Устройство для разматывания проволоки из ферромагнитного материала

Устройство для разматывания проволоки из ферромагнитного материала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗМАТЫВАНИЯ ПРОВОЛОКИ ИЗ ФЕРРОМАГНИТНОГО МАТЕРИАт ЛА, преимущественно сварочной, содержащее корпус, поворотную кассету для проволоки, пару направляющих роликов и постоянные магниты, распоИ .8 f ;;г;;5;И1| 27/i2f K}f ложенные вблизи от одной из торцовых поверхностей поворотной кассеты и радиально ориентированные относительно оси ее вращения, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности раб(, ы, устройство снабжено приводньми и двудисковой и однодисковой с управляющим контактом муфтами, дополнительными постоянными магнитами и парой направляющих роликов, при этом на однодисковой приводной муфте расположены постоянные магниты и она установлена соосно с поворотной кассетой, двудисковая приводная муфта расположена между парами направляющих роликов, и ось ее вращения параллельна оси вра (Л :щения поворотной кассеты, а на внутренней поверхности ее дисков диаметрально противоположно оси вращения | установлены дolЮJШИтeльныe постоянные магниты. Фие.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

tNMWW

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЬЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗ(%РЕТЕНИЙ И Of НРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ н RRTopcNolNY саидктЫвстеи ложенные вблизи от одной из торцовьк поверхностей поворотной кассеты и радиально ориентированные относительно оси ее вращения, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности раб<, и, устройство снабжено приводили и двудисковой и однодисковой с, управляющим контактом муфтами, дополнительными постоянными магнитами и парой направляющих роликов, при этом на одноднсковой приводной муфте расположены постоянные магниты и оиа установлена соосно с поворотной кассетой, двудисковая приводная муфта расположена между.парами направляющих роликов, и Я ось ее вращения параллельна оси вра.щения поворотной кассеты, а на внутренней поверхности ее дисков диаметрально противоположно оси вращения установлены дополнительные постоян- р ные магниты. (21) 3633173/25-27 (22) 09.08.83 (46) 15.12.84. Бюл. Ф 46 (72) Б.В.Худяков, В.А.Шереметьев, А.Д.Гололобов и А.И Еланцев (71) Челябинский политехнический институт им. Ленинского коисомола (53) 621. 791. 039 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 300270, кл. В 23 К 9/12, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

«5 726282, кл. В 23 К 9/12, 1969.

3. Авторское свидетельство СССР

В 841845, кл. З 23 К 9/12, 1979 (прототип) . (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗИАТЫВАНИЯ

ПРОВОЛОКИ ИЗ ФЕРРОМАГНИТНОГО МАТЕРИА-, ЛА, преимущественно сварочной,. c,îäåðжащее корпус, поворотную кассету для проволоки, пару направляющих роликов и постоянные магниты, распоSU„„ i 41 A! 3," 29041 2

Изобретение относится к электродуговой сварке, в частности к устройствам для подачи ферромагнитной проволоки, и может использоваться в машиностроении, в приборостроении и других областях техники.

Известно устройство для подачи электродной проволоки, содержащее двигатель, редуктор, поджимной и ведущий ролики, причем ведущий ро- !О лик связан с редуктором через пару шестерен, одна из которых установлена эксцентрично на валу. Редукто. Ра, а другая с таким же эксцентриситетом на валу ведущего ролика 1 .

В известном устройстве тянущее усилие, прикладываемое к проволоке, возникает за счет силы трения между проволокой и ведущим роликом. В результате этого происходит износ gp ведущего ролика, стирается его несечка, проволока начинает проскальзывать по ведущему ролику, что приводит к снижению надежности работы устройства для подачи проволоки в 25 зону дуги.

Кроме того, в результате трения проволоки и ведущего ролика возникает деФормация проволоки (в виде насечки, задиров и т.д.), которая приводит к неравномерности диаметра. проволоки по ее длине, что вызывает нестабильность процесса плавления электродной проволоки после подачи ее в зону дуги., 35

Известно также устройство для подачи сварочной проволоки, содержащее корпус, в котором установлено рычажное зажимное устройство и электромагнитная катушка, пРичем внутри 4р .электромагнитной катушки размещена подпружиненная самозажимная цанга, закрепленная в верхнем подвижном диске электромагнита, а рычаги зажимного устройства установлены В корпусе 45 шарнирно и смонтированы в нижнем подвижном диске электромагнита с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном направлению подачи проволоки (2).

В этом устройстве тянущее усилие, прикладываемое к проволоке, возникает sa счет силы трения между подпружиненной самозажимной цангой и сварочной.проволокой. В результате этого 55 происходит износ цанги, уменьшается сила взаимодействия с проволокой, что приводит к снижению надежности работы устройства для подачи сварочной проволоки в зону дуги.

Кроме того, в результате трения проволоки и цанги возникает деформация проволоки (в виде задиров, насечки и т.д.), которая приводит к неравномерности пиаметра проволоки по ее длине, что также вызывает нестабильность процесса плавления электродной проволоки после подачи ее в зону дуги.

