Обзор различных видов сварочных тракторов и кареток и их конструкций.

Сварочная каретка (или же сварочный трактор) – это особый вид самодвижущегося оборудования, которое применяется для непрерывного и точного движения сварочной горелки (или нескольких) по необходимой траектории в процессе наложения сварочного шва. Небольшие размеры данного механизма позволяют применять его в самых труднодоступных положениях. Этот вид механизированного устройства способен сваривать швы увеличенной длины, при этом исключая фактор человеческой ошибки и сохраняя высокую степень качества выполняемой работы.

Основные конструктивные сведения

Посредством сварочной каретки производится электродуговая сварка. Как и любой автомат, она работает по определенной программе, имеет особые колесики, с помощью которых происходит перемещение. Главной особенностью этого аппарата можно назвать его самоходность – передвижение осуществляется по рельсам (проложенным по оси шва) самостоятельно либо вектор движения определяется человеком. Каретки вполне компактны, и их очень просто транспортировать между смежными помещениями по причине того, что рельсы для передвижения имеют малый вес, а переносить их можно вместе с аппаратом. Основным рабочим элементом является сварочная головка, через которую подается сжиженный газ. Также огромную роль играют расходная проволока и защитный флюс. В целом, конструкция аппарата представляет из себя подобие тележки с пультом управления, на которой расположен непосредственно трактор и дополнительные механизмы. Большинство деталей могут быть как встроены в механизм, так и вынесены за пределы его конструкции. Сами по себе описываемые аппараты чаще всего используются на промышленных предприятиях и в мастерских среднего уровня. Они могут использоваться как отдельно, так и быть частью большого конвейера. Объем возможного функционала будет прямо влиять на цену каретки (например, более дорогие модели имеют возможность автоматического контроля за правильностью геометрии налагаемого шва либо могут самостоятельно регулировать количество выдаваемого защитного флюса).

Существующая классификация

На сегодняшний день разработано несколько видов рассматриваемого оборудования, которые возможно сгруппировать по некоторым критериям. Если говорить о количестве двигателей, которые установлены в сварочной каретке/тракторе, то они могут подразделяться на:

Одномоторные – все передвижение осуществляется с помощью единственного двигателя (они имеют более простые технические характеристики, однако, обладают малым весом);
Двухмоторные – передвижение каретки контролируется двумя двигателями по разным осям (подобное устройство более массивно, но имеет более высокую степень надежности , а его параметры возможно регулировать на более тонком уровне).

Классификация по способам используемой защиты может происходить по следующим типам:

«Открытая дуговая сварка» — при данном способе какая-либо защита вообще не применяется, поэтому, шов может подвергаться различным негативным воздействиям, однако, сам производственный процесс становится более дешевым;
«С газовой защитой» — при данном способе, с помощью создания защитной среды из активных/инертных газов, не допускается попадание на шов кислорода и он не подвергается иным негативным воздействиям;
«Под флюсом» — в этом методе применяется дополнительный флюс, который повышает качество шва на свариваемом металле и одновременно ограждает производство от негативных воздействий;
«Применение неплавящегося электрода» — присадочный материал в процессе сварки попросту не используется.

Классификация по способу поддерживаемых одновременно сварочных дуг:

Однодуговой – ведет одну дугу, приспособлен для большинства традиционных операций, является самым простейшим способом и применяется в одномоторных каретках;
Двухдуговой – способен вести параллельно пару дуг, при этом сварка происходит одновременно, что существенно ускоряет большинство сложных операций, например, при серийном производстве;
Трехдуговой – способен ввести три дуги сразу и предназначается для профессиональных сварочных работ высокой сложности (может использоваться только в двухмоторных системах).

