Устройство для разматывания проволоки из ферромагнитного материала

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗМАТЫВАНИЯ ПРОВОЛОКИ ИЗ ФЕРРОМАГНИТНОГО МАТЕРИАт ЛА, преимущественно сварочной, содержащее корпус, поворотную кассету для проволоки, пару направляющих роликов и постоянные магниты, распоИ .8 f ;;г;;5;И1| 27/i2f K}f ложенные вблизи от одной из торцовых поверхностей поворотной кассеты и радиально ориентированные относительно оси ее вращения, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности раб(, ы, устройство снабжено приводньми и двудисковой и однодисковой с управляющим контактом муфтами, дополнительными постоянными магнитами и парой направляющих роликов, при этом на однодисковой приводной муфте расположены постоянные магниты и она установлена соосно с поворотной кассетой, двудисковая приводная муфта расположена между парами направляющих роликов, и ось ее вращения параллельна оси вра (Л :щения поворотной кассеты, а на внутренней поверхности ее дисков диаметрально противоположно оси вращения | установлены дolЮJШИтeльныe постоянные магниты. Фие.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

tNMWW

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЬЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗ(%РЕТЕНИЙ И Of НРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ н RRTopcNolNY саидктЫвстеи ложенные вблизи от одной из торцовьк поверхностей поворотной кассеты и радиально ориентированные относительно оси ее вращения, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности раб<, и, устройство снабжено приводили и двудисковой и однодисковой с, управляющим контактом муфтами, дополнительными постоянными магнитами и парой направляющих роликов, при этом на одноднсковой приводной муфте расположены постоянные магниты и оиа установлена соосно с поворотной кассетой, двудисковая приводная муфта расположена между.парами направляющих роликов, и Я ось ее вращения параллельна оси вра.щения поворотной кассеты, а на внутренней поверхности ее дисков диаметрально противоположно оси вращения установлены дополнительные постоян- р ные магниты. (21) 3633173/25-27 (22) 09.08.83 (46) 15.12.84. Бюл. Ф 46 (72) Б.В.Худяков, В.А.Шереметьев, А.Д.Гололобов и А.И Еланцев (71) Челябинский политехнический институт им. Ленинского коисомола (53) 621. 791. 039 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 300270, кл. В 23 К 9/12, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

«5 726282, кл. В 23 К 9/12, 1969.

3. Авторское свидетельство СССР

В 841845, кл. З 23 К 9/12, 1979 (прототип) . (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗИАТЫВАНИЯ

ПРОВОЛОКИ ИЗ ФЕРРОМАГНИТНОГО МАТЕРИА-, ЛА, преимущественно сварочной,. c,îäåðжащее корпус, поворотную кассету для проволоки, пару направляющих роликов и постоянные магниты, распоSU„„ i 41 A! 3," 29041 2

Изобретение относится к электродуговой сварке, в частности к устройствам для подачи ферромагнитной проволоки, и может использоваться в машиностроении, в приборостроении и других областях техники.

Известно устройство для подачи электродной проволоки, содержащее двигатель, редуктор, поджимной и ведущий ролики, причем ведущий ро- !О лик связан с редуктором через пару шестерен, одна из которых установлена эксцентрично на валу. Редукто. Ра, а другая с таким же эксцентриситетом на валу ведущего ролика 1 .

В известном устройстве тянущее усилие, прикладываемое к проволоке, возникает за счет силы трения между проволокой и ведущим роликом. В результате этого происходит износ gp ведущего ролика, стирается его несечка, проволока начинает проскальзывать по ведущему ролику, что приводит к снижению надежности работы устройства для подачи проволоки в 25 зону дуги.

Кроме того, в результате трения проволоки и ведущего ролика возникает деФормация проволоки (в виде насечки, задиров и т.д.), которая приводит к неравномерности диаметра. проволоки по ее длине, что вызывает нестабильность процесса плавления электродной проволоки после подачи ее в зону дуги., 35

Известно также устройство для подачи сварочной проволоки, содержащее корпус, в котором установлено рычажное зажимное устройство и электромагнитная катушка, пРичем внутри 4р .электромагнитной катушки размещена подпружиненная самозажимная цанга, закрепленная в верхнем подвижном диске электромагнита, а рычаги зажимного устройства установлены В корпусе 45 шарнирно и смонтированы в нижнем подвижном диске электромагнита с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном направлению подачи проволоки (2).

В этом устройстве тянущее усилие, прикладываемое к проволоке, возникает sa счет силы трения между подпружиненной самозажимной цангой и сварочной.проволокой. В результате этого 55 происходит износ цанги, уменьшается сила взаимодействия с проволокой, что приводит к снижению надежности работы устройства для подачи сварочной проволоки в зону дуги.

