Устройство для контроля скорости осадки при контактной стыковой сварке

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советским

Социалистическим

Республик!!963760 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено13.05 .81 (21) 3286908/25-27 р М gw з с присоединением заявки Нов

В 23 К 11/04

ГосударственныА комнтет

СССР ао делам изобретеннА

N открмтяА (23) Приоритет—

Опубликовано 0710В2. Бюллетень Ио 37

Дата опубликования описания 07 02 83

Щ} УДКб 21 . 791..

° 762 (088.8 ) . (72) Авторы изобретения

Л.П.Танич, D.A.Äìèòðèåâ и Г.И.Хайми (71) Заявитель (54 ) УСТРОИСТВО ДЛЯ KOHTPOJIH СКОРОСТИ ОСАДКИ ПРИ KOHTAKTHOA

СТЫКОВОЙ СВАРКЕ

Изобретение относнтся к области сварочного производства, и может быть ,использовано, в машинах для контактной стыковой .сварки.

Известно устройство .для измерения скорости линейных перемещений (1 ), в котором скорость перемещения подвижной. плиты измеряется с помощью тахогенератора и механической переда-чи. Напряжение, пропорциональное скорости перемещения подвижной плиты, с выхода тахогенератора поступает на исполнительный орган.

Недостатком устройства является использование тахогенератора, который механической передачей связан с подвижйым зажимом .стыкосварочной машины. Механическая передача, преобразующая линейное перемещение подвижного зажима машины во вращательное движе ние ротора тахогенератора, большая масса ротора и инерция тахогенератора не позволяют обеспечить необходимую тбчность фиксации скорости осадки, длительность которой составляет десятые доли секунды.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является пьезоэлектрический преобразователь для измерения скорости осадки стыкосварочных машин (2 ).

Устройство содержит серийно выпускаемый виброизмерительный пьезоэлектрический преобразователь Д19, выход которого подключен к предусилителю комплектной низкочастотной виброизмерительной аппаратуре типа HBA-1 и регистрирующий прибор- электромеханический осциллограф К-105. В корпусе виброизмерительного пьезоэлектрического преобразователя закреплен чувствительный элемент кольцевого типа, состоящий из упругого элемента с наклеенным на его поверхность пьезо-, элементоМ. Упругий элемент представляет собой круглую плоскую пружину с инерционной массой в виде кольца, расположенного по периметру пружины.

Принцип работы преобразователя основан на прямом пьезоэффекте. При воздействии механических колебаний вдоль продольной оси вибропреобразователя инерционная масса получает относительно корпуса ускорение. Возникающая сила воздействует на пьезоэлемент, подвергая его деформации изгиба. В результате этого на электродах пьезоэлемента возникают электри963760

30 ческие заряды, прямо пропорциональные, действующему ускорению.

Недостатком данного устройства является низкая точность измерения скорости осадки, так как устройство измеряет установившиеся гармоничес- 5 кие колебания-вибрации, а также то, что устройство регистрирует с помощью осциллографа изменения скорости— ускорения, а не саму скорость. Изменение же скорости происходит только в самый начальный момент осадки и в конце ее, а в течение процесса осадки скорость осадки неизменна и в этот период пьезодатчик скорость не измеряет. !5

Целью изобретения является повышение качества сварного соединения за счет повышения точности измерения скорости осадки.

Поставленная цель достигается .тем, что в устройство контроля скорости осадки при контактной стыковой сварке, содержащее станину, неподвижную и подвижную плиты, механизм осадки подвижной

25 плиты, выполненный в виде пневмоцилиндра, корпус которого закреплен на станине, и измерительный элемент, в устройство введены источник постоянного тока и последовательно соединенные задатчик скорости осадки, блок сравнения и блок индикации, а измерительный элемент выполнен в виде индукционного датчика скорости, состоящего из катушек обмотки возбуждения и сигнальной обмотки, намотанной на подвижный шток. Корпус датчика закреплен на станине. Подвижный шток датчика связан жестко с подвижной плитой машины через шток пневмоцилиндра. Катушки обмотки 40 возбуждения датчика соединены с источником постоянного тока, а выход сигнальной обмотки датчика - co вторым входом блока сравнения.

