Привод осевого сжатия машины для сварки трением

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскии

Социалистических

Республик

<п967738 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 250381 (21) 3295447/25-27 р )М gw з с присоединением заявки ¹В 23 К 20/12

Государственный комитет

С С С Р по делам изобретений н открытий (23) Приоритет!

53) УДК 621.791.14 (088.8) Опубликовано 231082.. Бюллетень ¹ 39

Дата опубликования описания 231032

4 (72) Авторы изобретения

Н.M.Âåäåðíèêîâ, P Н.Болдырев и В.П.Воин

ВСЕСОИЗП "

1>A TEi! ò :!" ". РЗ

Конструкторско-технологический иНститут оИЙЙеацИИ: и механизации автомобилестроения и Челя инский политехнический институт им.ленинского омсойЬЫ 0 (71) Заявители (54) ПРИВОД ОСЕВОГО СЖАТИЯ МАШИНЫ ДЛЯ СВАРКИ

ТРЕНИЕМ

1 2

Изобретение относится к сварке металлов трением.

Известны приводы осевого сжатия машины для сварки трением, раэви- 5, ваемое давление которых воспринимается упорными подшипниками качения f 1).

Недостатком такого устройства является использование тел качения для . восприятия основной нагрузки, что при точечном или линейчатом контакте в подшипнике дает существенное ограничение как нагруженности, так и скорости .вращения рабочего шпинделя.

Замена упорных подшипников качения 15 упорным гидростатическим подшипником не дает практических преимуществ, по- скольку даже при незначительных технологических погрешностях изготовле-.: ния (неперпендикулярность, неплоскос- . тность) резко теряются его нагруэочные и скоростные характеристики, нарушается его работа вплоть до местной прихватки (приварки) элементов подшипника.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является привод осевого сжатия машины для сварки трением, развиваемое давление которого воспринимается гидростатическим подшипвиком рабочего шпинделя, выпол-. 30 ненным в виде пораня и цилиндра c .. возможностью радиального уплотнения (2Д;

Однако известное устройство требует черезвычайно высокой точности и сложной технологии изготовления, поскольку упругие свойства уплотнений допускают крайне малые радиальные зазоры в сопряжении поршня и цилиндра; При отсутствии уплотнения, что дает повышение энергетической эконо-, мичности привода, точность изготовления элементов устройства дблжна быть значительно повыаена. В условиях низкой точности изготовления устройства возможна "прихватка" (приварка) цилиндрических поверхностей поршня и цилиндра, что имело место при эксплуатации подобных машин на агрегатном заводе КАМАЗа.

Целью изобретения является пЬвышение надежности устройства привода осевого сжатия машины для сварки трением относительном удешевлении затрат на его изготовление, так как изготовление предлагаемого устройства обходится значительно дешевле, чем повьнаение точности изготовления известного устройства при достижении оцинаковой их надежности, а также

967738

Формула изобретения уменьшение энергетических затрат привода осевого сжатия в результате снижения коэффициента трения скольжения в сопряжении поршня и цилиндра.

Укаэанные цели достигаются тем, что в приводе осевого сжатия, опор- 5 ный узел рабочего шпинделя которого выполнен в виде гидростатического подшипника, содержащего поршень и цилиндр с радиальным уплотнением, корпус цили ра снабжен, по меньшей 10 мере, двумя размещенными в нем концентрическими втулками с радиальными уплотнениями, установленными по ходовым посадкам, сумма минимальных значений запусков которых равна или больше радиальной погрешности сборки рабочего шпинделя.

Кроме того, в предлагаемом устройстве по совокупности отличительных признаков возможно выполнение сопря- 2О жения поршня и цилиндра без радиальных уплотнений с посадкой движения, достигаемой предварительной индивидуальной притиркой. Это существенно снижает коэффициент трения скольжения в сопряжении поршня и цилиндра..

На чертеже схематически показано предлагаеМое устройство привода осевого сжатия машины для сварки трением.