Кроме того, в результате трения проволоки и цанги возникает деформация проволоки (в виде задиров, насечки и т.д.), которая приводит к неравномерности пиаметра проволоки по ее длине, что также вызывает нестабильность процесса плавления электродной проволоки после подачи ее в зону дуги.

Наиболее близким к изобретению является устройство для разматывания ферромагиитной проволоки, содержащее корпус, привод, кассету с ферромагнитной проволокой, установленную с возможностью вращения на оси, закрепленной в корпусе, приводной и прижимной ролики, расположенные диаметрально относительно оси проволоки, магнитный тЬрмоз, выполненный в виде неподвижного башмака, установленного соосно с кассетой вплотную к одной из ее торцовых поверхностей и по меньшей мере одного постоянного магнита, расположенного вблизи от той же торцовой поверхности и радиально ориентированного относительно оси вращения кассеты 31.

Недостатком данного устройства является невысокая надежность работы устройства

В устройстве требуется прикладывать к приводному ролику от привода значительные усилия, необходимые для вращения кассеты с проволокой, для преодоления сопротивления магнитного тормоза, а также для перемещения проволоки за счет силы трения между приводным роликом и проволокой. В результате этого происходит быстрый износ приводного ролика, стирается его насечка, проволока начинает проскальзывать по приводному ролику, что снижает надежность работы устройства для подачи проволоки в зону дуги.

Цель изобретения — повышение надежности работы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для разматывания проволоки из ферромагнитного материала, преимущественно сварочной, содержащее корпус, поворотную кассету для проволоки, пару направляющих роликов и постоянные магниты, расположенные сблизи от одной из торцовых поверхностей поворотной

11290 кассеты и радиально ориентированные относительно оси ее вращения, снабжено приводными двудисковой и однодисковой с управляющим контактом муфтами, дополнительными постоянными магнитами и парой направляющих роликов, при этом на однодисковой приводной муфте расположены постоянные магниты и она установлена соосно с поворотной кассетой, двудисковая при-10 водная муфта расположена между парами направляющих роликов и ось ее вращения параллельна оси вращения поворотной кассеты, а на внутренней поверхности ее дисков диаметрально,,15 противоположно оси ее вращения установлены дополнительные постоянные магниты. ,Наличие соосной с кассетой одно дисковой приводной муфты, на которой 20 расположены радиально ориентированные магниты относительно оси вращения кассеты, дополнительного привода,, управляющего контакта, изолированного от .корпуса и расположенного вблиФ зи боковой поверхности кассеты, направляющих роликов, позволяет передавать вращательное движение от дополнительного привода к кассете с ферромагнитной проволокой с помощью сил магнитного поля, а также автоматически поддерживать определенную скорость вращения кассеты независимо от изменения массы кассеты с проволокой, что необходимо для обеспечения равномерной подачи проволоки с кассеты через направляющие ролики к двухдисковой приводной муфте без образования петель проволоки между HHMH 40

При этом..использование. однодиско. вой приводной муфты позволяет зна-, чительно снизить разматывающее усилие, т.е. снизить нагрузку на двух» дисковУю приводную мУфтУ. В Резуль- 45 тате, этого повышается надежность работы устройства для подачи ферромагнитной проволоки.

На фиг. 1 показано устройство для разматывания ферромагнитной прово- 50 лохи, общий вид, на фиг. 2 - вид А на фиг. 1, на фиг. 3 — разрез Б-Бна фиг. 1,. на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1, на фиг. 5» разрез Г-Г на фиг. 1. 55

Устройство для разматывания ферромагнитной проволоки содержит корпус 1, привод 2, состоящий из элект41 4 родвигателя 3, ведущей шестерни 4 и ведомой шестерни 5, кассету 6 с ферромагнитной проволокой 7, установленную с возможностью вращения на оси 8, закрепленной в корпусе 1, однодисковую приводную муфту 9, двухдисковую приводную муфту 10, направляющие ролики 11-14. На однодис.ковой приводной муфте 9 установлены постоянные магниты 15-18 С-образной формы, расположенные сблизи одной. ,из торцовых поверхностей кассеты 6 и радиально ориентированные относи тельно оси вращения кассеты 6. Двух дисковая приводная муфта 10 располо-! жена таким образом, что ее ocr вращения параллельна оси вращения кассеты

6.- На двухдисковой приводной муфте

10 установлены постоянные магниты

19-22,.расположенные на внутренней поверхности дисков 23 и 24 муфты 10 диаметрально относительно оси вращения муфты 10 и оси проволоки 7. Пара направляющих роликов 11 и 12 и пара направляющих роликов 13 и 14 установлены по разные стороны от оси вращения двухдисковой муфты 10, причем ролики в каждой паре расположены диаметрально относительно оси проволоки 7. На валу 25 электродвигателя

3 установлена ведущая шестерня 4, которая находится в зацеплении с ведомой шестерней 5. Ведомая шестерня 5 установлена на валу 26 двухдисковой приводной муфты 10. Ведущая шестерня

27 установлена на валу электродвигателя 28 дополнительного привода 29.