Схема устройства приведена на чертеже, где обозначены станина 1, неподвижная 2 и подвижная 3 плиты, свариваемые изделия 4, механизм осадки подвижной плиты, выполненный в виде пневмоцилиндра 5, неподвижно закрепленного на станине 1. Шток

6 пневмоцилиндра 5 жестко соединен со штоком 7 индукционного датчика скорости 8 измерительного устройства

9; Корпус датчика 8 неподвижно закреплен на станине 1 ° Выход датчика.

8 подключен на вход блока сравнения

10 измерительного устройства 9. На другой вход блока сравнения 10 подключен выход от задатчика скорости осадки 11 измерительного устройства

9 ° Выход блока сравнения 10.подключен на вход блока индикации 12. Катушки обмотки возбуждения датчика 8 питаются от источника постоянного тока 13. 65

Устройство работает следующим образом.

После завершения процесса оплавления подается команда на включение пневмопривода осадки. Шток пневмоцилиндра начинает на большой скорости через систему рычагов пос тупательно перемещать подвижную плиту в сторону сближения с неподвижной. ,Шток пневмоцилиндра жестко соединен со штоком датчика 8, поэтому одновременно со штоком пневмоцилиндра осадI ки начинает поступательно перемещать-, ся шток датчика 8 вместе с жестко закрепленной на нем сигнальной обмоткой. Обмотка возбуждения, питающаяся от источника постоянного тока, и разделенная на две катушки, включенные, встречно последовательно, создает в воздушном зазоре датчика 8 равномерный радиально направленный магнитный поток. Величина потокосцепления Y=R b сигнальной обмотки имеет линейную зависимость.от положения относительно поперечной оси полюса.

Таким образом, величина выходной

ЭДС сигнальной обмотки е= Х вЂ” = Кч

Ю прямо пропорциональна скорости перемещения штока поршня пневмоцилиндра, а следовательно, и подвижной плиты

Сигнал с выхода датчика 8 поступает на вход блока сравнения, где сравнивается с эталонным, поступающим на второй вход блока сравнения с выхода задатчика скорости осадки. С выхода блока сравнения сигнал поступает в блок индикации.

Использование данной конструкции магнитной системы датчика и схема включения катушек обмотки возбуждения обеспечивают высокое значение магнйтной индуктции в воздушном зазоре (0,5 †: 0,,7Т)и, следовательно, требуемое высокое значение ЭДС сигнальной обмотки беэ использования усилителей. Устройство характеризуется высоким значением крутизны выходной

ЭДС, отсутствием пульсаций выходной

ЭДС, возможностью регулирования величины ЭДС путем изменения тока возбуждения и малой массой подвижной системы.

Устройство используется в машинах для контактной стыковой сварки типа

NC0 12-02 и может быть использовано во всех типах стыкосварочных машин.

Формула изобретения

Устройство для контроля скорости осадки при контактной стыковой сварке, содержащее станину, неподвижную и подвижную плиты, механизм осадки подвижной плиты, выполненный в виде пневмоцилиндра, корпус которого закреплен на станине, и измерительный элемент, о т л и ч а ю щ е е с я

963700

Составитель Г. Чайковский

Редактор Л. Утехина Техред Л.Пекарь Корректор И. макаренко

Заказ 317/3

Тираж 1153 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тем, что, с целью повышения качест1 ва сварного соединения за счет повышения точности измерения скорости осадки, в устройство введены источник постоянного тока и последовательно соединенные задатчик скорости осад- 5 ки, блок сравнения и блок индикации, а измерительный элемент выполнен в виде индукционного датчика скорости, состоящего из катушек обмотки возбуждения и сигнальной обмотки, íà- 10 мотанной на подвижный шток, причем корпус датчика закреплен на станине, подвижный шток датчика связан жестко с подвижной плитой машины через шток пневмоцилиндра, катушки обмотки возбуждения датчика соединены с источником постоянного тока, при этом выход сигнальной обмотки датчика соединен с вторым входом блока сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Захарченко A.И.и др. Устройство для измерения скорости линейных перемешений в процессе сварки. ЭП

"Электросварка"," 9 1, 1976, с. 2425 °

2. Медовый В.В. и др. Пьезоэлектрический преобразователь для изу-. чения динамических. характеристик приводов оплавления и осадки стыко- сварочных машин. ЭП "Электросварка", Р 3, 1977, с. 3.(прототип ).