Способ съема грата после контактной стыковой сварки

 

С целью повышения производительности сварки и стабильности съема грата, съем грата производят в два этапа: на первом подают резцы к стыку прерывисто-поступательным движением, а протягивают резцы через горячий стык на втором этапе. Прерывисто-поступательное движение резцов к стыку создают движением подвижного зажима относительно неподвижного зажима, при этом освобождение деталей от усилия зажатия в указанных зажимах производят согласованно. На втором этапе, при протягивании резцов через горячий стык, резцам сообщают колебательные движения. 2 з.п. ф-лы. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 23 11 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ХОМИТЕТ

flG ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 3858599/25-27 (22) 25.02.85 (46) 15.05.90. Бюл. № 18 (71) Институт электросварки имени

E. О. Патона АН УССР (72) С. И. Кучук-Яценко, В. Г. Кривенко, М. В. Богорский и И. Л. Лазебный (53) 621.791.762.5 (088.8) (56) Кабанов Н. С. Сварка на контактных машинах. М.: Высшая школа, 1979, с. 80. (54) (57) 1. СПОСОБ СЪЕМА ГРАТА ПОСЛЕ КОНТАКТНОЙ СТЫКОВОЙ СВАРКИ, заключаюшийся в том, что детали освобождают от усилия зажатия в подвижном зажиме, на котором закреплены резцы, и протягивают профильные резцы через горячий

„„SU„„1563919 А 1

2 стык усилием осадки, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности свар ки и стабильности съема грата, съем грата производят в два этапа: на первом подают резцы к стыку прерывисто-поступательным движением, а протягивают резцы через горячий стык на втором этапе.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что прерывисто-поступательное движение резцов к стыку создают движением подвижного зажима относительно неподвижного зажима, при этом освобождение деталей от усилия зажатия в указанных зажимах производят согласованно

3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что на втором этапе, при протягивании резцов через горячий стык, резцам сообщают колебательные движения.

1563919

Изобретение относится к контактной сты ковой сварке, а именно к способам съема грата при контактной стыковой сварке, и может быть осуществлено при сварке на контактных стыковых машинах, оборудованных устройствами съема грата.

Цель изобретения — повышение производительности сварки и стабильности съема грата.

На фиг. 1 изображена схема сварочной установки, реализующая способ; на фиг. 2— график перемещения резцов при съеме грата.

Пример. Необходимо произвести съем грата после сварки рельсов типа Р65, используя рельсосварочную установку типа К-355, на подвижном зажиме которой установлены резцы для съема грата. Схема рельсосварочной установки типа К355 соответствует схеме сварочной установки, реализующей способ, которая изображена на фиг. 1.

Схема содержит соединенные между собой в стыке 1 детали 2 и 3, к примеру рельсы 2 и 3 типа Р65, с образовавшимся после сварки вокруг стыка 1 гратом 4, резцы 5 и 6, подвижный зажим 7, имеющий гидравлический цилиндр 8 зажатия и щеки 9 и 10, на которых закреплены резцы 5 и 6, неподвижный зажим 11, имеющий гидравлический цилиндр 12 зажатия и щеки 13 и 14, закрепленные на неподвижном зажиме 11 гидравлиеские цилиндры 15 и 16 осадки, штоки 17 и 18 которых соединены с подвижным зажимом 7.

Цилиндры 15 и 16 осадки имеют ход So, использованный на оплавление и осадку деталей 2 и 3 при осадке, и неиспользованный ход S„. Величина использованного хода

Sp цилиндров 15 и 16 осадки определяется при сварке контрольных образцов деталей 2 и 3 путем измерения измерительным инструментом (линейкой, штангельциркулем и т. д.) пройденного пути подвижным зажимом 7 относительного неподвижного зажима 11.

Для нашего примера при сварке рельсов типа Р65 So=55 мм.

Величина неиспользованного хода 5„определяется по формуле

S.=S — So, где S полный ход цилиндров 15 и 16 осадки, который выбирают из условия получения электрических и механических параметров сварочной установки, обеспечивающих качество сварки, и указывают в технической документации, к примеру S=70 мм, а S„=70 — 55=15 мм.

Резцы 5 и б (фиг. 1) установлены на расстоянии li от неподвижного зажима 11 и на расстоянии l от сытка 1 деталей 2 и 3.

Величина расстояния li между резцами 5 и 6 и неподвижным зажимом ! определяется по формуле

ll — — — So, где l — величина расстояния между резцами

5 и 6 и неподвижным зажимом 11

5 перед сваркой деталей 2 и 3, которую выбирают из условий получения устойчивости деталей 2 и 3 при осадке, предотвращения охлаждения деталей 2 и 3 за счет теплоотвода в резцы

10 5 и 6 и неподвижный зажим 11, и указывают в технической документации на сварочную установку.

Для рельсосварочной установки типа

К355 i=145 мм, следовательно, li=145—

55=90 мм.

Величина расстояния 4 между резцами 5 и 6 и стыком 1 деталей 2 и 3 равна половине величины расстояния li между резцами 5 и 6 и неподвижным зажимом 11, т. е.

