Машина для сварки трением

 

МАЙШНА ДЛЯ СВАРКИ ТРЕНИЕМ, содержащая шпиндель, электромагнитный привод осевого давления, включающий корпус-магнитопровод с якорем, установленным с возможностью осевого перемещения относительно шпинделя и жестко связанным с зажимным устройством для свариваемой детали , зажимное устройство для невращающейся детали, отличающаяся тем, что, с целью расширения технологических возможностей машины путем обеспечения требуемой взаимной ориентации свариваемых детЕшей, она снабжена установленным в выполненном в якоре rnyf хом радиальном отверстии фиксатором , центр масс которого смещен от оси вращения в сторону, противоположную выходу из отверстия, рабочая часть имеет клиновидную форму и выполнена из ферромагнитного материсша, а на корпусе-маг (Л нитопроводе выполнен радиальный паз,, имеющий форму рабочей части фиксатора.

(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ЗСЮ В 23 K 20 12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ с

ВФ Ю

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3572043/25-27, (22) 05.04.83 (46) 28.02.84. Вюл. 9 8 (72) В.И.Дискин, О.Н.Меркурьев, С.И.Матвеев, С.В.Федоров и Ю.А.Шевцов (71) Челябинский филиал Научноисследовательского института технологии тракторного и сельскохозяйственного машиностроения (53) 621.791.14 ° 03(088.$) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 517438, кл. В 23 К 20/12, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

9 870038, кл. В 23 К 20/12, 1980 (прототип). (54) (57) МАШИНА ДЛЯ СВАРКИ ТРЕНИЕМ, содержащая шпиндель, электромагнитный привод осевого давления, включающий корпус-магнитопровод с якорем, установленным с возможностью осевого перемещения относительно шпинделя и жестко связанным с зажимным устройством для свариваемой детали, зажимное устройство для невращающейся детали, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей машины путем обеспечения тре» буемой взаимной ориентации свариваемых деталей, она снабжена установленным в выполненном в якоре глу» хом радиальном отверстии фиксатором, центр масс которого смещен от оси вращения в сторону, противоположную выходу из отверстия, рабочая часть имеет клиновидную форму и выполнена из ферромагнитного материала, а на корпусе-магнитопроводе выполнен радиальный паз, имеющий форму рабочей части фиксатора.

1076237

Изобретение относится к сварке, а именно к устройствам для сварки трением. В настоящее время . целый класс деталей, соединяемых посредством дуговой сварки не удается перевести на сварку трением только потому, что в существующем серийном оборудовании для сварки трением нет устройства для угловой ориентации шпинделя.

Известно устройство для угловой ориентации шпинделя машины для сварки трением, которое состоит из корпуса, в котором смонтирован гидродвигатель состоящий из трех фиксаторов, подпружиненного пальца, муфты свободного хода. Шпиндель машины выполнен полым и снабжен установленным в его полости торсионом, один конец которого жестко связан со шпинделем, а на другом конце, установлен упор. Для рассеивания потенциальной энергии торсиона машина снабжена демпфером jl) .

Однако устройство сложно конструктивно и, как показали испытания, ненадежно в работе, поэтому оно не нашло практического применения.

Известна машина для сварки трением, содержащая шпиндель, электромагнитный привод осевого давления, включающий корпус-магни гопровод с якорем, установленным с возможностью осевого перемещения относительно шпинделя и жестко связанного с зажимным устройством для свариваемой детали, эажимное устройство для невращающейся детали |2j .

Недостатком укаэанной машины является то, что на ней нельзя сваривать детали, требующие взаимной ориентации, вследствие чего, ее технологические возможности существенно ограничены.

Цель изобретения — расширение технологических воэможностей машины путем обеспечения требуемой взаимной ориентации свариваемых деталей.

Поставленная цель достигается тем, что машина для сварки трением, содержащая шпиндель, электромагнитный привод осевого давления, включающий корпус-магнитопровод г, яко, рем, установленным с воэможностью осевого перемещения относительно шпинделя и жестко связанным с зажимным устройством для свариваемой детали, зажимное устройство для невращающейся детали, снабжена установленным в выполненном в якоре глухом радиальном отверстии фиксатором, центр масс которого смещен от оси вращения в сторону, проти5

10 !

45 воположную выходу из отверстия, ра-> бочая часть имеет клиновидную форму и выполнена иэ ферромагнитного материала, а на корпусе-магнитопроводе выполнен радиальный наз, имеющий форму рабочей части фиксатора.

