Диплом. Пісіру техникасы мен технологиясы азіргі заманы ндірісте жетекші орындарды бірі болып табылады
 Скачать 1.97 Mb.
|
|
1.4 Электрдоғалы пісіру Электрдоғалы пісіру – дегеніміз электр энергиясы арқылы ажырамайтын қосылыс алу процессі. Пісіру доғасы атмосфералық қысым жағдайында екі электродтың арасындағы газды аралықта өтетін ұзақ электр разрядын білдіреді. Пісірудің барлық негізгі және біршама таралған әдістерін пайдалану барысында әдетте электродтар арасында жанатын тікелей әсерлі доға пайдаланылады, олардың біреуі стержень, екіншісі пісірілетін металл болып табылады.[2] Электрлі доғаның энергиясы пісіру қосылысын алу үшін пісіруде кең қолданылады, мысалы балқыту арқылы доғалы пісіру. Біріктірілетін бөлшектердің қызуы электрлік доға арқылы іске асады. Ол пісіру деп аталады. Пісіру доғасы - бұл өзінің магниттік өрісі бар ерекше ток өткізгіш. Пісіру тогы электродтан және пісіру металлынан өте келе өзінің магниттік өрісін қалыптастырады. Пісіру доғасы иондалған газ қоспасында және металлдар мен компоненттер буының қоспасында электрод қаптамасы, флюс және т.б. құрамына кіретін электрлі доғалы разрядын білдіреді. Доға- электрлі пісіру тізбегінің бөлігі болып табылады. Пісіру барысында доғаның оң полюсті қоректену негізіне жалғанған электродты анод деп атаймыз, ал сол полюті катод деп атаймыз. Егер пісіруді ауыспалы токпен жүргізсе, әр бір электрод анод немесе катод болып өзгереді. Электродтар арасындағы кеңістікті доғалы разряд ауданы немесе доғалы аралық деп атаймыз, ал арақашықтықтың ұзындығын -доға ұзындығы деп атайды. Электрод пен бөлшек арасында жанған доға тік қозғалыс доғасы болып табылады. Катодты аймақ катодтың қызған бетін (котодты дақ) және доға аралығының бір бөлігін қамтиды. Болатты электродтағы катодты дақтың температурасы 2400...27000С-ға дейін жетеді; бұл жерде доғаның барлық жылуының 38%-не дейін бөлініп шығады. Катодты аймақта электрондардың екпіні болады, бұл жерде кернеу UK = 10...20B дейін төмендейді. Анодты аймақ анод бетіндегі анод дағы және доға аралығының бір бөлігінен тұрады. Анодты дақ бос электрондарды бейтараптау және кіру аумағы болып табылады, оның температурасы катодты дақтың температурасымен сәйкес, бірақ электрондардың үздіксіз қозғалу нәтижесінде катодқа қарағанда көп жылу бөледі. Балқу электродындағы доғаларда анодты кернеу Ua = 2...6B дейін төмендейді. Доғаның түзілуі оның жануынан басталада, ол 2 тәсілдің біреуі арқылы іске асады:
Екінші тәсіл негізгі тәсіл болып табылады, ал бірінші тәсіл балқымайтын электродты пісіру кезінде қолданады. Пісірілу доғасы тұрақты немесе айнымалы токтың көзінен қоректенеді. Доға тұрақты токпен түзу және кері полярлық та қоректенуі мүмкін. Пісіру доғаларының түрлері.Пісіру доғаларын жіктеу үшін бірнеше белгілер қолданылады, олардың ішінде:
Пісіру доғасының тікелей немесе жанама әрекетін, копэлектродты және қысылу пісіру доғасын біз пісіру доғасын құру сұлбасы, токтың түрі, электродтардың саны және басқа да қасиеттеріне байланысты ажырата аламыз. Доғаның тікелей әрекеті деп электродпен дайындама арасындағы доғалы разрядты айтамыз, ол келесі жағдайда қолданылады:
Доғаның жанама әрекеті 2 балқитын немесе балқымайтын электродтар арасындағы разрядты білдіреді, бұл жерде пісіру кезіндегі металл электр тізбегіне қосылмаған. Бұл доға түрі арнаулы пісіру түрінде қолданылады. Қысылған доға - бұл балқымайтын вольфрамды электродпен тікелей және жанама әрекеті бар доға болып табылады. Қысылған доғаны металл кесуде және пісіруде қолданады.[3] Түзу қарама-қарсылық жағдайында ток көзінің минусын электродқа қосады, ол кері қарама-қарсылық жағдайында пісірілетін бұйымға қосады. Көмірлі электродпен пісіру кезінде, егер ток түзу қарама-қарсылық болса, доға жеңіл қыздырылады және төзімдірек жанады. Кері қарама-қарсылық тогын пісірілетін бұйымдарда жылу бөлінуді азайту керек болған жағдайларда: қоспаны, тоттанбайтын және жоғары көміртекті, болаттарды жұқа және жеңіл балқитын металды пісіру жағдайында, сондай-ақ электродтардың кейбір түрлерімен пайдалану жағдайында қолданылады. Жұмысшылар немесе жұмыс бригадасының өндіріс операцияларын орындауы барысында жабдықтар мен қажетті керек-жарақтарға сәйкес және технологиялық процесс талаптарына сай жабдықталған өндірістік алаңның балгілі бір аумағы түріндегі жұмыс орны бекітіледі. Электрмен пісірушінің жұмыс орны пісіру жұмыстарын жасау үшін барлық қажеттіліктермен жабдықталған пісіру посты болып табылады. Пісіру посттары тұрақты және жылжымалы болады. Жұмыс орнын дұрыс ұйымдастыру едәуір дәрежеде пісіруші еңбегінің жоғары өнімділігін қамтамасыз етеді, сондай-ақ пісіру жіктері мен қосылыстардың сапасына да әсер етеді. [6] Металдар мен қорытпалар, сондай-ақ пластмасса, шыны, керамика және әр текті металдар балқытып біріктіріледі. Балқытып біріктіру кезінде қыздыру көздерін пайдаланып біріктіруге кері процессте (мысалы, металдарды отпен немесе термиялық кесу) жүзеге асырылады. Балқытып біріктірудің қарапайым тәсілдері біздің заманымыздан бұрынғы 8 – 7 мыңыншы жылдары белгілі болған. Мысалы, Мысыр пирамидаларынан қалайымен біріктірілген алтын бұйымдар, ал Помпей қаласын қазу кезінде жапсарлары біріктірілген қорғасын су құбырлары табылды. Оларда қосылатын бөлшектер алдын ала қыздырылып, одан әрі бір-біріне жанши отырып біріктірілген не қыздырылған бөлшектердің арасына балқыған металл құйылған. Ал темір мен оның қорытпаларынан жасалған бұйымдар ұсталық көрікте «шоқтануға» дейін қыздырылып, одан әрі олар бір-біріне соғу арқылы біріктірілген. 19 ғасырдың соңына дейін тек осы екі тәсіл ғана іс жүзінде кеңінен таралды. Балқытып біріктірудің жылдам дамуына 1802 жылы орыс ғалымы Василий Петров ашқан электр доғасы (доғалық разряд) себепші болды. 1882 жылы орыс инженері Николай Бенардос балқымайтын электродпен (көмір немесе графит) балқытып біріктіру тәсілін, ал 1888 жылы орыс инженері Николай Славянов балқитын электродпен балқытып біріктіру тәсілін ұсынды. 1949 жылы электр шлагымен балқытып біріктіру тәсілі Украинада Электрлік балқытып біріктіру институтында жасалды. Осы институтта академик Евгений Патонның жетекшілігімен флюс қабаты астында және ғарыш кеңістігінде балқытып біріктіру жұмыстары жүзеге асырылды. 20 ғасырдың 50-жылдарының аяғында Францияда металдарды тығыз электрондар шоғының көмегімен балқытып біріктіру тәсілі, ал соңғы жылдары балқытып біріктіру процесінде оптикалық кванттық генератор-лазер пайдаланыла бастады. Қазіргі уақытта балқытып біріктірудің алпыстан астам тәсілдері бар. Қосылыс аймағындағы материалдардың физикалық күйіне байланысты балқытып біріктірудің барлық тәсілдерін шартты түрде: балқыту арқылы балқытып біріктіру және қысым арқылы балқытып біріктіру деп бөлуге болады. Балқытып біріктіру тәсілдерінің ішінде пісірілген жапсар сапасының жоғарылығына, қарапайымдылығына, т.б. қарай электр доғасымен балқытып біріктіру ең көп тараған. Электр доғасымен балқытып біріктіру тәсілінде металды қыздыруға қажетті жылу электродтан немесе электрод пен металл арасында түзілетін доғадан алынады.[15] Электр доғасымен балқытып біріктіруде балқитын және балқымайтын электродтар қолданылады. Балқымайтын электродтардың (көмір, графит, вольфрам) диаметрі 5 – 30 мм, ұзындығы 200 – 300 мм болып жасалады және ол металды тұрақты токпен балқытып біріктіру кезінде пайдаланылады. Балқитын электродтар металдың химиялық құрамына, пайдалану мақсатына, т.