Головка для вибродуговой наплавки

 

О П И С А Н И Е 5I9296

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свпд-ву— (22) Заявлено 10.1,0.74 (21) 2065805/27 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.06.76. Бюллетень ¹ 24 (45) Дата опубликования описания 02.09.76 (51) М.Кл 2 В 23 К 9/30

Государственный коиитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.791 927. .5(088.8) (72) Авторы изобретения

А. А. Спиридонов и Г. Н. Васильев

Уральский ордена Трудового Красного Знаме политехнический институт им. С. М. Кирова (71) Заявитель (54) ГОЛОВКА ДЛЯ ВИБРОДУГОВОЙ НАПЛАВКИ х = р . cos p у= р-sin<р, 30

Изобретение относится к области вибродуговой наплав ки электродной,проволокой в среде защитных газов.

Известны, головки для вибродуговой наплавки, которые содержат механизм,вибрации и подачи электродной проволоки, создающий,поперечные колебания электродной про|волоки и преобразующий их в продольные. В головке ВГ-4 поперечные колебания участку проволоки, расположенному между направляющими втулками, задаются эксцентрично установленным на приводном валу шариковым подшипником.

Головка,ВГ-4 .содержит механизм подачи электродной проволоки и:механизм вибрации.

Механизм ;подачи состоит из электродвигателя, редуктора, подающего ролика и прижимного ролика. На цилиндрической, поверхности подающего ролика нарезаны мелкие зубья. Прижимным роликом служит,шариковый подшипник, смонтированный в;вилке, находящейся под постоянным воздействием регулируемой пружины. Механизм вибрации состоит из электродвигателя, соединенного с валом, на котором эксцентрично установлен шариковый подшипник, двух направляющих втулок и,нажимного ролика, установленного в вилке.

Недостатком известной головки является наличие звеньев (вилка с нажимным роликом), совершающих возвратно-.поступательное движение с высокой частотой. Это при водит,к возникновению значительных динамических нагрузок, которые, вынуждают снижать верхяюю границу диапазона частот, используемых при наплавке, уменьшают надежность работы головки и сокращают срок ее службы. Механизм, вибрации головки

ВГ-4 обеспечивает за один оборот, приводного вала получение только одного продольного колебания конца электродной, проволоки, что также, ограничивает достигаемую частоту вибрации электрода.

Це.".ью изобретения является — уменьшение динамических нагрузок и повышение частоты вибрации электрода без увеличения угловых скоростей привода.

Поставленная,цель достигается тем, что устройство для создания .поперечных колебаний выполнено в виде двух роликов с криволинейным профилем, симметричным относительно двух взаимно перпендикулярных осей, 1/4 часть которого выполнена,по кривой, описываемой уравнениями в параметрической форме

5192%

l cos -2- —, (b —,- Е) х = о coscp у = р . sin cp, 2(b

1о

l cos + (b — Е) sin " 2 2

60 где р — радиус-вектор точек профиля ролика, равный

2(b+ Е)l — (b+ E)a sin 2 la cos 2

P—

2Е откуда b = а — 2Е; а =

2 — ) 2 где b, а — малая и большая полуоси ролика;

l — 1/2 расстояния, между направляющлми втулками;

А — амплитуда вибрации электрода; у, х — координаты точек профиля по осям, проходящим через оси симметрии ролика;

E — амплитуда поперечного колебания проволоки.

На фиг. 1 показана смеха механизма подачи и вибрации предлагаемой головки; на фиг. 2 — схема последовательных положений электродной проволоки и профилированных .роликов,при повороте их на угол cot от 0 до

90, на фиг. 3 — расчетная схема для определения размеров роликов. ,Головка содержит механизм подачл электродной проволоки 1, который состоит из подающего 2 и прижимного 8 роликов, и механизм вибрации головки, который состоит 1из двух направляющих твврдосплавных втулок

4 и 5 и двух роликов б и 7, имеющих симметричный профиль, 1/4 часть, которого выполнена Ino кривой, описываемой уравнениями, имеющими в,параметрической форме следующий вид: где р — радиус-вектор точек профиля ролика, .р а вный

+ E)l —, (b —, E)a sin — — lа cos

2 2 откуда b = а — 2Е; а =

2Е

2 — )/2

E= j (1+ А) - — 1 - ; 0 < <, где b, а — малая и большая полуоси ролика;

l — 1/2 расстояния, между направляющими |втулками;

А — амплитуда вибрации, электрода; у, х — координаты точек профиля по осям, проходящим через оси симметрии ролика;

Š— амплитуда поперечного колебания проволоки. Профилированные ролики б и 7 строгo

5 ориентированы один относительно другого.

