Машина для сварки трением

 

Изобретение относится к устройствам для сварки трением и может быть использовано для сварки длинномерных деталей, требующих взаимной ориентации, и любых других деталей, которые целесообразно изготавливать с использованием сварки трением . Цель изобретения - расширение технологических возможностей и повышение качества сварного соединения. Устройство содержит привод крутильных колебаний и электромагнитный привод осевого сварочного давления , конструктивно объединенные в одно целое. Крутильные колебания создаются за счет того, что на зажимном устройстве для подвижной свариваемой детали закреплена обмотка переменного тока, взаимодействующая с магнитным потоком электромагнита, создающего осевое сварочное давление. Зажимное устройство связано с якорем электромагнита посредством торсионного вала, частота свободных колебаний которого вместе с массой зажимного устройства равна частоте переменного тока обмотки. Это позволяет использовать при сварке резонансный режим и затрачивать минимальное количество энергии при сварке трением. Раздельное регулирование сварочного давления и крутящего момента позволяет подбирать оптимальные режимы сварки и сваривать детали, которые на существующем серийном оборудовании сварить невозможно. 1 ил. с е сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ÄÄSUÄÄ1382624

А1

51> 4 В 23 К 20/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /"

Р

-Л.

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4072828/30-27 (22) 05.05.86 (46) 23.03.88. Бюл. № 11 (7l) Челябинский филиал Научно-производственного объединения технологии тракторного и сельскохозяйственного машиностроения (72) В. И. Дыскин, А. А. Исаев, Л. М. Тараван и В. Г. Серебряков (53) 621.791.14 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1260144, кл. В 23 К 20/12, 1984.

Авторское свидетельство СССР № 1080943, кл. В 23 К 20/12, 1983. (54) МАШИНА ДЛЯ СВАРКИ ТРЕНИЕМ (57) Изобретение относится к устройствам для сварки трением и может быть использовано для сварки длинномерных деталей, требующих взаимной ориентации, и любых других деталей, которые целесообразно изготавливать с использованием сварки трением. Цель изобретения — расширение технологических возможностей и повышение качества сварного соединения. Устройство содержит привод крутильных колебаний и элект ромагнитный привод осевого сварочного давления, конструктивно объединенные в одно целое. Крутильные колебания создаются за счет того, что на зажимном устройстве для подвижной свариваемой детали закреплена обмотка переменного тока, взаимодействующая с магнитным потоком электромагнита, создающего осевое сварочное давление. Зажимное устройство связано с якорем электромагнита посредством торсионного вала, частота свободных колебаний которого вместе с массой зажимного устройства равна частоте переменного тока обмотки. Это позволяет использовать при сварке резонансный режим и затрачивать минимальное количество энергии при сварке трением. Раздельное регулирование сварочного давления и крутящего момента позволяет подбирать оптимальные режимы сварки и сваривать детали, которые на суШествующем серийном оборудовании сварить невозможно. 1 ил.

1382624

Формула изобретения

Изобретение относится к сварке, а именно к устройствам для сварки трением.

Цель изобретения — расширение технологических воэможностей машины сварки тре нием и повышение качества получаемых свар5 ных соединений.

На чертеже показана конструктивная схема машины для сварки трением.

Машина состоит из корпуса-магнитопровода 1, внутри которого на втулке 2, выполненной из неферромагнитного мате- 10 риала, установлен неподвижно сердечник 3.

Якорь 4 электромагнита связан с эажимным устройством 5 через торсионный вал 6. На зажимном устройстве 5 закреплена обмотка 7, подключенная к источнику переменного тока, витки которой перпендикулярны магнитному потоку, показанному штриховой линией, создаваемому обмоткой 8, подключенной к источнику постоянного тока.

Витки обмотки 7 размещены в кольцевом зазоре, образованном корпусом-магнитопроводом и сердечником электромагнита. Обмотка 7 представляет собой конструкцию из медных стержней и двух токосъемных колец, выполненных в виде беличьей клетки.

Стержни закреплены в пазах эажимного устройства 5. Общее количество стержней 25. Тангенциальное усилие, действующее на каждый стержень, примерно 5 кг. Дна метр стержня 10 мм. Деформация стержней под действием сил находится в пределах упругости стержней. Зажимное устройство 5 имеет максимальную амплитуду колебаний 2 . Неподвижное зажимкое устройство 9 закреплено на корпусе-магнитопроводе l. Для возврата якоря 4 установлена пружина 10. Соосность сварного соединения обеспечивается направляющей втулкой 1!. Сварочный стык обозначен позицией 12.

Машина работает следующим образом.

После установки деталей в эажимных устройствах 5 и 9 включаются обмотки 8 н 7.

При этом обмоткой 8 создаегся магнитный 40 поток в магнитопроводе электромагнита. На якорь 4 действует сила, направленная вправо к сердечнику 3. На обмотку 7, по которой протекает ток, действует переменная по направлению тангенциальная сила, пропорциональная величине магнитной индукции в зазоре, 45 величине тока в обмотке, количеству витков и длине каждого витка. Так как обмотка 7 закреплена на зажимном устройстве 5, то крутящий момент передается на свариваемую деталь, закрепленную в зажимном устройстве 5. Упругость торсионного вала 6 и массу эажимкого устройства 5 подбирают так, чтобы частота собственных крутильных колебаний торсионного вала с зажимным уст2 ройством совпадала с частотой переменного тока обмотки 7. В этом случае практически вся энергия крутильных колебаний расходуется на разогрев торцов свариваемых деталей теплом трения. По истечении заданного времени разогрева (реле времени условно не показано) обмотка 7 отключается, колебания прекращаются за счет момента трения в стыке и создается проковочное давление. После проковки сварка закончена.

При сварке деталей другого диаметра и материала с помощью регуляторов тока (не показаны), установленных в цепи питания обмоток 7 и 8, осуществляется настройка машины на оптимальный режим сварки.

Достоинством оборудования для сварки трением, в котором для разогрева сварочкого стыка используются крутильные колебания, является возможность сварки длинномерных деталей, требующих четкой угловой взаимной ориентации (карданные валы, реактивные штанги, детали шестигранной формы и т.п.). Кроме того, отсутствие в машине подшипникового узла позволяет существенно повысить ресурс работы машины, уменьшить трудозатраты на ее текущее обслуживание, конструктивное выполнение машикы позволяет осуществить независимое регулирование величины сварочного давления (регулировкой тока в обмотке постоянного тока) и крутящего момента (регулировкой тока в обмотке переменного тока) и тем самым подобрать наиболее оптимальный сварочный режим, что расширит технологические возможности машины и повысит качество сварных соединений.

Машина для сварки трением, включающая корпус-магнитопровод с обмотками, одна иэ которых соединена с источником переменного тока, а другая — с источником постоянного тока, якорь и связанное с ним зажимное устройство для подвижной детали, установленное с возможностью упругих крутильных колебаний, отличающаяся тем, что, с целью расширения технологических возможностей и повышения качества сварных соединений, она снабжена сердечником с отверстием, установленным в корпусе-магнитопроводе с зазором, и торсионкым валом, установленным в отверстии сердечника и связывающим якорь с подвижным зажимным устройством, при этом обмотка переменного тока размещена в зазоре, образованном сердечником и корпусоммагнитопроводом, и жестко связана с зажимным устройством длн подвижной детали.

1382624

Составитель И. Фелицина

Редактор Л Козориз Техред И. Верес Корректор М Шарогпи

Закал 901,11 Тираж 921 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СГГР по де. ам изобретений и открытии

1 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская нао, д. 4 5

Г1роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4