Наиболее близким к изобретению является устройство для разматывания ферромагиитной проволоки, содержащее корпус, привод, кассету с ферромагнитной проволокой, установленную с возможностью вращения на оси, закрепленной в корпусе, приводной и прижимной ролики, расположенные диаметрально относительно оси проволоки, магнитный тЬрмоз, выполненный в виде неподвижного башмака, установленного соосно с кассетой вплотную к одной из ее торцовых поверхностей и по меньшей мере одного постоянного магнита, расположенного вблизи от той же торцовой поверхности и радиально ориентированного относительно оси вращения кассеты 31.

Недостатком данного устройства является невысокая надежность работы устройства

В устройстве требуется прикладывать к приводному ролику от привода значительные усилия, необходимые для вращения кассеты с проволокой, для преодоления сопротивления магнитного тормоза, а также для перемещения проволоки за счет силы трения между приводным роликом и проволокой. В результате этого происходит быстрый износ приводного ролика, стирается его насечка, проволока начинает проскальзывать по приводному ролику, что снижает надежность работы устройства для подачи проволоки в зону дуги.

Цель изобретения — повышение надежности работы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для разматывания проволоки из ферромагнитного материала, преимущественно сварочной, содержащее корпус, поворотную кассету для проволоки, пару направляющих роликов и постоянные магниты, расположенные сблизи от одной из торцовых поверхностей поворотной

11290 кассеты и радиально ориентированные относительно оси ее вращения, снабжено приводными двудисковой и однодисковой с управляющим контактом муфтами, дополнительными постоянными магнитами и парой направляющих роликов, при этом на однодисковой приводной муфте расположены постоянные магниты и она установлена соосно с поворотной кассетой, двудисковая при-10 водная муфта расположена между парами направляющих роликов и ось ее вращения параллельна оси вращения поворотной кассеты, а на внутренней поверхности ее дисков диаметрально,,15 противоположно оси ее вращения установлены дополнительные постоянные магниты. ,Наличие соосной с кассетой одно дисковой приводной муфты, на которой 20 расположены радиально ориентированные магниты относительно оси вращения кассеты, дополнительного привода,, управляющего контакта, изолированного от .корпуса и расположенного вблиФ зи боковой поверхности кассеты, направляющих роликов, позволяет передавать вращательное движение от дополнительного привода к кассете с ферромагнитной проволокой с помощью сил магнитного поля, а также автоматически поддерживать определенную скорость вращения кассеты независимо от изменения массы кассеты с проволокой, что необходимо для обеспечения равномерной подачи проволоки с кассеты через направляющие ролики к двухдисковой приводной муфте без образования петель проволоки между HHMH 40

При этом..использование. однодиско. вой приводной муфты позволяет зна-, чительно снизить разматывающее усилие, т.е. снизить нагрузку на двух» дисковУю приводную мУфтУ. В Резуль- 45 тате, этого повышается надежность работы устройства для подачи ферромагнитной проволоки.

На фиг. 1 показано устройство для разматывания ферромагнитной прово- 50 лохи, общий вид, на фиг. 2 - вид А на фиг. 1, на фиг. 3 — разрез Б-Бна фиг. 1,. на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1, на фиг. 5» разрез Г-Г на фиг. 1. 55

Устройство для разматывания ферромагнитной проволоки содержит корпус 1, привод 2, состоящий из элект41 4 родвигателя 3, ведущей шестерни 4 и ведомой шестерни 5, кассету 6 с ферромагнитной проволокой 7, установленную с возможностью вращения на оси 8, закрепленной в корпусе 1, однодисковую приводную муфту 9, двухдисковую приводную муфту 10, направляющие ролики 11-14. На однодис.ковой приводной муфте 9 установлены постоянные магниты 15-18 С-образной формы, расположенные сблизи одной. ,из торцовых поверхностей кассеты 6 и радиально ориентированные относи тельно оси вращения кассеты 6. Двух дисковая приводная муфта 10 располо-! жена таким образом, что ее ocr вращения параллельна оси вращения кассеты

6.- На двухдисковой приводной муфте

10 установлены постоянные магниты

19-22,.расположенные на внутренней поверхности дисков 23 и 24 муфты 10 диаметрально относительно оси вращения муфты 10 и оси проволоки 7. Пара направляющих роликов 11 и 12 и пара направляющих роликов 13 и 14 установлены по разные стороны от оси вращения двухдисковой муфты 10, причем ролики в каждой паре расположены диаметрально относительно оси проволоки 7. На валу 25 электродвигателя

3 установлена ведущая шестерня 4, которая находится в зацеплении с ведомой шестерней 5. Ведомая шестерня 5 установлена на валу 26 двухдисковой приводной муфты 10. Ведущая шестерня

27 установлена на валу электродвигателя 28 дополнительного привода 29.

