Машина для сварки трением

 

Изобретение относится к сварке, а именно к оборудованию для сварки металлов трением, и может быть использовано в различных областях машиностроения. Цель изобретения - расширение технологических возможностей путем уменьшения момента инерции шпинделя. Машина содержит электромагнитный привод осевого давления, состоящий из подвижных в осевом направлении элементов электромагнитов 6 и неподвижных - якорей 7, связанных штангами 12 с задней бабкой 11, на которой закреплен зажим для невращающейся детали. При этом исключается влияние массы элементов электромагнитного привода на процесс запуска и торможения вращающихся частей машины. 1 ил. 11 Э 1QV (Л С 13 К со о ho

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 23 К 20/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

12 (21) 4340638/27 (22) 08.12.87 (46) 15.05.91, Бюл. N 18 (71) Производственное объединение "Чебоксарский завод промышленных тракторов" (72) Н.Л.Воробьев и Ю.П.Тарасов (53) 621.791,014 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 795821, кл, В 23 К 20/12, 1977.

Авторское свидетельство СССР

¹ 893468, кл. В 23 К 20/12, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 742080, кл, В 23 К 20/12, 1978.

„„5U„„1648691 А1 (54) МАШИНА ДЛЯ СВАРКИ ТРЕНИЕМ (57) Изобретение относится к сварке, а именно к оборудованию для сварки металлов трением, и может быть использовано в различных областях машиностроения. Цель изобретения — расширение технологических возможностей путем уменьшения момента инерции шпинделя, Машина содержит электромагнитный привод осевого давления, состоящий из подвижных в осевом направлении элементов электромагнитов 6 и неподвижных —.якорей

7, связанных штангами 12 с задней бабкой

11, на которой закреплен зажим для невращающейся детали. При этом исключается влияние массы элементов электромагнитного привода на процесс запуска и торможения вращающихся частей машины. 1 ил.

1648691

20

40

50 с .

Изобретение относится к сварке, а конкретнее, к оборудованию для сварки металлов трением, и может быть использовано во всех областях машиностроения при иэготовлении деталей типа осей, валов, ступиц и т.п, Цель изобретения — расширение технологических возможностей конструкции путем уменьшения момента инерции вращающегося шпинделя за счет установки на него не вращающихся якорей электромагнитов, На чертеже изображена машина сварки трением, общий вид, Машина содержит станину 1, на станине установлен корпус передней бабки 2 со шпинделем 3, который приводится в движение электродвигателем, 4 через соединительную муфту 5. На шпинделе 3 расположено устройство создания осевого давления, выполненное в виде подвижных в осевом направлении элементов элекромагнитов 6 и неподвижных в осевом направлении элементов — якорей 7, установленных относительно электромагнитов с зазором b.

Якори 7 электромагнитов установлены на шпинделе 3 посредством подшипников 8. Позицией 9 обозначена вращающаяся свариваемая деталь, позицией 10 — невращающаяся свариваемая деталь, которые закреплены соответственно в зажимных устройствах передней 2 и задней 11 бабок.

Задняя бабка 11 соединена с электромагнитами 6 посредством соединительных штанг

12. Механизм перемещения задней бабки обозначен позицией 13.

Машина сварки трением работает следующим образом.

Перед началом сварки устанавливают исходный зазор b между электромагнитами

6 и соответствующими неподвижными якорями 7, Детали 9 и 10, подлежащие сварке, закрепляют в соответствующие зажимные устройства передней и задней бабки до упора между собой. Приводят во вращение ш пиндель 3 вместе со свариваемой деталью

9 за счет включения электродвигателя 4, После достижения установившихся оборотов двигателя включают электромаг- ниты 6, каждый иэ.которых находится на одинаковом расстоянии, равным зазору Ь, от невращающихся якорей. Нахождение электромагнитов на одинаковом расстоянии от невращающихся якорей электромагнитов создает условие для равномерного распределения общего осевого давления между подшипниками 8, посредством которых вращающийся шпиндель 3 соединен с неподвижными якорями 7. С включением электромагнитов 6 происходит перемещение последних, а вместе с ними и задней бабки, соединенной с электромагнитами посредством соединительных штанг 12.

Осевое давление по величине создается в зависимости от количества включенных электромагнитов.

В результате приложенного осевого давления к свариваемым деталям и осуществления вращения одной из них происходит разогрев контактируемых поверхностей и осадка деталей.

По завершении процесса нагрева двигатель отключают при одновременном включении давления проковки за счет увеличения напряжения питания электромагнитов или включанием одного или группы электромагнитов, не включающихся при осуществлении процесса нагрева свариваемых деталей, После выдержки сварного соединения под осевым давлением освобождают сваренные детали из зажимных устройств и цикл сварки повторяют для других свариваемых деталей.

Произвели сварку 30 комплектов заготовок диаметром 40 мм, сечением 1200 мм2.

Процесс нагрева осуществляли включением трех электромагнитов, суммарным осевым усилием 6000 кгс, Электромагниты питали постоянным током, напряжением 150 В. Начальные зазоры между якорями и электромагнитами составляли 10 мм. Конечные зазоры, при которых закончился процесс нагрева, составили 5 мм, Проковка осуществлялась этими же электромагнитами, питаемыми напряжением 220 В и создающими осевое давление

14000 кгс.

Остановка вращающейся детали после приложения давления проковки происходила за счет момента трения в стыке и минимального момента инерции вращающегося шпинделя с отключенным электродвигателем.

Применение предлагаемой машины сварки трением позволяет в несколько раэ снизить момент инерции вращающегося шпинделя, тем самым расширить технологические возможности конструкции с увеличением диапазона свариваемых диаметров деталей и сварки материалов с обычными и особыми свойствами.

Применение подшипников, воспринимающих осевые давления, в. шпиндельном узле не является причиной, сдерживающей создание машин сварки трением деталей больших сечений, так как в этом случае под необходимое для сварки деталей значительное осевое давление и скорость вращения всегда можно подобрать достаточное количество подшипников, вследствие того. что

1648691 невращающейся детали, электромагнитный привод осевого давления, состоящий из неподвижного в осевом направлении элемента и установленного с зазором относи5 тельно шпинделя подвижного в осевом направлении элемента, связанного штангами с задней бабкой, отличающаяся тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем уменьшения мо10 мента инерции шпинделя, шпиндель снабжен подшипниками, а неподвижный в осевом направлении элемент электромагнитного привода установлен в подшипниках и зафиксирован от проворота.

15 осевое давление в данной конструкции машинын ы распределяется пропорционально между установленными подшипниками.

Кроме того, упрощается регулирование цикла сварки эа счет включения любого сочетания электромагнитов и переключения их в процессе нагрева и проковки.

Формула изобретения

Машина для сварки трением, содержащая станину, шпиндель с зажимом для вращающейся детали, привод вращения шпинделя, заднюю бабку с зажимом для

Составитель 3, Ветрова

Техред М,Моргентал Корректор M Пожо

Редактор M. Товтин

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1486 Тираж 524 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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