На фиг.l показана конструктивная схема предлагаемой машины; на фиг.2 — сечение A-A в 3-х положениях фиксатора.

Машина содержит статину 1, на которой смонтирован корпус магнитопровода 2.электромагнитного приво" да осевого давления. Внутри корпуса магнитопровода 2 на подшипниках 3 смонтирован шпиндель 4. Якорь

5 электромагнитного привода жестко связан с зажимным устройством 6 для свариваемой детали и установлен в шпинделе 4 с воэможностью осевого перемещения. В якоре 5 выполнено глухое отверстие, в котором с возможностью перемещения установлен фиксатор 7, с центром масс (ц.м.), смещенным от оси вращения в сторону, противоположную выходу из отверстия, и рабочая часть фиксато- ра выполнена из ферромагнитного материала и имеет клиновидную форму. На корпусе-магнитопроводе 2 в верхней части нерабочего зазора (паразитного зазора) сделан паз 8, имеющий форму рабочей части фиксатора 7. Для возврата якоря 5 в ис" ходное положение установлена пружина 9. Магнитный поток создается обмоткой 10. Привод 11 вращения (асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором) связан со шпинделем посредством клиноременной передачи 12. Зажимное устройство 13 для неподвижной детали смонтировано на корпусе-магнитопро воде 2. Сварочный стык обозначен позицией 14.

Машина работает следующим образом.

После установки свариваемых деталей в эажимных устройствах 6 и 13 включается привод 11 вращения, который через клиноременную передачу разгоняет шпиндель 4 до номинальных оборотов. Включается обмотка 10 электромагнитного привода, якорь 5, перемещаясь вправо, создает давление в сварочном стыке. Происходит разогрев сварочного стыка. Во время разгона шпинделя и в процессе нагрева на фиксатор 7 действует центробежная сила P,которая не дает фиксатору 7 выйти иэ отверстия якоря 5. Прн включении электромагнитного привода на фиксатор 7 помимо центробежной силы Рц действует электромагнитная сила Рц, направленная в сторону нерабочего зазора

1076237 электромагнитного привода, т.е. к выходу иэ отверстия якоря Б. СООт» ношение между этими силами подбирается таким образом, чтобы во время нагрева сварочного стыка, величина центробежной силы была больше электромагнитной силы (расчет сил производится по известным формулам иэ теоретической механики и электромагнетиэма).

По истечении времени разогрева (в машине установлено реле." времени, которое условно не показано) обмотка статора электродвигателя переключается на режим торможения противотоком. При снижении оборотов шпинделя, наступает момент, когда;. величина электромагнитной силы Р становится больше центробежной си-. лы (примерно при 50-100 об/мин), фиксатор 7 выходит из отверстия в якоре 5 и попадает в паз 8 в корпусе-магнитопроводе 2 ° Происходит резкая остановка шпинделя 4 во вполне определенном (фиксированном) положении. Включение фиксатора 7 происходит при минимальной кинематической энергии шпинделя, поэтому износ фиксатора при включении будет минимальным. На фиг.2 позиция 1 показано положение фиксатора 7 перед включением привода 1.1 вращения.

Под действием собственного веса он находится в полностью утопленном в отверстии якоря 5 положении. Такое же положение фиксатор 7 занимает во время разгона шпинделя 4 и в процессе разогрева сварочного стыкà. На фиr.2позицией П показано положение фиксатора в момент торможения. Величина силы Рв больше

Р . В позиции Ш показано положение

"О шпинделя фиксатора 7 при остановке шпинделя 4. После остановки шпинделя 4 привод ll вращения отключается и по истечении времени проковки 2-3 с, отключается обмотка 10 °

Фиксатор 7 под действием собственного веса занимает исходное положение ° Сварка закончена.

При таком конструктивном исполнении машины появляется воэможность останавливать шпиндель в ориентированном положении и сваривать детали, требующие четкой взаимной ориентации. Устройство.для угловой ориентации шпинделя, выполненное с учетом конструктивных особенностей машины сварки трением с электромагнитным приводом осадки, имеет исключительно простую конструкцию и

О практически не усложняет общую конструкцию машины.

1076237

Составитель И.Фелицина

Редактор Ю.Середа Техред A.Áàáèíåö .Корректор A,Ïîâõ

Заказ 599/12 Тираж 1037 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская -наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

A-А

< мцэциюХ

A-

Жид ням