Сварочный трактор с ПУ для любых положений

Данный тип трактора движется по стальным/алюминиевым гибким рельсам, которые закреплены на обрабатываемой конструкции магнитными фиксаторами. Гибкость рельс позволяет повторить контуры сварного объекта, при этом шов будет наложен строго по заданному шаблону. Этот метод автоматизации крайне продуктивен при создании непрерывных и длинных швов. Также, одним из самых важных свойств подобного типа тракторов является их инновационная функция контроля, благодаря которой, скорость каретки поддерживается вне зависимости от получаемой нагрузки (в пределах 45 килограмм). Данный факт означает, что трактор может во время работы подтянуть за собой подающие устройства сварочной проволоки, а также и кабели, требующиеся для функционирования устройства.

В целях повышения гибкости автоматизированного процесса разработаны несколько шаблонов программ. Существуют тракторы, которые работают по программе выполнения швов сварки по цепочке простых операций («Мгновенный пуск», «Стоп», «Старт сварочной дуги», «Сварка», «Остановка», «Повторение»). В итоге, цель использования шаблонов алгоритмов – повышение скорости и точности варки, что существенно ускоряет производственный процесс по сравнению с классической ручной сваркой. Таким образом ПУ (программное управление) – идеальный вариант для реализации масштабных проектов, где необходимо автоматизировать однотипные процессы.

Устройство

Типовая конструкция агрегата схожа у всех модификаций, включает несколько основных узлов:

ходовая тележка бывает на колесном и рельсовом ходу (двигается по направляющим), от типа передвижения зависит тип образуемых швов;
сменная катушка со сварочной проволокой необходима для бесперебойной подачи присадки в рабочую зону;
механизм подачи проволоки бывает с разным числом направляющих и тянущих роликов;
система направляющих определяет мобильность перемещения электрода; сварочная головка представляет собой тугоплавкий электрод для розжига и поддержания электродуги;
пульт управления создан для рациональной настройки, агрегат предназначен для соединения заготовок различной толщины.

Схема устройства сварочного трактора АСУ-21
Обычно все управление размещается в корпусе тракторной тележки, иногда блок выносится отдельно для удобства пользования аппаратом.

Подробные функциональные преимущества применения сварочных тракторов

Использование самоходных сварочных тракторов для сварки полуавтоматической в защитных газах играет большую роль в сфере полной автоматизации сложных производственных процессов. Они качественно меняют условия, скорость и точность работы в сравнении с обычной ручной сваркой и среди их непосредственных преимуществ можно выделить:

Применение типового оборудования для сварки – в случае перманентного использования в промышленности сварочных тракторов, более не возникает необходимости в докупке каких-либо других вариантов специальных устройств – большинство тракторов легко совместимы с традиционными полуавтоматами для сварки и большим диапазоном сварочных горелок.
Нет необходимости в финансовых затратах на дополнительное обучение операторов – само по себе оперирование сварочной кареткой интуитивно понятно, и ее можно использовать любому сварщику, знакомому с работой полуавтоматов. Единственное, что первоначальный инструктаж пройти все-таки придется, но он может занять от силы, максимум 2 дня. К тому же, кареточную сварку разрешено поручать даже тем специалистам, которую имеют более низкую квалификацию даже по отношению к ручному процессу. Это связано с тем, что основные сварочные параметры (скорость подачи проволоки, напряжение и ток) заранее устанавливаются более опытными специалистами непосредственно на управляющей панели, а скорость управления сваркой (скорость движения каретки) и наклон сварочной горелки по отношению к обрабатываемой поверхности, также находятся вне контроля текущего оператора и определены загодя. Таким образом, действующему оператору остается лишь поставить каретку в надлежащее положение над свариваемым объектом, подобрать необходимый сварочный режим и нажать кнопку «Запуск». После этого остается лишь визуального контролировать всю процедуру.
Повышение общего качества – при сварке с использованием трактора расстояние от угла наклона горелки (как поперек, так и по вдоль стыков) до среза горелочного сопла сварки, которое устанавливает величину дуги, будет перманентным и регулируется горелкой сварки, установленной в держателе. Скорость останется неизменяемой на всем расстоянии дуги по вдоль стыка. Контролю также подлежит и траектория перемещения дуги. Все это способствует подконтрольному проплавлению, созданию мелкочешуйчатой и однородной структуры шва, воспрепятствованию образования подрезов, повышению геометрического качества наносимого шва, созданию плавного перетекания к основному металлу наплавленного валика. При применении колебательного блока горелки, осуществляется улучшение сварного качества облицовочных и заполняющих валиков швов с многими проходами. Даже в случае ненадлежащей сборки стыка сварного, можно получить хорошее качество работы посредством того, что большинство кареток обладают роликами для упора, которые могут отслеживать стыковочную линию, одновременно корректируя путь движения сварочной горелки.
Увеличение интенсивности сварочного процесса – естественно, что любая автоматизация любого процесса дает возможность повысить интенсивность труда. Касательно затрагиваемой темы каретной сварки, то согласно статистике, интенсивность труда повысится на 40-45% от полного рабочего времени, что равняется экономии около трех или трех с половиной часов в смену, по сравнению с ручной сваркой. В тех случаях, когда применяются дорогие и многофункциональные сварочные тракторы, то данный показатель может приблизиться к экономии в пять или шесть часов рабочего времени за смену. В качестве простого примера можно привести следующую ситуацию: даже опытный сварщик с определенной долей усидчивости редко сможет наложить шов длиной более одного метра, при этом не поменяв своего положения. В любом случае, ему придется либо самому подвинуться вдоль производимого шва либо поменять положение обрабатываемой детали. Естественно, осуществляя эти операции, сварщик вынужден погасить дугу. При возобновлении работы и до обязательной проварки перекрытия шва на 15-25 миллиметров, ему необходимо сначала зачистить окончание шва от пленок и брызг. Сварочный же трактор двигается без перерывов, одновременно сваривая шов по любой длине, поэтому менять свое положение (как сварщику), при этому прерывая операции, ему нет надобности. Таким образом, периодическое прерывание сварочных работ не происходит. Кроме того, значительную роль сыграет и отсутствие необходимости в периодическом отдыхе сварщика, ибо не нужно перманентно контролировать ход скорости сварки да и при этом поддерживать должный вылет электрода в целях получения более качественного шва. Отсюда видно, что оператору можно осуществлять наблюдение не только за своим маленьким участком дуги, но он способен и контролировать обстановку в общем, в том числе и смотреть за действиями других операторов, которые обрабатывают этот же объект в целях своевременной координации своих действий с ними. То же можно сказать и про контроль за поведением самой конструкции в процессе работы. Большим плюсом может стать использование аппарата с двумя сварочными горелками, что дает возможность одновременно выполнять два шва параллельно или выполнять два прохода по одному и тому же шву при разделении краев. В то же время, один оператор способен обслуживать несколько кареток сразу, что дополнительно повысит производительность в несколько раз.
Понижение процента в сфере деформационной сварки – контроль за тепловложениями позволяет снизить общий процент деформаций обработанной конструкции после завершения работы. Данное обстоятельство является прямым следствием того, что при обработке поддерживаются очень точные сварочные параметры – дуговое напряжение и сварочная скорость, чего нельзя достичь в рамках ручного производства. Помимо этого, постоянные гашения/возжигания дуги при движении сварщика по длине шва, а также необходимость выполнения процедуры закрытия шва – все это влияет на риск последующих деформаций. Стоит отметить, что наложение швов двумя каретками одновременно снизит риск возможных негативных последствий в два раза.
Экономия на расходных материалах сварки – данное обстоятельство возникает по причине осуществления более тонких настроек параметров сварки и их поддержания на протяжения всего выполнения работы. Как главный фактор, здесь можно выделить понижение потерь в объемах сварочной проволоки при разбрызгивании. Также сказывается отсутствие перерывов при проведении работ, при передвижении вдоль стыка сварщика, и, собственно, само возобновление работы (отсутствие необходимости в перекрытии швов знатно экономит сварочные материалы). Количество проходов может быть уменьшено за счет наличия возможности сварки с поперечными колебаниями. Кроме того, при равномерности и однородности всех операций понижается расход на защитный газ, что станет существенной статьей в плане экономии, когда для протекции применяются дорогостоящие газовые смеси на базе аргона.
Вспомогательные процессы потребуют меньших затрат – расходы на дополнительные операции, такие как: очистка околошовной зоны и зачистка шва, а также удаление шовного усиления, будут существенно сокращены по причине того, что гладкие и аккуратные швы будут получаться уже при первом проходе. Снижение уровня разбрызгивания также повлияет на расходы, связанные с шовной зачисткой.
Повышение экологического уровня производства – экологичность условий труда будет достигаться за счет того, что сварщик будет находиться на месте оператора, а не сидеть в непосредственной близи от дыма и нагрева, которые образуются при дуговой сварке.

