Машина навроцкой для сварки трением

 

Изобретение относится к области сварки и может быть использовано при разработке машин для стыковой сварки трением одновременно трех деталей под действием общего гидропривода осевого сжатия. Цель изобретения - повышение качества сварного соединения путем обеспечения равенства величин осадки свариваемых стыков. При нагреве свариваемых деталей 23, 24, 25 за счет их взаимного укороче

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕаЪБЛИК

„„SU„, 142 32

А1 (5ц 4 В 23 К 20/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4079445/31-27 (22) 23.06.86 (46) 15.09.88. Бюл. И 34 (71) Институт электросварки им. Е.О.Патона (72) Я.М.Гостомельский, Н.В.Навроцкая, Ю.А Миргород, Э.М.Карпенко, В.И.Замаев, В,С.Шевченко, В,В.Лукьянов и А.Т.Дьппленко .(53) 621 791.14(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР и 986681, кл. В 23 К 20/12, 1981.

Авторское свидетельство СССР

Р 1225740, кл. В 33 К 20/12, 1984. (54) МАШИНА НАВРОЦКОЙ ДЛЯ СВАРКИ

ТРЕНИЕМ (57) Изобретение относится к области сварки и может быть использовано при разработке машин для стыковой сварки трением одновременно трех деталей под действием общего гидропривода осевого сжатия. Цель изобретения— повышение качества сварного соединения путем .обеспечения равенства величин осадки свариваемых стыков.

При нагреве свариваемых деталей 23, 24, 25 за счет их взаимного укороче142 ния колонны 3, 5, 6 сближаются друг с другом и жидкость из гидроцилиндров

9 и 10 поступает к сумматору потока

13. Если в одном из стыков, например левом, скорость осадки изменится, то изменится давление в гидролинии 12 и придет в движение шток задающего гидроцилиндра 16, который, взаимодействуя со своим задатчиком скорости вращения, изменит частоту вращения

3323 привода 8 и детали 25 до установления одинаковой скорости осадки обоих стыков, При этом сравняются потоки и давление в гидролиниях 11 и 12 и шток гидроцилиндра 16 возвратится в исходное положение, Устройство может быть использовано при изготовлении деталей, к которым предъявляются требования по симметрии, в частности автомобильных мостов. 1 ил.

Изобретение относится к сварке и может быть использовано при разработке машин для стыковой сварки трением одновременно трех деталей под действием общего гидропривода осевого сжа5 тия.

Цель изобретения — повышение качества сварного соединения путем обеспечения равенства величин осадки свариваемых стыков.

На чертеже схематично изображена машина для сварки трением.

Машина для сварки трением имеет основание 1, на котором жестко смонтированы стойка 2 и неподвижная крайняя колонна 3. На направляющих основания 1 с возможностью перемещения от гидроцилиндра 4 привода осевого сжатия установлены подвижная крайняя колонна 5 и подвижная средняя колонна 6. Колонны 3 и 5 имеют автономные ( приводы 7 и 8 вращения свариваемых, деталей и дополнительные гидроцилиндры 9 и 10, штоки которых связаны с подвижной средней колонной 6, Штоковые полости гидроцилиндров 9 и 10 сообщены с атмосферой, а поршневые полости.по гидролиниям 11 и 12 соединены с входами сумматора 13 потока, выход которого сообщен со сливной магистралью 14. К гидролиниям 11 и

12 подключены задающие гидроцилиндры

15 и 16 с подпружиненными поршнями и гидрораспределитель 7 1, входы которого сообщены с напорной гидролинией 18 и сливной гидролинией 19.