В корпусе 1 размещен рабочий шпин- дель 2,, в котором закреплена вращаю-. щаяся заготовка 3. шпиндель 2 установлен на роликовых подшипниках 4 и

5 и снабжен поршнем 6 гидростатического подшипника. Другая заготовка 7 .35 закреплена неподвижно. Рабочий шпиндель 2 приводится во вращение с помощью шкива 8. Втулки 9 и 10 составляют в совокупности с корпусом 1 цилиндр поршня б и снабжены соответст- 4Q венно уплотнениями 11 и 12.

Стрелкой Р,показана подача жидкости в рабочую полость гидростатического подшипника.

Устройство привода осевого сжатия 45 работает следующим образом.

При сварке заготовок 3 и 7, вращающихся .относительно друг друга с помощью шкива 8, в рабочую полость цилиндра подается давление (стрел- 5О ка P). При этом процесс сварки осуществляется известным путем.

Рабочий шпиндель 2, вращающийся в подшипниках 4 и 5, испытывает биение, связанное с неточностью изготовления расточных отверстий в корпусе

1. Однако при этом давление сопряженных поверхностей поршня б и втулки 9, являющейся поверхностью цилиндра поршня б, не достигает критических значений, которые могут вызвать их "при- 60 хватку.". (сварку). Это происходит вследствие того, что между втулками

9 и 10 и корпусом 1 имеются гарантированные зазоры ходовой посадки,сумма минимальных значений которыя равна или больше неточности изготовления и сборки всего устройства соединения корпуса и втулок. Упругость же резиновых уплотнений 11 и 12 достаточна для того, чтобы давление в радиальном направлении не вызвало, "прихватки" (сварки).

В результате концентрические втулки цилиндра, обладающие радиальной упругостью, обеспечивают отсутствие жесткого- контакта втулок друг с другом и с корпусом вследствие погрешности радиальной сборки всего устройства. Давление, возникающее в сопряжении поршня с цилиндром, при этом резко уменьшается, что исключает воз можность задиров и,"прихватки" (сварки) сопряженных поверхностей. Именно это. позволяет также допустить между цилиндром и поршнем исключительно точную посадку, достигаемую индивидуальной притиркой, а следовательно, отсутствие, например, резиновых уплотнений.

Стоимость изготовления предлагаемого устройства повышается в меньшей степени, чем в случае увеличения точности его изготовления и сборки для достижения тех же целей.

Например, если в устройстве использованы две втулки, т.е. кроме сопряженной поверхности цилиндра и поршня имеются две сопряженные поверхности втулок диаметром порядка

100 мм, выполненных по ходовой посад-, I ке 3 класса точности (А / jj > ), то устройство работает надежно при радиальной погрешности его изготовления и сборки, равной 0,05x2=0,1 мм.

При использовании трех втулок эта ве личина повышается до 0,05х3=0,15 мм .и т.п.

Предлагаемое устройство позволя ет применять точные по назначению гидростатические подшипники в менее точных по назначению приводах осевого давления машин для сварки трением.

Предлагаемое устройство осевого привода опробовано на полуавтомате типа ПСТ-50 и показало существенное повышение работоспособности опорного .шпиндельного узла оборудования.

Привод осевого сжатия машины для сварки трением, опорный узел рабочего шпинделя которого выполнен. в виде гидростатического подшипника, содержащего поршень и цилиндр с радиальным уплотнением, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности при относительном удешевлении затрат на изготовление устройства, корпус цилиндра снабжен, по меньшей мере, двумя размещенными в 9б7738.Составитель В.Чебуркин

Редактор Л.Гратилло Техред Т.Фанта, Корректор Н. Буряк

Заказ 7980/23 Тираж 1153 Подписное

ВНИИПИ 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. нем концентрическими втулками с ради альными уплотнениями, установленными по ходовым посадкам, сумма минимальных значений допусков которых равна или больше радиальной .. погрешности сборки рабочего, шпинделя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Вилль В.И.Сварка металлов трением.

Л.,"Машиностроение",1970,с.131,рис.56.

2. rCaterp111àã".Ïðèâoä осевого сжатия машины для сварки трением.

Чертеж 9 7373 (прототип).