В итоге, с применением тракторной сварки можно автоматизировать любое, даже малое, предприятие и вывести его в «плюс». Особенно это актуально для тех фирм, где штат специалистов имеет достаточный опыт по работе с полуавтоматической сваркой в защитных газах – тогда результат будет достигнут в наиболее короткие сроки и будет более ярко выражен. Ко всему прочему, внедрение кареток/тракторов не потребует чрезвычайно больших инвестиций и довольно-таки быстро окупится (если только не планируется сверх масштабный и сложный проект) и есть время на монтаж:

Некоторые модели кареток стоят даже меньше, чем их тракторные аналоги под флюсом;
При том, что закупочные объемы расходных материалов (защитные газы и расходная проволока) останутся на прежнем уровне, однако, их затраты понизятся значительно;
Не потребуется приобретать для прокалки флюса добавочного оборудования, а также переоснащать для этого специальное помещение;
Отсутствует необходимость в кардинальной смене технологии выполняемых процессов (например, нет надобности внедрять новые типы кромочных разделок);
Отсутствует необходимость обучать персонал новым сварочным методам, соответственно, в дополнительной сертификации и аттестации работников не будет нужды.

Достоинства

У этого оборудования много различных достоинств. Сейчас это очень экономично, так как остальные устройства стоят на порядок дороже, но при этом достаточно функционален.

Чаще всего он сочетает возможность работы как с газом так и с флюсом, но есть модели, которые могут использовать только одну методику.

Также он очень простой в использовании и сборке. Он состоит из простых деталей, так что в случае чего его можно починить даже в экстренной ситуации.

Поэтому с ним не возникнет проблем с техническим обслуживанием, которое вы можете сами провести. Из всего этого можем выделить, что такой инструмент ещё и надёжный.

Простота трактора проявляется не только в этого составе, но и в том, что им легко научится пользоваться. У него есть всего несколько кнопок, которые имеют интуитивно понятные функции.

Также у него можно настроить скорость движения, что экономит расходные материалы.

Хоть трактор и прост, но при этом с его помощью возможно сделать красивый и качественный шов.

Ещё один плюс этого инструмента – это портативность. Он компактный так что с перевозкой не возникает проблем, которые могут быть с другими аппаратами, так как они большие и, часто, тяжелые.

Есть у трактора особенность, которая делает его в разы эффективней чем другие аппараты – он может работать с толстым металлом.

И при этом независимо от вида шва качество всегда будет качественным (если установить правильные параметры), так как исключается человеческий фактор.

И последнее – это способность производить сварку, отличного качества без подготовки к ней металла и кромок. Это обеспечивает экономию времени и высокую производительность.

Существующие недостатки

К сожалению, при всех существенных положительных сторонах у рассматриваемых аппаратов имеются и существенные недостатки:

До начала работы потребуется очень точно произвести всю настройку;
Точная техника подвержена сложным поломкам, поэтому быстрый ремонт и возобновление работы являются крайне сомнительными;
Имеются конкретные ограничения на максимальный/минимальный диаметр по закольцованным швам;
Сама техника чаще всего обладает небольшой массой, но случайная чрезмерная нагрузка на нее способна быстро вывести ее из строя;
Для эксплуатации требуются определенные навыки, что делает эту технику слабо доступной для малого бизнеса;
Высокая цена.

