RU2275996C2 - Manual electric-arc welding operator training apparatus - Google Patents

Manual electric-arc welding operator training apparatus Download PDF

Info

Publication number
RU2275996C2
RU2275996C2 RU2003131866/02A RU2003131866A RU2275996C2 RU 2275996 C2 RU2275996 C2 RU 2275996C2 RU 2003131866/02 A RU2003131866/02 A RU 2003131866/02A RU 2003131866 A RU2003131866 A RU 2003131866A RU 2275996 C2 RU2275996 C2 RU 2275996C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
simulator
electrode
welded
arc welding
parts
Prior art date
Application number
RU2003131866/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003131866A (en
Inventor
Николай Михайлович Смолин (RU)
Николай Михайлович Смолин
Original Assignee
Николай Михайлович Смолин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Николай Михайлович Смолин filed Critical Николай Михайлович Смолин
Priority to RU2003131866/02A priority Critical patent/RU2275996C2/en
Publication of RU2003131866A publication Critical patent/RU2003131866A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2275996C2 publication Critical patent/RU2275996C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Instructional Devices (AREA)
  • Resistance Welding (AREA)

Abstract

FIELD: didactic devices for learning primary procedures and skills of manual electric arc drill.
SUBSTANCE: training apparatus includes housing, welded parts simulator, electrode mounted in electrode holder and electronic voltage conversion circuit. Said circuit is arranged inside housing and it represents voltage converter whose outlet is connected with electrode and with welded parts simulator. Said simulator is in the form of flexible thin metallic substrate to which paper sheet is secured by means of magnet. Simulator is mounted with possibility of changing inclination angle for simulating different types of welded seams. Flexible thin metallic substrate may have flat or curvilinear surface. It shortens time period of learning and improves its visualization due to using feedback circuit and due to possibility for writing operator actions on paper sheet.
EFFECT: improved design, enhanced efficiency of learning.
3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к дидактическим средствам обучения освоению процесса сварки и может быть использовано в учебном процессе при подготовке сварщиков для выработки профессиональных начальных приемов и навыков ручной электродуговой сварки.The invention relates to didactic training tools for mastering the welding process and can be used in the educational process in the preparation of welders to develop professional initial techniques and skills for manual arc welding.

Заявителю известен аналог заявляемой полезной модели (а.с. №1441446 СССР от 30.11.88 г. бюл. №44), как близкий ему по совокупности существенных признаков. Данный аналог представляет тренажер сварщика, где электронная схема контролирует положение электрода (в основном по приборам), другие параметры, но также косвенно, т.е. данный тренажер является контролирующим, поэтому с ним работают профессиональные сварщики при переаттестации и повышении квалификации.The applicant knows the analogue of the claimed utility model (AS No. 1441446 of the USSR dated November 30, 88, Bulletin No. 44), as being close to him in the aggregate of essential features. This analogue is a welder simulator, where the electronic circuit controls the position of the electrode (mainly by instruments), other parameters, but also indirectly, i.e. This simulator is controlling, therefore professional welders work with it during re-certification and advanced training.

Недостатком такого тренажера по сравнению с заявляемым является отсутствие обратной связи между тренажером и обучающимся, низкий уровень наглядности, опосредованная связь с педагогом, отсутствие контроля и самоконтроля, самообучения, а также очень сложная электронная схема, которая требует квалифицированного обслуживания, высокая цена, невозможность самостоятельного изготовления в условиях учебного заведения. Этот тренажер контролирует огромное количество параметров, которые для начинающего сварщика не являются главными.The disadvantage of this simulator compared to the claimed one is the lack of feedback between the simulator and the student, a low level of visibility, an indirect connection with the teacher, the lack of control and self-control, self-training, as well as a very complex electronic circuit that requires qualified maintenance, high price, the impossibility of self-production in a school setting. This simulator controls a huge number of parameters that are not important for a novice welder.