Вблизи боковой поверхности кассеты

6 с проволокой расположен управляющий контакт 30, изолированный от корпуса

1 и соединенный с одним из входов блока 31 управления электродвигателем 28 дополнительного привода 29, другой вход блока 31 управления имеет электрический контакт с проволокой 7 через ролики 11 и 12. Выходы блока 31 управления подключены к клеммам электродвигателя 28 дополнительного привода 29.

В простейшем варианте блок 31 управления дополнительный приводом

29 представляет собой совокупность источника питания, подключенного к клеммам электродвигателя 28 через контакты электромагнитного реле, обмотка которого запитана через управляющий контакт 30 и проволоку 7.

1129041

Привод 2 служит для вращения двухдисковой приводной муфты 10 от электродвигателя 3 со скоростью, определяемой скоростью подачи прово- локи. Дополнительный привод 29 служит для вращения однодисковой приводной муфты 9 от электродвигателя

28 со скоростью, определяемой скоростью подачи проволоки.

Кассета 6 предназначена для хра- 10 кения ферромагнитной проволоки ?.

Однодисковая приводная муфта 9 с постоянными магнитами 15-18 служит для передачи вращательного движения от привода 29 к кассете 6 с ферро- 15 магнитной проволокой 7 с помощью сил магнитного поля, а также для обеспечения равномерной подачи проволоки 7 с .кассеты 6 к двухдисковой приводной муфте 10. 20

Двухдисковая приводная муфта 10 с постоянными магнитами 19-22 служит для преобразования вращательного движения от электродвигателя 3 в поступательное движение проволоки

7, направленное по касательной к образующей дисков 23 и 24 муфты 10 в направлении вращения.

В однодисковой приводной муфте 9 и двухдисковой приводной муфте 10 30 вместо постоянных магнитов можно использовать электромагниты.

Направляющие ролики 11-14 пред/ назначены для поддержания проволоки 35

7 между дисками 23 и 24 муфты 10 строго напротив магнитов 19 и 20 или 21 и 22 и обеспечения между проволокой и магнитами необходимого воздушного зазора.

Перед началом работы устройства часть проволоки 7 разматывают с кассеты 6, и конец проволоки 7 пропускают между направляющими роликами 11 и 12, между дисками 23 и 24 муфты 10, между направляющими роликами 13 и 14 и.далее заправляют его в токоподводящий наконечник (не показан).

Предлагаемое устройство для подачи ферромагнитной проволоки работает следующим образом.

При включении электродвигателя 3 вращение передается с ведущей шестерней 4 на ведомую шестерню 5. Ве-. домая шестерня 5 приводит во вращательное движение двухписковую приводную муфту 10 с магнитами 19-22.

Одчовременно включается двигатель

28, вращение вала которого через ведущую шестерню 27 передается однодисковой муфте .9 °

При вращении однодисковой приводной муфты 9 с магнитами 15-18 магнитное поле пронизьгвает витки ферромагнитной проволоки 7, в ней наводятся индуктивные токи. При взаимо действии электромагнитного поля, вызванного индукционными токами в проволоке 7, с магнитным полем постоянных магнитов 15-17 возникают электромагнитные силы, приводящие во вращение кассету 6 с проволокой

7, которая разматывается с кассеты

6 и равномерно подается через направляющие ролики 11 и 12 к двухдисковой приводной муфте 1О. При этом сила, прикладываемая к кассете 6 с проволокой 7, пропорциональна количеству витков проволоки на кассете 6.

При полной кассете 6 эта сила равна максимальной величине. При раскручивании кассеты 6 вначале ее скорость вращения меньше скорости вращения однодисковой муфты 9.

При выравнивании скоростей вращения кассеты б,и однодисковой приводной муфты 9 скорость вращения кассеты б может превысить скорость вращения муфты 9 за счет сил инерции массы кассеты 6 с проволокой 7. В этом случае возникает электромагнитная сила, которая тормозит кассету

6 с проволокой 7. Таким образом, производится автоматическое поддержание определенной скорости вращения кассеты 6 независимо от изменения массы кассеты б с проволокой 7, что необходимо для обеспечения равномерной подачи проволоки 7 через направляющие ролики 11 и 12 к двухдисковой проводной муфте 10 и далее через ролики 13 и 14 в зону дуги.