Штоки гидроцилиндров 15 и 16 взаимодействуют с задатчиками скорости приводов 7 и 8 вращения. При этом, если в сварочной машине в качестве

40 приводов 7 и 8 вращения применены многоскоростные асинхронные электродвигатели, то задатчиками скорости служат бесконтактные микропереключатели 20, количество которых соответствует числу скоростей асинхронных электродвигателей. Микропереключатели 20 взаимодействуют с флажками 21, закрепленными на штоках гидроцилиндров 15 и 16. Если же в сварочной машине в качестве приводов 7 и 8 вращения применены электродвигатели постоянного тока, то задатчиками скорости служат потенциометры 22, ползуны которых связаны со штоками гидроцилиндров 15 и 16. В зажиме подвижной средней колонны 6 закреплена невращающаяся деталь 23. На колонне 3 закреплена свариваемая деталь

24 с приводом 7 вращения, а на колонне 5 закреплена свариваемая деталь

25, связанная с приводом 8 вращения.

Машина для сварки трением работает следующим образом.

В исходном положении колонны разведены и между деталью 23 и деталями

24 и 25 имеется некоторый зазор.

По команде на сведение свариваемых деталей гидрораспределитель 17 занимает правую позицию и полости цилиндров. 9 и 10 сообщаются со сливной гидролинией 19, а гидроцилиндр 4 привода осевого сжатия начинает перемещать колонну 5. После соприкосновения деталей 23 и 25 под действием усилия гидроцилиндра 4 придет в движение средняя колонна 6. Перемещение колонн прекратится после соприкосновения деталей 23 и 24.При сведении свариваемых деталей штоки гидроцилиндров з

142

9 и 10 поочередно втягиваются, а рабочая жидкость из их полостей через гидрораспределитель 17 поступает в сливную гидролинию 19.

По KDMa e на нагрев гидрораспределитель устанавливается в среднюю позицию, приводятся во вращение приводы 7 и 8 вращающихся деталей 24 и

25 и соединяемые детали 23, 24 и 25 сдавливаются гидроцилиндром 4.

За счет укорачивания свариваемых деталей в процессе нагрева колонны 5 и 6 продолжают перемещаться, в связи с чем левый стык будет испытывать усилие осевого сжатия больше, чем правый стык на величину силы трения подвижной средней колонны 6 о направляющие основания 1.

В свою очередь из-за различной интенсивности разогрева стыков, связанной с различным усилием осевого сжатия деталей 23 и 25 и деталей 23 и 24, а также из-за возможной разнородности свариваемых деталей и чистоты их соединяемых поверхностей величина осадки стыков может быть различной, Особенно ощутим будет этот эффект при сварке деталей больших сечений.

Для обеспечения равенства величин оседки обоих свариваемых стыков при нагреве из полостей гидроцилиндров

9 и 10 рабочая жидкость по гидролиниям 11 и 12 поступает к входам сумматора 13 потока. При указанной связи гидроцилиндров 9 и 10 с колон,нами 3, 5 и 6 потоки в гидролиниях

11 и 12 будут пропорциональны скоростям осадки деталей. Сумматор 13 потока настраивается таким образом, чтобы его входы принимали равные потоки (сама же величина потоков может быть переменной), поэтому, если поток на каком-либо входе сумматора станет больше,чем на втором входе,то на входе, где поток больше давление жидкости увеличится.

Таким образом, если скорость левого стыка больше, чем правого, т.е. взаимоукорачивание деталей 23 и 25 происходит быстрее, чем деталей 23 и 24, то поток в гидролинии 12 будет больше, чем в гидролинии 11.Поскольку гидролинии 11 и 12 подключены к входам сумматора 13 потока, то давление жидкости в гидролинии 12 увеличится и вызовет перемещение задающего гидроцилиндра 16 со скоростью, пропор3323

4 циональной разности потоков в магистралях 12 и 11, т.е. величина перемещения гидроцилиндра 16 в каждый момент времени будет пропорциональна разности перемещений цилиндров 10 и

9, а, следовательно, и разности осадки стыков. При этом от сумматора 13 в сливную магистраль 14 поступает поток, равный удвоенному зна10 чению потока в гидролинии 11„

При применении в сварочной машине в качестве приводов 7 и 8 вращения многоскоростных асинхронных электродвигателей, флажок 21 гидроцилиндра

16 взаимодействует с бесконтактными переключателями 20, последовательное переключение которых обеспечит ступенчатое изменение скорости вращения детали 25, а, следовательно, и интенсивность разогрева левого стыка, что приведет к изменению скорости осадки в этом стыке, пока величина осадки в нем не сравняется с ве15

20 личиной осадки в правом стыке.

