Машина для сварки трением

 

О П И C А Н И Е ()749599

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 24.01.78 (21) 2570997/25-27 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет —— (51) М. Кл.з

В 23 К 19/02

Государственный камнтвт

СССР

Опубликовано 23.07.80. Бюллетень № 27

Дата опубликования описания 28.07.80 (53) УДК621.791.

14 03 (088 8) ло делам нзобретеннй н отнрытнй (72) Авторы изобретения

В. И. Дыскин, О. А. Рыков, 1О. В. Андрианов и Л. С. Канель

Уральский филиал Государственного научно-исследовательского института автомобильного транспорта (71) Заявитель (54) МАШИНА Д,г)Я СВАРКИ ТРЕНИЕМ

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

Известна машина для сварки трением с ручным приводом накопления энергии, предназначенная для приварки алюминиевых шпилек к стальным рельсам (1) .

Необходимая для сварки энергия накапливается во врагцающемся маховике, который связан с ручным приводом двухступенчатой передачей с переменным передаточным отношением.

После раскручивания маховика машины до 4000 об/мин центробежное устройство включает кулачковую муфту, обеспечивающую передачу вращения от маховика через кинематическую цепь машины к шпинделю с патроном, в котором зажата привариваемая деталь. Механизм, содержащий две пары цилиндрических зубчатых колес, муфту предельного момента и винтовую пару, преобразует вращательное движение во вращение шпинделя с патроном и в поступательное движение шпинделя в сторону неподвижно закрепленной второй свариваемой детали.

После остановки шпинделя механизм преобразует остатки энергии маховика в работу осадки. Машину крепят специальным механическим приспособлением к рельсу., к которому осуществляется приварка алюминиемых шпилек.

Недостатком данной машины является сложность механического привода, преобразующего часть энергии вращательного движения в поступательное движение шпинделя.

На данной машине довольно сложно осуществить приварку шпильки к массивной

1о ферромагнитной детали, так как это требует специального зажимного устройства для закрепления машины на плите в процессе сварки, вес которого может превысить вес самой машины.

Известна также машина для сварки трением, содержащая корпус, выполненный в виде статора с катушкой и смонтированный в нем с возможностью осевого перемещения ротора с зажимом для привариваемой детали, а также привод вращения ротора (2).

Данное техническое решение является наиболее близким по технической сущности и достигаемом результату к изобретению.

Однако эту машину нельзя использовать в тех случаях, когда отсутствуют электричес749599

16

26 и

Э6 зз

Формула изобретения

46

"15

SO

S$ кие источники питания; кроме того при применении ее для приварки шпилек к массивной ферромагнитной детали необходимо использовать всмопогательные устройства для закрепления машины на привариваемой детали.

Для осуществления крепления машины на массивной детали предлагаемая машина снабжена механизмом свободного хода, катушка соединена с выводами обмотки ротора, а зажим для привариваемой детали установлен с возможностью вращения относительно ротора и связан с ним механизмом свободного хода.

На чертеже дана конструктивная схема машины для сварки трением.

Она состоит из корпуса 1, который одновременно является статором униполярного генератора, механической передачи 2, связанной с одной стороны с рукояткой 3, с другой стороны — с зажимом 4 для привариваемой детали 5. Ротор 6 униполярного генератора с обмоткой 7 установлен в корпусе 1 на подшипниках 8, допускающих, кроме вращения, осевое перемещение. Зажим 4 установлен в подшипниках 9, которые передают давление от ротора б к зажиму 4, а затем — к детали 5. Зажим 4 связан с ротором 6 через механизм 10 свободного хода, что позволяет раскручивать обе инерцион ные массы, ротор 6 и зажим 4 от одной рукоятки 3. Инерционные массы механической передачи 2 и зажим 4, постоянно связанные между собой, составляют в сумме одну общую инерционную массу, ротор 6 — вторую.

Катушка 11 смонтирована в статоре корпуса 1, являющегося униполярным генератором.

Для того, чтобы магнитный поток, показанный на чертеже штриховой линией, замыкался через ферромагнитную деталь 12, опора 13 подшипника 8 сделана из немагнитного материала. Кнопка Кн1 предназначена для того, чтобы исключить протекание тока в цепи обмотки 7 ротора и катушки 11 во время разгона.

Работает машина следующим образом.

После закрепления детали 5 в зажиме 4 машина устанавливается на ферромагнитную деталь 12. Рукояткой 3 через механическую передачу 2 раскручивается зажим 4, который через механизм 10 свободного хода передает вращение ротору 6.

После раскручивания рукоятки 3 до определенных оборотов (в машине имеется не указанный центробежный датчик оборотов) нажимает кнопку Кн, так как в магнитопроводе машины всегда имеется небольшой остаточный магнитный поток, от вращения ротора в магнитном поле на концах его обмотки статора возникает ЭДС которая создает ток в катушке 11. В момент замыкания Кн1 происходит самовозбуждение генератора, т. е. резкое увеличение магнитного потока во всей цепи магнитопровода. Возникший магнитный поток создает притяжение ротора 6 к детали 12, осуществляя при этом необходимое давление для сварки и фиксацию машины на деталь 12.

В начале процесса сварки механизм 10 свободного хода автоматически расцепляется и зажим 4 начинает вращаться в подшипниках 9 относительно ротора 6. Замедление зажима 4 происходит за счет момента трения в стыке, падение его оборотов идет быстрее, чем ротора 6. Степень замедления определяется инерционной массой зажима 4.

Она подбирается так, чтобы к моменту остановки зажима 4 стык был достаточно разогрет. Одновременно происходит замедление ротора б — электродинамическое торможение. Степень замедления ротора б зависит от магнитного потока в цепи магнитопровода и тока в обмотке 7 ротора. Момент инерции сердечника-ротора подбирается, исходя из условия получения необходимой величины

ЭДС на концах обмотки ротора 6 в течение всего процесса сварки.

После остановки зажима 4 ротор 6 продолжает некоторое время вращаться, вырабатывая определенной величины ЭДС, необходимую для питания электромагнита, создающего проковку.

После остановки ротора 6 сварка закончена.

Предлагаемая машина позволяет осуществлять приварку мелких деталей к крупным ферромагнитным деталям сваркой трением в нестационарных условиях, когда нет каких-либо промышленных источников энергии. Она значительно удобней в эксплуатации по сравнению с подобными машинами, имеющими механические зажимы для крепления на крупной свариваемой детали, и позволяет за счет этого повысить производительность сварочных работ.

Машина для сварки трением, преимущественно шпилек с массивными ферромагнитными деталями, содержащая корпус, выполненный в виде статора с катушкой и смонтированный в нем с возможностью осевого перемещения ротора с зажимом для привариваемой детали, а также привод вращения ротора, отличающаяся тем, что, с целью осуществления крепления машины на массивной детали, машина снабжена механизмом свободного хода, катушка соединена с выводами обмотки ротора, а зажим для привариваемой детали установлен с возможностью вращения относительно ротора и связан с ним механизмом свободного хода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании № 1390821, кл. В 3 R, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР № 593862, кл. В 23 К 19/02, 1976.

749599

Составитель В. Власова

Техред К. Шуфрич Корректор Ю. Макаренко

Тираж 1160 Подписное

Редактор Т. Шагова

Заказ 4517/9

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 415

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