Устройство для моделирования давления газового потока на сварочную ванну

 

Изобретение относится к области исследования сварочной ванны и может быть использовано для определения оптимальных условий сварки и повышения качества сварных соединений. Цель изобретения - повышение качества моделирования давления газового noT jKa на сварочную ванну путем создания потока, подобного возникающему в дуге скоростного напора. Устройство состоит из сопла 3, выполненного в виде трубки, и газоподводящего штуцера 1 . В сопле 3 герметично установлена перфорированная трубка 2. Газоподводящий штуцер 1 установлен внутри перфорированной трубки 2 по скользящей посадке. Фиксирующие перфорированную трубку элементы b расположены па расстоянии от выходного сечения сопла, равном его трем внутренним диаметрам. Изменяя положение штуцера 1 в перфорированной трубке 2 и положение перфорированной трубки 2 относительно оси сопла, формируют потоки с различным распределением и различной асимметрией скоростного напора по сечению газового потока. 6 ил. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 40 13621/25-27 (22) 29.01.86 (46) 15.03.88. Вюл, ¹ 10 (75) К.Е.Пономарев (53) 021 ° 791.75(088.8) (56) Суздалев И.В., Явно Э,И. Прибор для исследования характера распределения силового воздействия сварочной дуги. — Сварочное производство, № 3, 1981, с ° 37-38. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

ДАВЛЕНИЯ ГАЗОВОГО ПОТОКА НА СВАРОЧНУЮ ВАННУ (57) Изобретение относится к области исследования сварочной ванны и может быть использовано для определения оптимальных условий сварки и повышения качества сварных соединений. Цель изобретения — повышение качества моделирования давления газового пот.>ка (5)) 4 " 2З К 9/16 С 01 P 13/02 на сварочную ванну путем создания потока, подобного возникающему в дуге скоростного напора. Устройство состоит из сопла 3, выполненного в виде трубки, и газоподводящего штуцера 1. В сопле 3 герметично установлена перфорированная трубка 2. Газоподводящий штуцер 1 установлен внутри перфорированной трубки 2 по скользящей посадке. Фиксирующие перфорированную трубку элементы Ь расположены на расстоянии от вь|ходного сечения сопла, равном его трем внутренним диаметрам. Изменяя положение штуцера 1 в перфорированной трубке 2 и положение перфорированной трубки 2 относительно оси сопла, формируют потоки с различным распределением и различной асимметрией скоростного напора по сечению газового потока. 6 ил.

1380884

Изобретение относится к исследованиям сварочной ванны, Цель изобретения — повышение качества моделирования давления газового потока на сварочную ванну путем создания подобного поэникающему в дуге распределению скоростного напора гаэового потока.

На фиг. 1 показано устройство, 10 разрез с концентричным положением выходных сечений; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 и 4 вид Б на фиг. 1, при концентричном и эксцентричном положениях выходных 15 сечений; на фиг. 5 и Ь вЂ” кривые распределения скоростного напора при концентричном и эксцентричном положениях выходных сечений.

Устройство состоит из газоподводя- 20 щего штуцера 1, перфорированной трубки 2 и сопла 3, выполненного в виде трубки. Штуцер 1 установлен в трубке

2 по скользящей посадке, что дает возможность его осевого фиксированно- 25 го перемещения относительно трубки 2.

Последняя перфорирована по всей длине отверстиями 4. Трубка 2 и сопло 3 скреплены между собой с одного конца концентрично и фиксированно с помощью 30. герметической резиновой прокладки 5, а с другого — посредством регулировочных винтов 6. Последние проходят через резьбовые отверстия сопла 3 нормально его поверхности. Своими

35 торцами винты 6 упираются в трубку 2 (фиг. 2), варьируют ее положение относительно наружной трубки 3.

Устройство работает следующим образом. 40

Газ подается в штуцер 1, затем часть его через отверстия 4 трубки 2 попадает в сопло 3, из которого выходит через выходное сечение., Другая, наиболее скоростная часть газа прохо-,45 дит через всю промежуточную трубку 2 и выходит через ее выходное сечение.

Скоростной напор наибольший в штуцере 1, на выходе из трубки 2 он уменьшается, а на выходе из пространства между трубкой 2 и соплом 3 становится еще меньше.

Распределением скоростного напора газа управляют, вдвигая и выдвигая штуцер 1 внутри трубки 2. При этом стенки штуцера 1 перекрывают большее или меньшее количество отверстий 4 в трубке 2, и соответственно, в пространство между трубкой 2 и сопллом 3 перетекает меньшее или большее количество газа.