б. сәйкес болат, шойын, мыс, жез, қола, т.б. металдар мен қорытпалардан жасалады. Олардың ұзындығы 300 – 450 мм, диаметрі 1 – 12 мм болып, жалаңаш және сырты қапталған түрлерге ажыратылады. Металды терең балқытып біріктіру тәсілінде электродтың сыртқы беті балқу температурасы жоғары қабатпен қапталады. Үш фазалы токпен балқытып біріктіруде ток көзінің екі фазасы параллель екі электродқа, үшіншісі металға жалғанады. Екі электрод пен металдың және электродтардың өз арасында үш доға пайда болады. Доғаның бірі сөнсе де, қалған екі доғаның балқытып біріктіру мүмкіндігі бар. Сондықтан оның еңбек өнімділігі жоғарырақ болады. Қорғағыш газ қабаты астындағы балқытып біріктіру тәсілінде газ балқыған жапсардың атмосферамен жанасудан және металды тотығудан сақтайды. Қорғағыш орта ретінде аргон, гелий, сутек, т.б. газдар пайдаланылады. Электр шлагымен балқытып біріктіру тәсілінде қажетті жылу мөлшері электр өткізгіш шлакпен ток өткізу арқылы алынады. Бұл тәсілмен қалыңдығы әр түрлі гидравликалық турбина, жоғары қысымды бу қазандары, мартен пешінің қаңқасы, т.б. күрделі әрі ірі бұйымдар балқытып біріктіріледі. Қысым арқылы (қыздырылып немесе қыздырылмай) балқытып біріктіру кезінде біріктіретін бөлшектердің материалдары сырттан қысушы күштердің әсерінен деформаланып, берік қосылыс түзеді. Қысым арқылы балқытып біріктірудің түйіспелік, конденсаторлық, ультрадыбыстық, диффузиялық, т.б. тәсілдері бар. Балқытып біріктірудің қажетті тәсілі біріктірілетін материалдардың физикалық-химиялық қасиеттеріне, қосылатын бөлшектердің қалыңдығына және қосылыстың құрылымына, т.б. қарай таңдап алынады. Балқытып біріктірудің өнеркәсіпте алатын орны орасан зор. Ол металды және басқа да қатты материалдарды өңдеумен айналысатын барлық өндірісте кеңінен қолданылады. Көптеген балқытып біріктіру жұмыстары автоматтандырылған. [3]
2.1 Өндірістік жағдайда газэлектр пісірушілерді дайындау жүйесі Диплом жазар алдында диплом алды тәжірибе барысында №9 кәсіптік лицейде зерттеу жүргіздім. “ Пісіру құрылғыларын өндіру және жинастыру ” пәнінен 2курс студенттеріне сабақ жүргіздім. Зерттеу барысында осы пәннің мағынасын, мазмұнын студенттерге түсіндіруге тырыстым. “ Пісіру құрылғыларын өндіру және жинастыру ” пәні пісіру өндірісінде істейтін мамандарды қалыптастыруда ең соңғы пәндердің қатарына жатады. Бұл пәнде әртүрлі пісіру құрылғылардың дайындаудың негізгі тәсілдері беріледі:
Пәнді оқыту мақсаты – студенттердің пісіру құрылғыларын дайындауда технологиялық процесстің теориялық негіздерін және пісіру өндірісіндегі механикалық жабдықтар мен технологиялық тізбектердің жұмыс атқаруын білуі болып табылады. Пәнді оқытудағы міндет – студенттердің пісіру құрылғыларын өндіру технологиялық процесін жасауды іс жүзінде үйренуі, дайындама, құрастыру пісіру өндірісінің жағңа прогрессивті технологиясын еңгізе білуі, сондай-ақ технологиялық процестің талартарына сай қажетті жабдықтар аппараттар мен материалдарды дұрыс таңдай білуі қажет. [17] 2.2 Өндірістік жағдайда газдыэлектрпісірушілерді дайындау жүйесі бойынша ұсынылатын сабақтардың жуықтау жоспары Қазіргі кезде білім сапасын арттырып, білікті де білімді маман дайындау мақсатында кәсіптік білім беру өте маңызды болып отыр. Соның ішінде «Газбен және электрмен пісіру» мамандығы үлкен сұранысқа ие. 1-Тақырып. Кіріспе. Пісіру жалғастары мен жіктері. Сабақтың мақсаты – пісірудің жалпы ұғымдарын және пісіру жалғастары мен жіктерді түсіндіріп өту. Сабақтың көрнекілігі: плакат, интерактивті тақта Сабақ жоспары: 1. Балқытып пісірудің негізгі әдісі. 