Сварочный газосмеситель

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТВЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистичесмик т еснублик (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 07. 02. 79 (21) 2720849/25-27 (51) M с присоединением заявки ¹â€” . (23) Приоритет

В 23 К 9/16

Государственный комнтет

СССР по дедам нзобретеннй н открытнй

Опубликовано 15.0481.Бюллетень ¹ 14

Дата опубликования описания 17,0481 (53) УДК 621.791. .75(088.8) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СВАРОЧНЫЙ ГАЗОСМЕСИТЕЛЬ том, выполненным в виде имеющего ось вращения коромысла и трубками для,подачи газа, установленными симметрично с разным сторон одного иэ плеч коромысла, а второе плечо коромысла связано через датчик и блок управления сервомотором. При использовании данного устройства в регулирующем звене смесителя зависимость между иэ"

10.меряемой и регулируемой величинами будет линейной, что обеспечит постоянство исходной концентрации смешиваемых компонентов в процессе произвольного изменения расхода смеси

1j и изменения давления газа в подводящих магистралях 11.

Однако чувствительный элемент, выполненный по этой схеме, невозможно использовать в дозирующих системах

3} связанного регулирования непрерывного действия, что связано с тем, что основной формой работы данной системы является режим автоколебаний, который не позволяет получать высо25 .кую точность в доэировании смешиваеьыс компонентов.

Кроме того, использование известных схем с раздельным регулированием расхода потоков каждого компо»

39 кента влечет за собой усложнение

Изобретение предназначено для получения смеси из защитных газов с заданными процентными соотношениями и мажет быть использован в различных отраслях народного хозяйства, где применяется газоэлектрическая сварка. Известно, что при механизированных процессах гаэоэлектрической сварки применяют газовые смеси, состоящие иэ аргона, углекислого газа, кислорода, азота и т.д., так как они существенно улучшают технологические характеристики сварочной дуги в качестве сварочного соединения. Широкому использованию при сварке газовых смесей. препятствует отсутствие гаэосмесителей, удовлетворяющих экс" плуатациониым требованиям сварочного производства. По этим требованиям сварочный газосмеситель должен сохранять исходную концентрацию смешиваеьых компонентов как при произвольной регулировке общего расхода смеси, которая осуществляется сварщиком, в процессе работы, так и при колебании давления газа в подводящих магистралях.

Известен сварочный газосмеситель, содержащий камеру смешения с установленным в ней чувствительным элеменГ. A. Федоренко, Г. П. Арсенов, В. В. Ардентов, A. П. Барышников; Б. В. Григорьев, В. Н. Дерюжин, В. E. Кудрявцев, A. К. Линдерман и A. С. Таубеншлак

821095 смесителя, снижение надежности его работы и уменьшение точности дозируемых компонентов °

Цель изобретения, — обеспечение постоянства расхода путем повыше1ния точности дозирования газов в смеси.

Поставленная цель достигается тем, что трубки установлены под углом

10-85 к плоскости нейтрального положения коромысла.

На фиг. 1 изображена схема смесителя на фиг. 2 — схема взаимодействия выходящих иэ трубок газов с коромыслом.

Смеситель состоит из камеры 1, трубки 2, по которой подается поток одного из компонентов смешиваемых газов, произвольно регулируемый клапаном 3. Трубка имеет ряд одинаковых отверстий, одно из которых расположено на свободном выполненном в виде конуса торце, а остальные на боковой поверхности трубки. Одинаковый расход газа через все отверстия достигается при соблюдении условия.

"тр > fn где F — площадь поперечного сечетр ния внутреннего отверстия трубки; — площадь каждого отверстия и в трубке.

Отверстия на боковой поверхности трубки могут перекрываться кольцом 4.

Аналогичным образом выполнена трубка 5, имеющая кольцо 6. Трубки 2 и 5 направлены на лопатку коромысла 7 и расположены симметрично относительно плоскости нейтрального положения коромысла, а угол между осью каждой трубки и плоскостью нейтрального положения коромысла может. изменяться от 10 до 85, причем наиболее оптимальной работе смесителя соответствует угол наклона трубок к плоскости нейтрального. положения коромысла от

60о до 75о Коромысло 7 посредством бесконтактных датчиков 8 и блока 9 управления связано с сервомотором 10, открывающим и закрывающим клапан 11.

Клапан 11 для повышения точности регулировки имеет гладкое конусное седло.и конусную иглу, на поверхности которой выполнено ряд параллельных кольцевых канавок.

Сварочный газосмеситель работает следующим образом. Соотношение доэируемых компонентов достигается путем открывания необходимого количества отверстий на трубках 2 и 5 кольцами 4 и 6. Вручную клапаном 3 регулируется необходимый расход. смеси. По ток газа, поступающий из трубки 2 на лопатку коромысла 7, поворачивает его по часовой стрелке до упора в конец трубки 5. При повороте коромысла его верхняя лопатка плоскостью к плоскости нижней лопатки входит в зазор правого бесконтактного датчика 8, с которого поступает сигнал в. блок 9 управления, включающего сервомотор 10 на открывание клапана 11.

Силы, приложенные к лопатке коромысла со стороны потоков, вытекающих из трубок 2 и 5, пропорциональны соответственно

РН г 5 V $

5 lllMg u 5!и Ку .где,0 и p5 — плотности-газовых по 2 токов 2 и 5;

Ч и Чд — скорости истечения по2 токов.

Сила, воздействующая на лопатку коромысла 7.со стороны потока 5, пре-вышает аналогичную силу со стороны

15 потока 2, еще в момент, когда 2 2 . р,Ч, p,×

2 вследствие чего коромысло перемещается в плоскость нейтрального попо20 жения. IIo мере отклонения коромысла о уменьшается, а о(,2 возрастает, но при этом клапан 11 открывается все больше, так как верхняя лопатка коромысла еще находится в зазоре бесg5 контактного датчика 8. При подходе к плоскости нейтрального положения коромысла величины напоров потоков выравниваются. Аналогичный процесс произойдет при отклонении коромысла

З0 против часовой стрелки. Чувствительность работы смесителя регулируется расположениЕм бесконтактных датчиков и скоростью отработки сервомотора.

Предлагаемый сварочный газосмеситель в отличие от известных смесителей обеспечивает строго заданную пропорциональность смешиваемых компонентов при изменяющихся в процессе работы смесителя расходах и давлениях в подводящих магистралях;

40 не требует применения расходомерных устройств и сложных электронных логических схем; кроме того, каждые два газа из смешиваемых компонентов .имеют один регулирующий орган, что

45 существенно снижает статические и динамические ошибки регулирования смешиваемых компонентов, повышает эконойическую эффективность работы смесителя и йадежность работы устройст-.

Формула изобретения

Сварочный газосмеситель, содержа-. щий камеру смещения с установленными в ней чувствительным элементом, выполненным в виде имеющего ось вращения коромысла и трубками для подачи газа, установленными симметрично с .разных сторон одного из плеч коромысла, а второе плечо коромысла свя60 вано через датчик и блок управления с сервомотором, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью обеспечения .постоянства расхода путем повышения точности доэирования газов в смеси, 65 трубки установлены под углом 10-85 к плоскости нейтрального положения коромысла.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

821095 6

1. Залманзон Л. A. Аэродинамические методы измерения входных параметров автоматических систем. М., "Наука", 1978, с. 172 (прототип).

Составитель A. Гаврилов

Ре анто Л. Повхан Тех Л.Пека ь Ко кто В. Сини кая

Заказ 1669/21 Тираж 1148 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва, Ж-35 Ра шская наб. д. 4 5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,-4