Заявителю известен также аналог заявляемого изобретения, как близкий ему по совокупности существенных признаков (а.с. СССР №1596369 от 30.09.90 г. бюл. №36). Данный прототип представляет собой тренажер для овладения умениями ручной электродуговой сварки, а именно овладение первоначальными умениями профессиональных приемов. Такой тренажер содержит имитатор свариваемых деталей, имитатор электрода с электрододержателем. Имитация сварного шва получается путем отсоса воздуха с песком с поверхности имитируемых свариваемых деталей. По форме дорожки, которая получается при отсосе песка с поверхности имитируемых свариваемых деталей, судят об умениях сварщика. Кроме того, на имитаторе свариваемых деталей имеются поперечные ребра, которые помогают обучающемуся освоить ограниченное число сварных швов.The applicant is also aware of an analogue of the claimed invention as being close to him in the aggregate of essential features (AS of the USSR No. 1596369 of 09.30.90, Bull. No. 36). This prototype is a simulator for mastering the skills of manual arc welding, namely, mastering the initial skills of professional techniques. Such a simulator contains a simulator of parts to be welded, an electrode simulator with an electrode holder. Simulation of the weld is obtained by suctioning air with sand from the surface of the simulated welded parts. The shape of the track, which is obtained by suctioning sand from the surface of simulated welded parts, judges the skills of the welder. In addition, there are transverse ribs on the simulator of the parts to be welded, which help the student to master a limited number of welds.

Недостатком этого аналога является низкая наглядность, например имитируется не только свариваемые детали, сварной шов, а также электрод и держатель. В этом прототипе физический принцип электродуговой сварки заменен механическим (отсосом песка с поверхности свариваемых деталей). Поперечные ребра на поверхности имитируемых свариваемых деталей позволяют разучить ограниченное число сварных швов, совершенно не имитируются сварные швы на криволинейной поверхности, потолочные швы и другие. На имитаторе поверхности свариваемых деталей педагогу трудно задать упражнение, которое должен выполнить обучающийся. После каждого упражнения необходимо привести поверхность свариваемых деталей в первоначальное состояние (необходимо вновь насыпать слой песка). Тренажер сварщика для ручной электродуговой сварки привязан к пневмосистеме и не может быть использован автономно, кроме того, он не может длительное время сохранять результаты обучения, например, после каждого задания педагога. Шум от компрессора не лучшим образом влияет на самочувствие учащегося и педагога.The disadvantage of this analogue is low visibility, for example, not only the parts to be welded, the weld, but also the electrode and holder are imitated. In this prototype, the physical principle of electric arc welding is replaced by mechanical (suction of sand from the surface of the parts being welded). The transverse ribs on the surface of the simulated welded parts allow you to learn a limited number of welds, there are absolutely no simulated welds on a curved surface, ceiling seams and others. On the simulator of the surface of the welded parts, it is difficult for the teacher to set an exercise that the student must perform. After each exercise, it is necessary to bring the surface of the parts to be welded to their original state (it is necessary to again pour a layer of sand). The welder’s simulator for manual electric arc welding is tied to the pneumatic system and cannot be used autonomously, in addition, it cannot store training results for a long time, for example, after each teacher’s assignment. The noise from the compressor does not affect the well-being of the student and teacher in the best way.

Прототипом настоящего изобретения является А.С. №556908 (бюллетень №17 от 1977 г.). Целью изобретения по этому А.С. является также повышение эффективности процесса обучения. Для достижения этой цели тренажер снабжен электрическим преобразователем сварочной дуги в звук различной частоты и головными телефонами, подключенными в сварочную цепь.The prototype of the present invention is A.S. No. 556908 (Bulletin No. 17 of 1977). The aim of the invention on this A.S. is also improving the learning process. To achieve this goal, the simulator is equipped with an electric converter of the welding arc into sound of various frequencies and head phones connected to the welding circuit.

Тренажер позволяет значительно ускорить процесс обучения сварщиков благодаря совместному участию двух органов чувств в восприятии информации о длине сварочной дуги.The simulator allows you to significantly speed up the process of training welders due to the joint participation of two senses in the perception of information about the length of the welding arc.