2. Электр доғалы пісірудің отаны. 3. Пісіру жігі. Оқу-әдістемелік нұсқау: Балқытып пісірумен ажыратылмайтын жалғас алу үшін, пісірілетін металл элементтерінің негізгі металл жіктерімен қосынды метал (пісіру сымы және т.б) жалғасатын жерде, «пісіру ваннасы» деп аталатын, жалпы шомылықта балқымалар озара еріксіз араласады. Балқытып пісірудің негізгі әдісі – электр доғалы пісіру. Оның механикаландыру дәрежесіне байланасты көп түрлері болады: - қолмен жартылай- атоматты, автоматты; - әртүрлі қорғаушы заттарды пайдаланумен –электродтың қалың қамтамасымен (қолмен доғалы пісіруде), флюс астында, қорғаушы газ ортасында немесе механикаландырылған пісіруде ұнтақты сыммен, доғалы әдістің кейбіреулерінде және электронды сәүлелі пісіруде бақыланатын атмосферада (қорғаушы газ немесе вакуумда( пісіру. Балқытып пісіру түсті металдар мен қорытпалардың өте кең ауқымын пісіруге, сондай-ақ металл емес –шыны, керамика, графиттерді де пісіруге, пайдаланынады. Электр доғалы пісірудің отаны Россия екені белгілі. 1882 жылы Н.Н.Бенардос көмір электродымен электр доғалы пісіру әдісін ұсынды, ал 1888жылы Н.Г.Славянов металл электродымен электр доғалы пісіру әдісін ұсынды. Олар басқа да пісіру процестері мен түрлерін тапты, атап айтқанда доғаға электродты механикаландырып берүге арналған қондырғы, пісіру ваннасын ауадан қорғау үшін флюс есебінде ұнатақталған шыныны пайдалану және басқалары. Пісіру жігі – ол пісіру процесінде балқыған күйінде кристалданған металл. Бұл түсініктерді бөлу қажет, өткені пісіру жігі, жалғасқан элементтердің байланыстырушы бөлігі есебінде, геометриялық пішінін, тұтастығынын, беріктігі және пісіру орнындағы металдың басқа қасиеттерін анықтайды. Пісіру жалғасының қасиеті жік металы мен негізгі металдың жік жаны аумағының қасиеттерімен анықталады. Негізгі металдың термиялық әсер аумағына жақын кернеу шоғырланатын жік металының негізгі металға ауысатын бөлігін және термиялық әсер аумағының илемділік деформациясын анықтайтын бөлігін ескеру қажет, өйткені олар пісіру жалғасындағы күштердің бөлінуіне және сипатына әсер етеді. [17] 2-Тақырып. Пісіру доғасын нәрлендіру көздері. Сабақтың мақсаты – пісіру доғасын нәрлендіру көздерімен таныстыру. Сабақтың көрнекілігі: плакат, интерактивті тақта Сабақ жоспары: 1. Пісіру доғасының нәрлендіру көздері. 2. Электр доғалы пісіруге арналған трансформаторлар. 3. Пісіру генераторлары. Оқу-әдістемелік нұсқау: Пісіру доғасының нәрлендіру көздері келесі талаптарға жауап беруі тиіс: 1) нақты технологиялық үрдіске қажет доғаның тоқ күшін қамтамасыз етуі; 2) доғаның тұрақты жануы үшін, сырттық сипаттамасының қажетті түрі болуы; 3) доғаны жандырудың мөлшерлі жағдайын қамтамасыз ететіндей және шашырау коэффициентінің төмен болуы үшін, осыған сай динамикалық көрсеткіштерінің болуы. Әдетте пісіру доғасының қоректендіру көзінің бос жүріс кернеуі 70-90В құрайды. Қуаты нақты технологиялық үрдіс үшін пісіру тоғының қажетті күшімен анықталады. Пісіргенде электр энергиясының шығынын азайту және құлама сырттық сипаттамасын қамтамасыз ету үшін, қоректендіру көзіндегі магниттік тізбектерде магниттік ағындардың дұрыс қатынасы болуы қажет. Электр доғалы пісіруге арналған трансформаторлар. Доғалы пісіруге арналған трансформаторлар бір фазалы төмендеткіш трансформаторлардың арнайы түрлеріне жатады. Трансформаторларға қойылатын негізгі талаптар: 1)Трансформатордың екінші орамасындағы бос жүріс кернеуі, есептелген трансформатордың пісіру тоғының барлық мәнінде, доғаны