20 так как при контактной сварке необходим равномерный нагрев деталей 2 и 3 в стыке 1 для получения качественного сварного соединения.

Для нашего примера 4= — =45 мм.

Грат 4, образовавшийся вокруг стыка 1 после сварки деталей 2 и 3, имеет ширину в, которая определяется при сварке контрольных образцов деталей 2 и 3 путем измерения измерительным инструментом (линейкой, штангельциркулем и т. д.) величины зоны пластической деформации металла в стыке 1 при осадке, так как ширина в грата

4 равна зоне пластической деформации металла в стыке 1.

К примеру, грат 4, образовавшийся вокруг стыка 1 после сварки рельсов 2 и 3 типа

Р65, имеет ширину b=30 мм.

Съем грата 4, образовавшегося вокруг

40 стыка 1 после сварки деталей 2 и 3, к примеру рельсов 2 и 3 типа Р65, производят в два этапа следующим образом.

На первом этапе подают резцы 5 и 6 к стыку 1 прерывистопоступательным движением относительно деталей 2 и 3, к примеру

45 относительно рельсов 2 и 3. Прерывистопоступательное движение резцов 5 и б соз дают возвратно-поступательным движением подвижного зажима 7 относительно неподвижного зажима 11 npv перемещении штоков 17 и 18 гидравлических цилиндров 15 и 16 осадки на неиспользованный при сварке ход S„, к примеру 5„=15 мм, при этом согласованно освобождают детали 2 и 3, к примеру рельсы 2 и 3, от усилия Р зажатия в указанных зажимах 7 и 11, т. е. при поступательном движении подвижного зажима

7 к неподвижному зажиму 11 на неиспользованный при сварке ход S„, к примеру

S 15 мм, штоков 17 и 18 цилиндров 15 и 16

1563919 осадки освобождают деталь 3, к примеру рельс 3, от усилия Р» зажатия, создаваемого гидравлическим цилиндром 8 зажатия, в щеках 9 и 10 подвижного зажима 7, а при возвратном движении подвижного зажима 7 на неиспользованный при сварке ход S„, к примеру S„=15 мм, штоков 17 и 18 цилиндров 15 и 16 осадки освобождают деталь 2, к примеру рельс 2, от усилия F> зажатия, создаваемого цилиндром 12 зажатия, в щеках 13 и 14 неподвижного зажима.

Создание прерывисто-поступательного движения резцов 5 и 6 к стыку позволяет использовать при съеме грата 4 привод, к примеру цилиндры 15 и 16 осадки, сварочной установки без конструктивных изменений. )5

Согласованное освобождение деталей 2 и 3, к примеру рельсов 2 и 3 типа Р65, от усилия

Р» зажатия в подвижном 7 и неподвижном 11 зажимах обеспечивает перемещение резцов 5 и 6 к стыку 1. В случае несогласованного освобождения деталей 2 и 3 от усилия

Р» зажатия, к примеру при поступательном движении подвижного зажима 7 к неподвижному зажиму 11 на неиспользованный при сварке ход S„=15 мм штоков 17 и 18 цилиндров 15 и 16 осадки освобождают рельс 2 25 от усилия Р» зажатия в неподвижном зажиме 11, а при возвратном движении подвижного зажима 7 на неиспользованный ход

S„=15 мм цилиндров 15 и 16 осадки освобождают рельс 3 от усилия Р» зажатия в подвижном зажиме 7 — резцы 5 и 6 перемещаются от стыка 1 деталей 2 и 3, к примеру рельсов 2 и 3.

Прерывисто-поступательное движение резцов 5 и 6 относительно деталей 2 и 3, к примеру рельсов 2 и 3, производят до соприкосновения резцов 5 и 6 с гратом 4, имеющим ширину b, к примеру b=30 мм, при этом резцы 5 и 6 проходят расстояние, равное протяженности Si взаимодействия резцов 5 и 6 с деталями 2 и 3, к примеру с рельсами 2 и

3 на первом этапе съема грата 4, определяе- 4р мую по формуле

Б г

Для нашего примера при съеме грата 4 с рельсов 2 и 3 типа Р65 45

Si=45 — — =30 мм.

Первому этапу съема грата 4 соответствует количество последовательных поступательных перемещений-резцов 5 и 6 на неиспользованный при сварке ход S„, которое определяется по формуле

Si

М = —.

К примеру при Si=30 мм и S 15 мм.

N = — =2.

На втором этапе съема грата 4 протягивают усилием Ро осадки, создаваемым гидравлическими цилиндрами 15 и 16 осадки, специальные профильные резцы 5 и 6 через горячий стык 1 после освобождения детали 3 от усилия Р» зажатия в подвижном зажиме 7, на котором закреплены резцы 5 и 6.

В случае, если величина неиспользованного хода . „к примеру 3,=15 мм, при сварке деталей 2 и 3, к примеру рельсов 2 и 3 типа Р65, меньше величины ширины Ь, к примеру b=30 мм, грата 4, образовавшегося вокруг стыка 1 после сварки деталей 2 и 3, к примеру рельсов 2 и 3, протягивают резцы 5 и 6 через горячий стык 1 прерывистопоступательным движением относительно деталей 2 и 3, к примеру относительно рельсов 2 и 3, которое создают прерывисто-поступательным движением подвижного зажима 7, относительно неподвижного зажима 11 аналогично подаче резцов 5 и 6 к стыку 1 на первом этапе съема грата 4.