При отклонении проволоки от оси 1 — 1 наnpaeляющих втулок 4 и 5 в одно из крайних положений большие оси роликов должны быть взаимно перпендикулярны. Профилиро10 ванные ролики б и 7 закреплены на;валах, имеющих общий привод и вращающихся с одинаковой угловой скоростью в противоположных направлениях. На роликах может быть прорезана направляющая канавка, 15 обеспечивающая лучшую ориентацию проволоки по поверхности ролика.

Размер и,профиль роликов обеспечивают при их вращении постоянный контакт с электродной проволокой без какой-либо ее пла20 стической деформации, а также расположение,проволоки по оси 1 — 1 при углах повороL та роликов, равных в1=45 -+- — n, где п=0, 1, 2,...

Поперечные колебания участку проволоки

1, расположенному между направляющими втулками 4 и 5, сообщают профилированные ролики б и 7. При,вращении они отклоняют электродную проволоку в оое стороны от оси

1 — 1. При угле поворота t=0 (фиг. 2) проволока отклонена от оси 1 — 1 в крайнее левое положение, а плавящийся конец электродной про волоки занимает верхнее положение; при t=45 ось проволоки совпадает с осью 1 — 1

35 направдяющих втулок, а плавящийся конец, электродной .проволоки занимает нижнее положение; при cot=90,проволока отклонена в крайнее правое положение, а плавящийся конец электродной проволоки вновь зачимает

40 верхнее положение.

Таким образом, при повороте профилированных роликов на угол о1=90 плавящийся конец электродной, проволоки совершает одно колебание. 3а (полный оборот роликов элек45 тродная проволока совершает четыре колебания вдоль своей оси.

Такая головка, позволяет свести к минимуму динамические нагрузки, действующие на звенья механизма и их связи,,получить более

50 высокие;по сравнению с ранее достигнутыми частоты вибрации электрода. Использование иовы шенных частот вибрации при, пониженных угловых скоростях профилированных роликов и деталей .привода механизма виорации расширяет технологические возможности вибродуговой наплавки, повышает надежность головки в работе и увеличивает срок ее службы.

Формула изобретения

Головка для вибродуговой наплавки, содержащая подающие ролики, две соосные втулки для направления электродной прово65 локи и расположенного между ними устрой10

l ° cos - -+ (b+ Е) sin

20 ства для создания >поперечных колебаний, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения динамических нагрузок и повышения частоты вибрации электрода без увеличения угловых скоростей,привода, >устройство для создания >поперечных колебаний вы полнено в виде двух роликов с криволинейным профи. лем, симметричным относительно, двух взаимно перпендикулярных осей, 1/4 часть которого выполнена;по кривой, описываемой уравнениями в параметрической форме х = р сов р у = р sin ð, где о — радиус-вектор точек профиля ролика, равный

2(b —, E)l+ (b+ Е)а з1г>,,- — la cos, 2Е откуда b=а — 2Е; а= ——

2 — t 2

Е = у (l —; — А ) - — Р; О -< -. >

2 где о, а — малая и большая полуоси ролика;

l — 1/2 расстояния, между направляющими втулками;

А — амплитуда вибрации электрода; у, х —,координаты точек профиля по осям, проходящим через оси симметрии ролика;

Š— ам плитуда >поперечного колебания проволоки.

519296 nu 5и.ц ийер гюл д лемтрпдкой РРАлолъ

1 ь- У

Составитель Г. Квартальнова

Техред А. Камышникова

Корректор В. Гутман

Редактор Н. Суханова

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент>

Заказ 832/1069 Изд. № 1567 Тираж 1178 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5