Как пользоваться ручной лебедкой?

В целом, все очень просто. Нужно лишь соблюдать технику безопасности и следовать здравому смыслу. В дополнение к рычажной лебедке обязательно нужно докупить трос, желательно не тоньше, чем на лебедке и длиной не менее 10 метров, и крепежные элементы.

Крепление троса за трицикл

Надежно прикрепляем трос к застрявшей технике, разматываем на всю длину, цепляем за лебедку. Саму лебедку цепляем за дерево, столб, специальный якорь для лебедки и т.п. При вытаскивании не сильно «засевшей» легкой техники можно использовать хоть лопату вместо якоря (на фото). Один человек держит лопату под углом, второй работает лебедкой.

Большое неудобство доставляет короткий трос рычажной лебедки. В моем случае его длина составляет чуть более полуметра. Если использовать якорь или лопату, перенося их дальше при каждой протяжке, то вытащить технику получается довольно быстро.

Но если «лебедиться» за дерево или столб, то придется придумать решение. Можно, например, использовать цепь вместо троса, каждый раз просто переставляя крюк лебедки, или трос с вставленными кольцами по всей длине (аналог цепи). Также можно использовать какие-либо фиксаторы, делать петлю из троса. В общем вариантов множество.

Для вытаскивания трицикла потребовалось около 5 протяжек рычажной лебедкой

При несоблюдении техники безопасности работа ручной лебедкой может быть опасна. Серьезную опасность представляет трос, которой при разрыве может причинить человеку увечья. Поэтому при большой нагрузке не лишним будет накинуть на середину троса какую-нибудь куртку или большую тряпку, которая не позволит ему сильно разогнаться при обрыве.

Важно надежно закрепить трос на технике

Проблемы грамотного выбора

Для каждой сварочной задачи необходимо учитывать собственные специальные параметры, которые требуют тщательной сверки при осуществлении покупки каретки/трактора. Для задач небольших объемов, не предполагающих особой сложности и требующих лишь постоянного выполнения однотипных операций, вполне подойдут одномоторные станки без программного управления. Они легки в эксплуатации, не представляют особой сложности при возникновении ремонтных ситуаций. В случае, если требуется выполнение масштабного проекта, а тем более его выполнение в сжатые сроки, то лучше приобретать многодуговые и многомоторные образцы. То же будет касаться и реализации серийного производства.

ВАЖНО! При покупке главным критерием выбора должен стать показатель максимального и минимального тока, а также размер применяемых расходных проволок!

Вместо эпилога

Сварочные тракторы/каретки являются простым, но функциональным решением для выполнения дуговых сварочных работ в режиме автоматики. Они способны передвигаться по заранее выбранному пути либо по особым рельсам, что оставляет человеку лишь обязанность визуально контролировать производимую работу. Главная задача оператора – правильно и надлежащим образом выставить необходимые настройки в соответствии с выполняемой задачей. Всю работу аппарат сможет выполнить самостоятельно. Тип работы бывает абсолютно разным, поэтому и сами аппараты могут быть легкими и недорогими или громоздкими и дорогостоящими. Все же, правильнее утверждать, что сварочный трактор или каретка, в первую очередь, ориентированы на промышленные объемы производства.

Преимущества

Использование данного приспособления обеспечивает процесс следующими преимуществами:

Точная поддержка заданных параметров на протяжении всего выполнения процедуры;
Современные модели имеют цифровую индикацию;
Вне зависимости от состояния наконечника присадочной проволоки, трактор для сварки под флюсом обеспечивает надежный поджиг дуги;
Нет необходимости в подготовительных работах с электродной проволоки;
Цикл сварочного процесса легко программируется по нужным параметрам;
Обеспечивается мягкий старт процесса;
Имеется возможность качественной результативной сварки даже в сложных местах;
С его помощью легко проходит сварка тонкого металла.