По мере разматывания проволоки 7 величины сил вращения и торможения кассеты 6 уменьшаются пропорционально количеству витков проволоки

7 в кассете б вплоть до нуля. При этом кассета 6 останавливается.

Одновременно с вращением кассеты

6 с заданной скоростью вращается двухдисковая муфта 10 с постоянными магнитами 19-22.

В результате взаимодействия магнитного поля постоянных магнитов

19-22 с ферромагнитной проволокой

1129041

7 возникает электромагнитная сила, действующая на проволоку 7 по ка— сательной и образующей дисков муфты

10 в направлении ее вращения. Скорость подачи проволоки 7 зависит 5 от изменения скорости вращения двухдисковой муфты 10, от мощности и количества пар постоянных магнитов.

Однако, если сила сопротивления движению проволоки 7 больше тянущего усилия, развиваемого двухдисковой муфтой 10 (например, в случае утыкания проволоки в свариваемую деталь), то проволока 7 проскальзывает без трения скольжения, в зазоре между дисков 23 и 24 двухдисковой муфты

10. А так как кассета 6 с проволокой

7 продолжает вращаться, то между направляющими роликами 11 и 12 и кассетой 6 образуется петля проволоки 7 (фиг.2, пунктир). По мере вращения кассеты 6 петля проволоки 7 увеличивается и замыкается на управляющий контакт 30. При этом блок 31 управления дополнительным приводом

29 размыкает цепь электродвигателя 28 (для рассматриваемого простейшего варианта блока. 31 управления . дополнительным приводом срабатывает. электромагнитное реле и размыкает 30 свои нормально замкнутые контакты в цепи питания электродвигателя 28)

Кассета 6 с проволокой 7 останавливается. После того, как тянущее усилие, развиваемое двухдисковой муфтой 10, больше силы сопротивления движению проволоки 7 .(HartpHMQp, после. утыкания проволоки в деталь проволока перегорает и возбуждается дуга) проволока в зазоре между дис- 40 ками 23 и 24 вновь приходит в двнже-! ние, а петля уменьшается и исчезает. совсем, при этом цепь между проволокой 7 и управляющим контактом 30 разрывается. Блок 31 управления дополнительным приводом 29 включает. электродвигатель 28 (для рассматриваемого простейшего варианта блока

31 управления дополнительным приводом электромагнитного реле отключа-50 ется и замыкает свои нормальные замкнутые контакты в цепи питания электродвигателя 28). При этом кассета 6 с проволокой 7 начинает вращаться, тем самым. снижая нагрузку на 55 двухдисковую муфту 10

В качестве базового объекта выбрано устройство для подачи ферромагнитной проволоки (с приводными .роликами), входящее в состав полуавтомата для дуговой сварки плавящимся электродом в углекислом газе типа

ПДГ-305.

В процессе эксплуатации. в базовом объекте в результате трения между приводными роликами и проволокой происходит износ приводного ролика, стирается его насечка, проволока начинает проскальзывать по приводному ролику, что приводит к снижению надежности работы устройства, а также к расходу металла и дополнительным трудозатратам на замену износившихся роликов и изготовление новых роликов из специальной легированной ст али.

Кроме того, в результате трения между проволокой и приводньа+ роликом возникает деформация проволоки в виде насечки, задиров и т,д., которая приводит к неравномерности диаметра проволоки по ее длине, что вы- . зывает нестабильность процесса плав— ления проволоки при подаче ее в зону дуги.

Использование вместо приводньм роликов в предлагаемом устройстве однодисковой и.двухдисковой приводных магнитных муфт позволяет улучшить равномерность подачи проволоки в зону дуги и передать тянущее усилие от привода на ферромагнитную проволоку с помощью сил магнитного поля, т.е. без непосредственного контакта с ферромагнитной проволокой приводных элементов. В результате этого исключается деформация проволоки и износ приводных элементов, что повышает надежность работы устройства в. процессе эксплуатации по сравнению с базовым объектом. При этом получается значительная экономия металла, из которого изготавливают приводные ролики базового объекта, и экономия трудозатрат на замену износившихся приводных роликов в процессе эксплуатации и изготовление новых приводных роликов для базового обьекта.

1129041

Рид4

6 б

Составитель Н.Бойцов

Техред M.Надь

Корректор M,Лемчик .

Редактор А.Гулъко

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 9286/10 Тираж 1036 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений .и открытий

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