Задача, на решение которой направлено изобретение, является увеличение наглядности, введение эффективной обратной связи для контроля и самоконтроля обучаемого, возможностей записи действий обучаемого по выполнению задания педагога и сохранения этой записи в течение всего периода обучения на бумажном носителе. Заявляемое изобретение предполагает использовать электрод и электрододержатель промышленного образца. Автору изобретения удалось решить проблему имитации электрической искры, которая создается электронной схемой, т.е. сохранить физическую сущность электродуговой сварки. Эта искра вырабатывается электронной схемой от гальванических батарей, следовательно, может работать автономно, при этом уровень шума снижен до пороговой величины. Предлагаемое автором изобретение позволяет выполнить тренажер портативным и переносным, в отличие от прототипа выполнен в виде «дипломата» и, кроме того, заявляемый тренажер способен работать в автономном режиме. Все это соответствует критерию «изобретательность».The task to which the invention is directed is to increase the visibility, introduce effective feedback for the control and self-control of the student, the ability to record the actions of the student to complete the tasks of the teacher and save this record throughout the training period on paper The claimed invention involves the use of an electrode and an electrode holder of an industrial design. The inventor was able to solve the problem of simulating an electric spark, which is created by an electronic circuit, i.e. save the physical essence of electric arc welding. This spark is generated by an electronic circuit from galvanic batteries, therefore, it can operate autonomously, while the noise level is reduced to a threshold value. The invention proposed by the author allows the simulator to be portable and portable, in contrast to the prototype, it is made in the form of a "diplomat" and, in addition, the inventive simulator is able to work offline. All this meets the criterion of "ingenuity."

В заявляемом тренажере удалось решить проблему записи и сохранения действий обучаемого и записи заданий педагога, что достигается использованием электрической искры от электронной схемы, которая способна прожигать бумажный лист, если он лежит на металлической подложке, которая является частью имитатора свариваемых деталей и одновременно служит вторым электродом электронной схемы. След от такой искры представляет на бумажном листе ряд перфорированных точек, которые повторяют задание педагога, которое может быть нарисовано на этом же листе или задано вербально. Имитатор свариваемых деталей изготовлен из тонкой металлической пластинки, поверх которой располагается лист бумаги и которая может принимать различные формы деталей для имитации сварных швов, в том числе и на криволинейной поверхности, а также позволяет имитировать потолочные швы и может быть установлен под любым углом.In the inventive simulator, it was possible to solve the problem of recording and saving the actions of the learner and recording the tasks of the teacher, which is achieved by using an electric spark from an electronic circuit that can burn a paper sheet if it lies on a metal substrate, which is part of the simulator of the parts to be welded and at the same time serves as the second electrode of the electronic scheme. The trace of such a spark represents on a paper sheet a series of perforated dots that repeat the teacher’s task, which can be drawn on the same sheet or verbally specified. The simulator of the parts to be welded is made of a thin metal plate over which a sheet of paper is located and which can take various forms of parts to simulate welds, including on a curved surface, and also allows you to simulate ceiling joints and can be installed at any angle.

Достижение технического результата изобретения возможно только за счет сохранения физической сущности процесса электродуговой сварки на тренажере. Благодаря обратной связи обучаемый имеет возможность контроля и самоконтроля, при этом его действия записываются на бумажном носителе и сохраняются в течение всего периода обучения, что позволяет проследить динамику освоения обучаемым умений в области ручной электродуговой сварки. Увеличение наглядности повышает качество умений и знаний обучаемого.The achievement of the technical result of the invention is possible only by maintaining the physical nature of the process of electric arc welding on the simulator. Thanks to the feedback, the trainee has the ability to control and self-control, while his actions are recorded on paper and stored throughout the entire training period, which allows us to trace the dynamics of the learner's mastering of skills in the field of manual arc welding. The increase in visibility increases the quality of the learner’s skills and knowledge.

Приведенные выше отличительные признаки являются новыми по сравнению с прототипом, потому изобретение соответствует критерию "новизна".The above distinguishing features are new in comparison with the prototype, because the invention meets the criterion of "novelty."