Кроме того, при протягивании резцов 5 и 6 через горячий стык 1 резцам 5 и 6 могут сообщать колебательные движения путем наложения вибрации на перемещение штоков

17 и 18 гидравлических цилиндров 15 и 16 осадки.

Для нашего примера при протягивании резцов 5 и 6 через горячий стык 1 рельсов 2 и 3 типа Р65 резцам сообщают колебательные движения (вибрацию) частотой 8 — 12 Гц и амплитудой 0 3 — 0,4 мм, так как рельсосварочная установка типа К355 содержит источник колебательного движения (вибрации) для импульсного нагрева рельсов 2 и 3 при сварке с указанной частотой и амплитудой.

Второму этапу съема грата 4 соответствует протяженность взаимодействия резцов 5 и 6 с деталями 2 и 3, к примеру с рельсами 2 и 3, равная величине ширины b грата 4, к примеру Sz=30 мм, и количество

N последовательных поступательных перемещений резцов 5 и 6 на неиспользованный при сварке ход S„, которое определяет 2 ся по формуле N = . н

К примеру М»= — =2.

1ь

В результате, после протягивания резцов

5 и 6 через горячий стык 1, протяженность 5 взаимодействия резцов 5 и 6 деталями 2 и 3, к пример> с рельсами 2 и 3, при съеме грата 4 на первом и втором этапах определяется согласно уравнения 1+ 2 12 +b

Ь 21 +Ь li b

2 2 2

При этом количество последовательных поступательных перемещений резцов 5 и 6 на неиспользованный при сварке ход определяется по формуле

1563919

N =- —, S„

Для нашего примера

S = — =60мм

90+ 30

N= — =4.

Составитель К. Быковец

Ре да кто р И. С егл я н и к Техред И. Верее Корректор М. Кучерявая

Заказ 1)25 Тираж 646 П одп и сное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открь|тиям при ГКНТ СССР ! 13035, Москва, УК вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г.. жгород, ул. Гагарина, 0 г 101

Протяженность S взаимодействия резцов

5 и 6 с деталями 2 и 3 при съеме грата 4 согласно выражения S= — — является вели. li+b

2 чиной оптимальной, обеспечивающей полный проход резцов 5 и 6 через горячий стык и стабильный съем грата 4.

Сообщение резцам 5 и 6 колебательных движений (вибрации) при протягивании через горяч11 f стык 1 позволяет облегчить съем грата 4, к примеру усилие Ро осадки, создаваемое гидравлическими цилиндрами 15 и !6 осадки, уменьшается íà 15% при протягиванив специальных профильных резцов 5 и б через горячий стык 1 рельсов 2 и 3 типа

Р 65.

График 1еремещения резцов 5 и 6 при сьеме грата 4 на фиг. 2 изображает зависизв: Tb протяженности S взаимодействия резцов 5 и 6 с детаями 2 и 3 от времени t.

Протяженность S взаимодействия резцов

5 и 6 с деталями 2 и 3, к примеру с рельсами 2 и 3 типа Р65, осуществляется прерывисто-поступательным движением, которое слагается из по", .едовательных поступательных перемещений резцов 5 и б на неиспользованный при сварке ход S„, к примеру 5„=15 мм. При этом первому этапу съема грата 4 соответствует время ti, к примеру 4=

5 с при перемещении подвижного зажима 7 рельсосварочной машины типа К355 со скоростью 20 мм/с, и протяженность Si, к примеру S i =30 мм, взаимодействия резцов 5 и 6 с деталями 2 и 3, к примеру с рельсами 2 и 3, а второму этапу съема грата 4 — время.4, к примеру 4=5 с, и протяженность Sz к примеру S2=30 мм, взаимодействия резцов 5 и 6 с деталями 2 и 3, к примеру с рельсами 2 и 3, равная величине ширины b грата 4, к примеру b=30 мм.

Из графика следует, что при прерывистопоступательном движении резцов 5 и 6, независимо от величины неиспользованного хода S„, к примеру S„=15 мм, гидравлических цилиндров 15 и 16 осадки, можно всегда достигнуть необходимую протяженность S, к примеру S=60 мм, взаимодействия резцов 5 и 6 с деталями 2 и 3 и тем самым обеспечить стабильность съема грата 4.

Использование предлагаемого способа съема грата при контактной стыковой сварке обеспечивает повышение стабильности съема

25 грата, что позволяет увеличить производительность сварки на 20 — 30%; уменьшение трудоем кости при установке свариваемых деталей в сварочной установке, что особенно важно при сварке в полевых условиях, а также возможность использования эксплуатируемых сварочных установок в качестве привода резцов гратоснимателя; уменьшение перерыва движения поездов при восстановлении дефектных плетей рельсов в, вых условиях на 0,5 ч.