Если же в сварочной машине в качестве приводов 7 и 8 вращения применены электродвигатели постоянного тока, то шток гидроцилиндра 16 перемещает ползун потенциометра 22, изменение сопротивления которого через, тиристорный привод (не показан) обеспечивает плавное изменение скорости вращения детали 25 до установ35 ления равной величины осадки в обоих стыках.

При достижении равных величин осадки в стыках потоки в гидролиниях

11 и 12 уравняются и полностью бу40 дут пропущены сУмматором потока 13 в сливную магистраль 14 ° Давление в гидролинии 12 уменьшится и шток гид роцилиндра 16 под действием пружины втянется, увеличивая скорость вращения детали 25 до скорости вращения детали 24.

Если по каким-либо причинам увеличится скорость осадки правого стыка, то увеличится поток и давление в гид50 ролинии 11 по сравнению с гидролинией

12 и начнет выдвигаться шток задающего гидроцилиндра 15, который взаимодействуя с задатчиком скорости изменит частоту вращения привода 7 и де55 тали 24 до установления равной величины осадки в обоих стыках.

Для данной схемы регулирования скорости вращения свариваемых деталей целесообразно выбрать диаметры гидро1423323

Формула изобретения

Составитель З.Ветрова

Техред Й.Ходанич Корректор H.Êàêñèìèøèíåö

Редактор И,Середа

Заказ 4473/16 Тираж 922 Подписное

ПНИ!ПИ Государственного комитета СССР пс делам изобретений и открытий

11303 Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-г:олиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 цилиндров 9 и 10, больше чем диаметры гидроцилиндров 15 и 16, которые в этом случае будут масштабировать разность перемещений гидроцилиндров 9 и

10 с коэффициентом, равным соотношению площадей дополнительных гидроцилиндров 9 и 10 и задающих гидроцилиндров 15 и 16, что повысит точность автоматической системы и ее быстродействие, После завершения сварки гидрораспределитель 17 занимает левую позицию, сообщая полости Гидроцилиндрон

9 и 10 с напорной магистралью 18 низ- 1> кого давления и разжимается деталь 24, После чего колонны 5 и 6 гидроцилиндром 4 отводятся .влево до заданного положения средней колонны 6. При этом полость гидроцилиндра 9 пополняется из магистрали 18. Затем разжимается деталь 25 и дополнительно цилиндром

4 отводится влево колонна 5 а поУ

) лость гидроцилиндра 10 гополняется из магистрали 18. 25

Сваренное изделие снимается со средней колонны 6.

Таким, образом, предлагаемая маши- . на для сварки трением позволяет обеспечить равенство величин осадки свариваемых стыков, :то повышает качество изделий, к котсрым предъявляются требования по симметрии„ в частности при изготовлении автомобильных мостов, в которых одним из основных требований является симметричное расположение картера балки относительно привариваемых фланцев.

Иашина для сварки трением одновременно трех деталей, содержащая подвижную и неподвижную крайние колонны с автономными приводами вращения свариваемых деталей, подвижную среднюю колонну с зажимом для невращающейся свариваемой детали и гидросистему со сливной магистралью, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью повышения качества сварного соединения путем обеспечения равенства величин осадка свариваемых стыков, машина снабжена гидроцилиндрами, связывающими подвижную среднюю колонну с подвижной и неподвижной крайними колоннами, сумматоры потока, входы которого соединены с дополнительными гидроцилиндрами, а выход сообщен со сливной магистралью, задающими гидроцилиндрами, подключенными к входам сумматора потока и задатчиками скорости приводов вращения свариваемых деталей, связанными со штоками задающих гидроцилиндров.