Данное техническое решение может быть воспроизведено промышленным способом, следовательно, оно соответствует критерию "промышленная применимость".This technical solution can be reproduced industrially, therefore, it meets the criterion of "industrial applicability".

Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 представлен общий вид тренажера электросварщика ручной электродуговой сварки. Он содержит имитатор свариваемых деталей (2), корпус (4), внутри которого находится электронная схема (см. фиг.2), электрод с электрододержателем (5 и 6), лист бумаги для записи выполнения задания обучаемым (1), который крепится к имитатору свариваемых деталей с помощью магнитов, стойки (3) для установки имитатора свариваемых деталей под любым углом.The invention is illustrated by drawings. Figure 1 presents a General view of the simulator electric welder manual arc welding. It contains a simulator of parts to be welded (2), a housing (4), inside of which there is an electronic circuit (see figure 2), an electrode with an electrode holder (5 and 6), a sheet of paper for recording the fulfillment of the task by the trainee (1), which is attached to to the simulator of parts to be welded using magnets, a rack (3) for installing the simulator of parts to be welded at any angle.

Тренажер работает следующим образом. Обучаемый концом электрода касается имитатора свариваемых деталей, чтобы зажечь дугу, а затем ему необходимо сохранять такое расстояние от конца электрода до имитатора свариваемых деталей, чтобы на листе бумаги оставался ровный ряд одинаково перфорированных точек, т.к. слишком близкое расположение конца электрода вызывает обугливание части листа бумаги, на ней появляются пятна с обугливаемыми краями, а слишком большое расстояние от листа бумаги не оставляет никаких следов. О степени освоения начальных умений ведения ручной электродуговой сварки судят по этим следам, а если сохранять эти листы бумаги, то можно проследить изменения в динамике в освоении обучаемым профессиональным приемам.The simulator works as follows. The end-of-electrode being trained touches the simulator of the parts to be welded in order to ignite the arc, and then he needs to maintain a distance from the end of the electrode to the simulator of parts to be welded so that an even row of equally perforated points remains on the sheet of paper, because too close the end of the electrode causes carbonization of part of the sheet of paper, spots with carbonized edges appear on it, and too large a distance from the sheet of paper leaves no residue. The degree of mastering of the initial skills of manual electric arc welding is judged by these traces, and if you save these sheets of paper, you can trace the changes in the dynamics in the development of trained professional techniques.

Электрическая схема представляет собой преобразователь напряжения, который позволяет получать на выходе 20-15 кВ, тогда как на входе схемы 6-9 В. Величина тока в этой схеме является ничтожной, что и обеспечивает безопасные условия занятий на тренажере. Тренажер может работать полностью в автономном режиме, он прост в изготовлении и доступен в обслуживании.The electric circuit is a voltage converter that allows you to get 20-15 kV at the output, while at the input of the circuit it is 6-9 V. The current value in this circuit is negligible, which ensures safe training conditions on the simulator. The simulator can work completely offline, it is easy to manufacture and affordable to maintain.

Claims (3)