Благодаря этому увеличивается или уменьшается неравномерность распределения скоростного напора по поперечному сечению истекающей струи.

При концентричном расположении выходных сечений трубки 2 и сопла 3 (фиг.3), при максимальном перекрытии отверстий 4 стенкой штуцера 1 формируется струя, создающая при натекании на препятствие симметричное поле давления высокой неравномерности (кривая 7 на фиг. 5). При максимальном открытии отверстий 4 формируется струя, создающая при натекании на препятствие симметричное поле давлдния наименьшей неравномерности (кривая 8 на фиг. 5). Промежуточным положениям штуцера 1 относительно трубки 2 соответствуют промежуточные распределения скоростного напора по сечению струй и промежуточные между кривыми 7 и 8 (фиг. 5) распределения давления газового потока на преграде.

Изменяя с помощью винтов Ь взаимное расположение выходных сечений трубки 2 и сопла 3, добиваются необходимой асимметричности скоростного навора газовой струи и создания поля давления с требующейся асимметрией поля давления на препятствии. Концентричному расположению выходиых сечений трубки 2 и сопла 3 соответствует симметричное поле давления (кривая 9 на фиг. 6); наиболее эксцентричному их расположению (фиг. 4) распределение давления на преграде с максимальной асимметрией (кривая 10 на фиг. 6). 11ромежуточным величинам эксцентричности взаимного положения трубки 2 и сопла 3 соответствуют промежуточные относительно кривых 9 и 10 (фиг. 6) распределения давления на преграде. Соответствие получаемого распределения давления газового потока исследуемому распределению давления определяют с помощью приборов и методик, используемых для исследования распределения газодинамического давлейия собственно сварочной дуги.

Конструктивное расположение регулировочных винтов 6 на расстоянии

Е=30 от выходных сечений обеспечивает оптимальные условия работы устройства. При меньшем расстоянии винты оказывают дестабилизирующее влияние на газовый поток, а при большем

1380884 уменьшается жесткость положения трубки 2 относительно сопла в связи с уменьшением плеча между прокладкой 5 и винтами 6.

ll p H e p. Устройство длиной

200 мм. Сопло имеет внутренний диаметр 8 мм и толщину стенки 2,0 мм.

Перфорированная трубка выполнена с диаметром 4,4 мм и с толщиной стенки

0,2 мм. В ней с шагом 10 мм по всей длине и по всему периметру (по 4 на периметр) выполнены отверстия диаметром 2,0 мм. Штуцер 1 выполнен с диаметром 4 мм, с толщиной стенки 0,2 мм. 5

Положение перфорированной трубки относительно сопла фиксируется вставкой из вакуумной резины с наружным диаметром 9 мм, внутренним диаметром 4 мм и длиной 6 мм (в свободном состоя- 20 нии), а на другом конце — тремя регулировочными винтами с диаметром 2 мм, расположенными на расстоянии 24 мм от выходного сечения.

В устройство подают аргон от бал- 25 лона через ротаметр РС-3 с постоянным расходом Q=15 л/мин и различными относительными положениями внутренней и промежуточной трубок, выходных сечений наружной и промежуточной трубок. Распределение скоростного напора измеряют при расположении выходного сечения на расстоянии 5 мм от преграды. По данным измерений строят зависимости 7-10 (фиг. 5 и 6).

Использование предлагаемого изобретения позволяет повысить качество моделирования полей давления газового потока на сварочную ванну, приблизив создаваемые скоростные напоры к скоростному напору реальных сварочных дуг, определить оптимальные условия сварки. При этом повышается качество сварных соединений.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Устройство для моделирования давления газового потока на сварочную ванну, состоящее из сопла, выполненного в виде трубки, и газоподводящего штуцера, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества моделирования давления газового потока на сварочную ванну путем создания подобного возникающему в дуге распределению скоростного напора газового потока, устройство снабжено перфорированной трубкой с фиксирующими элементами, установленной герметично в сопле, штуцер установлен внутри перфорированной трубки по скользящей посадке, а фиксирующие перфорированную трубку элементы расположены на расстоянии от выходного сечения сопла, равном его трем внутренним диаметрам.

1380884

0 1 г 4-4-3-г-1 0 1 г З и р р

Расстояние Р, /мм/ Раес тщямиа р /мм/

Фие 5

Составитель Г.Тютченкова

Редактор И.Касарда Техред М.Дидык КоРРектоР М., 1емчик

Заказ 1147/14 Тираж 921 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4