Способ включает улавливание твердой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002597763
Дата охранного документа: 20.09.2016
Showing 1-10 of 29 items.
10.02.2013
№216.012.234f

Цветное шлакокаменное литье и шихта для его получения

Изобретение относится к производству художественных изделий и строительных материалов. Технический результат изобретения заключается в расширении сырьевой базы для декоративного каменного литья с использованием дешевых и распространенных трудноутилизируемых отходов производств. Цветное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474541
Дата охранного документа: 10.02.2013
20.06.2013
№216.012.4c17

Способ получения цветного декоративного покрытия на камнелитом изделии

Изобретение относится к способам нанесения цветных декоративных износо- и коррозионно-стойких покрытий на поверхность строительных и художественных изделий из каменного литья. Технический результат изобретения заключается в снижении трудоемкости и энергоемкости способа с одновременным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485061
Дата охранного документа: 20.06.2013
10.10.2013
№216.012.7206

Способ гранулирования флюса

Изобретение может быть использовано при получении гранулированных флюсов для сварки сталей и сплавов широкого диапазона составов, в частности для сварки углеродистых, легированных сталей и сплавов. На поверхность пластины наносят слой порошка шихты флюса, содержащей оксиды и карбиды, с размером...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494847
Дата охранного документа: 10.10.2013
27.10.2013
№216.012.7970

Способ получения эмалированного камнелитого изделия

Изобретение относится к способам нанесения цветных декоративных износо- и коррозионностойких покрытий на поверхность строительных и художественных изделий из каменного литья. Согласно способу наносят на поверхность изделия силикатную смесь, после чего нагревают изделие со скоростью 20-30°С/час...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496750
Дата охранного документа: 27.10.2013
10.11.2013
№216.012.7ce5

Минеральный сплав для покрытий сварочных электродов

Изобретение может быть использовано при получении плавленных сварочных материалов, в частности для основных покрытий сварочных электродов, используемых при электродуговой сварке конструкций из углеродистых и низколегированных сталей в нефтегазовой и других отраслях промышленности. Минеральный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497646
Дата охранного документа: 10.11.2013
20.01.2014
№216.012.976e

Электродное покрытие

Изобретение может быть использовано для ручной дуговой сварки деталей и конструкций из углеродистых и низколегированных конструкционных сталей в строительной, нефтегазовой и других отраслях промышленности. Электродное покрытие включает компоненты при следующем соотношении, мас.%: известняк...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504465
Дата охранного документа: 20.01.2014
27.03.2014
№216.012.ae73

Каменное литье

Изобретение относится к искусственным плавленым силикатным керамическим материалам, в частности к составам каменного литья, и предназначено для изготовления пулезащитных броневых пластин (плит) бронежилетов. Кроме оборонной отрасли, изобретение может быть использовано в строительной,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510374
Дата охранного документа: 27.03.2014
20.08.2016
№216.015.4d85

Способ очистки почв и техногенных грунтов, загрязненных амино- и нитроароматическими соединениями

Изобретение относится к способу очистки почв и техногенных грунтов. Осуществляют внесение в почву и/или грунт реагента и минеральных удобрений с последующим увлажнением. В качестве реагента используют обезвреженный от патогенной микрофлоры активный ил из аэротенков очистных сооружений...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595149
Дата охранного документа: 20.08.2016
13.01.2017
№217.015.749c

Способ отбора пробы для последующего анализа твердой составляющей сварочного аэрозоля

Изобретение относится к отбору проб твердой составляющей сварочного аэрозоля (ТССА), образующейся при дуговой сварке, для последующего анализа и может быть использовано для улавливания и отбора проб ТССА при проведении различных сварочных процессов. Способ включает улавливание твердой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002597763
Дата охранного документа: 20.09.2016
13.01.2017
№217.015.7ac9

Добавка к огнегасительным порошкам

Изобретение относится к области химической промышленности и может быть использовано для получения огнетушительных смесей для тушения пожаров класса А, В, С и электроустановок. В качестве добавки к огнегасительным порошкам на бикарбонатной или аммонийфосфатной основе использован порошок...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002600719
Дата охранного документа: 27.10.2016
+ добавить свой РИД