алғашқыда және қайта жандыру, пісіру үрдісінде оны ұстап тұру мүмкіншілігі болатындай етіп орындалуы қажет; 2)Қолмен, автоматты және флюс астында жартылай автоматты пісіруге арналған трансформаторлардың сырттай сипаттамасы құлама болуы керек; 3)Пісіру ережесін реттеу мүмкіншілігі кең аралықта қамтамасыз етілуі керек. Пісіру генераторлары. Генераторларда құлама сырттық сипаттаманы үйек астындағы ауа саңылауындағы ағынды өзгерту жолымен алу, қазіргі пісіру генераторлардың негізгі қағидасы болып саналады. Тұрақты тоқты пісіру генераторларын сырттық сипаттмасының түрімен келесі топтарға бөлуге болады: генераторлар құлама сырттық сипаттамасымен; генераторлар қатаң сырттық сипаттамасымен; орамаларды өзгертіп жалғастыру жолымен құлама және қатаң сырттық сипаттаманы алуға мүмкіншілік беретін-әмбебап генераторлар. [17] 3-Тақырып. Балқытып пісіруге арналған нәрлендіру көздеріне қойылатын технологиялық талаптар. Сабақтың мақсаты - балқытып пісіруге арналған нәрлендіру көздеріне қойылатын технологиялық талаптарымен таныстыру. Сабақтың көрнекілігі: плакат, интерактивті тақта Сабақ жоспары: 1. Нәрлендіру көзі- пісіру доғасы жүйесінің статикалық орнықтылығына қойылатын талаптар. 2. Нәрлендіру көздерінің динамикалық қасиеттеріне қойылатын талаптар. Оқу-әдістемелік нұсқау: Металдарды қолмен және механикаландырып пісіруге арналған постылар және автоматты балқытып пісіруге арналған қондырғылар, пісіру жылуының – электр доғасы, қожды ванна, электронды немесе жарық сәулесінің т.б. қоректендіру көзін қамтамасыз ететін жабдықтардан тұрады. Осындай жабдықтарға пісіргенде бөлшектерді бекітуге және жылжытуға арналған, пісіру манипуляторлары және пісіру металдарын тотығу мен ластанудан – флюс астында, қорғаушы газ ортасында немесе вакуумде қажетті қорғауды қамтамасыз ететін, жабдықтар жатады. Қолмен пісіруде пісіруге жататын бөлшектерді құрастыру мен бекітуге арналған әртүрлі манипуляторлар, тұрақтандырғыштар немесе стенділер пайдаланылады. Пісіру жігінің сапасы көпшілігінде, пісірушінің шеберлігімен, ал бұйымдарды механикаландырып жылжытқанда, оларды манипулятормен жылжыту жылдамдығының тербелісімен анықталады. Пісіру металын қорғау электрод қаптамасымен қамтамасыз етіледі. Доғалы пісіру үшін жартылай автоматтарды пайдаланғанда пісіру ваннасы флюс немесе пісіру бастиегінінен берілетін қорғаушы газбен қорғалады. Доғаның орнықты жануын ұстап тұру үшін, қажетті доға кернеуімен Vд доға тоғының Jд арасындағы байланысын, доғаның статикалық вольт-амперлік сипаттамасы деп атайды. Доға сипаттамасының жеке учаскелерінің түрі электродтағы (доғадағы)тоқтың тығыздығына байланысты. Электродтағы тоқтың үлкен тығыздығында, (қорғаушы газ ортасында автоматты пісіруде) әдетте, кішілеу электрод диаметрін, қысылған доғаны пайдаланғанда, катод дағы мен доға бағанасы доғадағы тоқ жоғарылағанмен, олар көбеймейтін жағдайда, яғни тоқ тығыздығы мен кернеулігі ток күші көбейген сайын, пропорционал көбейеді, статикалық сипаттама өспелі болады. Тоқ көзі мен электрлі пісіру доғасы пісіру үрдісінде қажетті орнықтылығы бар энергетикалық жүйе болып табылады. Жүйенің орнықтылығы деп, ұзақ уақыт ішінде ережесінің көрсеткіштері Jд және Uд өзінің өлшемін өзгертпейтін жағдайды түсінеміз. Егерде, кейбір сыртқы себептер нәтижесінде (доға ұзындығы, оның кедергісі және ионизация дәрежесі өзгерсе), бұл көрсеткіштердің өзгерісі өтсе, онда орнықтылықты тепе-теңдіктен ауытқуына алып келеді, онда жүйе қайтадан тепе-теңдік жағдайына келуі керек. Нәрлендіру көзі кернеуінің жүктеме ток күшінен байланысы нәрлендіру көзінің сырттық сипаттамасы деп аталады. [17] |