1. Тренажер электросварщика ручной электродуговой сварки, содержащий корпус, имитатор свариваемых деталей, электрод, закрепленный в электрододержателе и электронную схему преобразования напряжения, отличающийся тем, что электронная схема преобразования напряжения расположена внутри корпуса и выполнена в виде преобразователя напряжения, выход которого соединен с электродом и имитатором свариваемых деталей, выполненным в виде гибкой тонкой металлической подложки с закрепленным на ней с помощью магнита листом бумаги, при этом имитатор свариваемых деталей установлен с возможностью изменения угла наклона для имитации различных видов сварочных швов.1. A simulator for manual electric arc welding, comprising a housing, a simulator of the parts to be welded, an electrode fixed in an electrode holder and an electronic voltage conversion circuit, characterized in that the electronic voltage conversion circuit is located inside the housing and is made in the form of a voltage converter, the output of which is connected to the electrode and a simulator of parts to be welded, made in the form of a flexible thin metal substrate with a sheet of paper fixed to it with a magnet, while the simulator the parts to be welded is installed with the possibility of changing the angle of inclination to simulate various types of welds. 2. Тренажер электросварщика ручной электродуговой сварки по п.1, отличающийся тем, что тонкая гибкая металлическая подложка с закрепленным на ней листом бумаги выполнена с плоской поверхностью.2. The simulator of a manual electric arc welding welder according to claim 1, characterized in that a thin flexible metal substrate with a sheet of paper attached to it is made with a flat surface. 3. Тренажер электросварщика ручной электродуговой сварки по п.1, отличающийся тем, что тонкая гибкая металлическая подложка с закрепленным на ней листом бумаги выполнена с криволинейной поверхностью.3. The simulator of a manual electric arc welding welder according to claim 1, characterized in that a thin flexible metal substrate with a sheet of paper attached to it is made with a curved surface.
RU2003131866/02A 2003-10-29 2003-10-29 Manual electric-arc welding operator training apparatus RU2275996C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003131866/02A RU2275996C2 (en) 2003-10-29 2003-10-29 Manual electric-arc welding operator training apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003131866/02A RU2275996C2 (en) 2003-10-29 2003-10-29 Manual electric-arc welding operator training apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003131866A RU2003131866A (en) 2005-05-27
RU2275996C2 true RU2275996C2 (en) 2006-05-10

Family

ID=35824116

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003131866/02A RU2275996C2 (en) 2003-10-29 2003-10-29 Manual electric-arc welding operator training apparatus

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2275996C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2447515C1 (en) * 2011-02-08 2012-04-10 Вадим Михайлович Шурупов Simulator for arc-welding training
RU2705476C1 (en) * 2018-11-20 2019-11-07 Закрытое акционерное общество "Дидактические Системы" Manual hand welder simulator trainer

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2447515C1 (en) * 2011-02-08 2012-04-10 Вадим Михайлович Шурупов Simulator for arc-welding training
RU2705476C1 (en) * 2018-11-20 2019-11-07 Закрытое акционерное общество "Дидактические Системы" Manual hand welder simulator trainer

Also Published As

Publication number Publication date
RU2003131866A (en) 2005-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4689021A (en) Spark trainer for welders
SU1324050A1 (en) Device for training skills in manual arc welding
DE69938508D1 (en) SYSTEM, METHOD AND COMPONENT OF A SIMULATION-BASED RECOILING SYSTEM
RU2275996C2 (en) Manual electric-arc welding operator training apparatus
Sahdan et al. Self-regulated learning: A literature review for 21st century learning technology
Li et al. Researches on using robots in education
CN105321399A (en) Brush calligraphy practicing apparatus, conductive brush and brush calligraphy practicing system
CN205468094U (en) Telescopic portable literature teaching blackboard
CN112908092A (en) Music teaching device and teaching method
CN108417134A (en) A kind of teaching wind vane operation principle demonstration equipment
SU556908A1 (en) Simulator for training welders in manual arc welding techniques
RU84281U1 (en) HAND ELECTRIC WELDING WELDER SIMULATOR
Amiruddin et al. Distance monitoring applications, angle and speed between nozzle and work piece: Ultrasonic detection sensor system of Gas Metal Arc Welding (GMAW)
CN104835367A (en) Mathematics autonomous learning system
Wang et al. Study on underwater wet arc welding training with haptic device
KWOK THE TAO OF TEACHING
RU55492U1 (en) SIMULATOR FOR TRAINING MANUAL ELECTRIC ARC WELDING
CN209859329U (en) Professional ability learning device for teachers and students
CN102831880A (en) Interference-free multifunctional metronome for rhythm conducting
CN204965834U (en) Dynamic (dynamical) english teaching aid
CN211479488U (en) Manpower resources department trains sand table
RU37862U1 (en) SIMULATOR FOR TRAINING SAWING RECEPTIONS
CN212032409U (en) Tourism management teaching mode
CN214279402U (en) Teacher trains with emergent management training machine
CN210271459U (en) Entrepreneurship base simulation device

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20071030