Вблизи боковой поверхности кассеты

6 с проволокой расположен управляющий контакт 30, изолированный от корпуса

1 и соединенный с одним из входов блока 31 управления электродвигателем 28 дополнительного привода 29, другой вход блока 31 управления имеет электрический контакт с проволокой 7 через ролики 11 и 12. Выходы блока 31 управления подключены к клеммам электродвигателя 28 дополнительного привода 29.

В простейшем варианте блок 31 управления дополнительный приводом

29 представляет собой совокупность источника питания, подключенного к клеммам электродвигателя 28 через контакты электромагнитного реле, обмотка которого запитана через управляющий контакт 30 и проволоку 7.

1129041

Привод 2 служит для вращения двухдисковой приводной муфты 10 от электродвигателя 3 со скоростью, определяемой скоростью подачи прово- локи. Дополнительный привод 29 служит для вращения однодисковой приводной муфты 9 от электродвигателя

28 со скоростью, определяемой скоростью подачи проволоки.

Кассета 6 предназначена для хра- 10 кения ферромагнитной проволоки ?.

Однодисковая приводная муфта 9 с постоянными магнитами 15-18 служит для передачи вращательного движения от привода 29 к кассете 6 с ферро- 15 магнитной проволокой 7 с помощью сил магнитного поля, а также для обеспечения равномерной подачи проволоки 7 с .кассеты 6 к двухдисковой приводной муфте 10. 20

Двухдисковая приводная муфта 10 с постоянными магнитами 19-22 служит для преобразования вращательного движения от электродвигателя 3 в поступательное движение проволоки

7, направленное по касательной к образующей дисков 23 и 24 муфты 10 в направлении вращения.

В однодисковой приводной муфте 9 и двухдисковой приводной муфте 10 30 вместо постоянных магнитов можно использовать электромагниты.

Направляющие ролики 11-14 пред/ назначены для поддержания проволоки 35

7 между дисками 23 и 24 муфты 10 строго напротив магнитов 19 и 20 или 21 и 22 и обеспечения между проволокой и магнитами необходимого воздушного зазора.

Перед началом работы устройства часть проволоки 7 разматывают с кассеты 6, и конец проволоки 7 пропускают между направляющими роликами 11 и 12, между дисками 23 и 24 муфты 10, между направляющими роликами 13 и 14 и.далее заправляют его в токоподводящий наконечник (не показан).

Предлагаемое устройство для подачи ферромагнитной проволоки работает следующим образом.

При включении электродвигателя 3 вращение передается с ведущей шестерней 4 на ведомую шестерню 5. Ве-. домая шестерня 5 приводит во вращательное движение двухписковую приводную муфту 10 с магнитами 19-22.

Одчовременно включается двигатель

28, вращение вала которого через ведущую шестерню 27 передается однодисковой муфте .9 °

При вращении однодисковой приводной муфты 9 с магнитами 15-18 магнитное поле пронизьгвает витки ферромагнитной проволоки 7, в ней наводятся индуктивные токи. При взаимо действии электромагнитного поля, вызванного индукционными токами в проволоке 7, с магнитным полем постоянных магнитов 15-17 возникают электромагнитные силы, приводящие во вращение кассету 6 с проволокой

7, которая разматывается с кассеты

6 и равномерно подается через направляющие ролики 11 и 12 к двухдисковой приводной муфте 1О. При этом сила, прикладываемая к кассете 6 с проволокой 7, пропорциональна количеству витков проволоки на кассете 6.

При полной кассете 6 эта сила равна максимальной величине. При раскручивании кассеты 6 вначале ее скорость вращения меньше скорости вращения однодисковой муфты 9.

При выравнивании скоростей вращения кассеты б,и однодисковой приводной муфты 9 скорость вращения кассеты б может превысить скорость вращения муфты 9 за счет сил инерции массы кассеты 6 с проволокой 7. В этом случае возникает электромагнитная сила, которая тормозит кассету

6 с проволокой 7. Таким образом, производится автоматическое поддержание определенной скорости вращения кассеты 6 независимо от изменения массы кассеты б с проволокой 7, что необходимо для обеспечения равномерной подачи проволоки 7 через направляющие ролики 11 и 12 к двухдисковой проводной муфте 10 и далее через ролики 13 и 14 в зону дуги.

По мере разматывания проволоки 7 величины сил вращения и торможения кассеты 6 уменьшаются пропорционально количеству витков проволоки

7 в кассете б вплоть до нуля. При этом кассета 6 останавливается.

Одновременно с вращением кассеты

6 с заданной скоростью вращается двухдисковая муфта 10 с постоянными магнитами 19-22.

В результате взаимодействия магнитного поля постоянных магнитов

19-22 с ферромагнитной проволокой

1129041

7 возникает электромагнитная сила, действующая на проволоку 7 по ка— сательной и образующей дисков муфты

10 в направлении ее вращения. Скорость подачи проволоки 7 зависит 5 от изменения скорости вращения двухдисковой муфты 10, от мощности и количества пар постоянных магнитов.

Однако, если сила сопротивления движению проволоки 7 больше тянущего усилия, развиваемого двухдисковой муфтой 10 (например, в случае утыкания проволоки в свариваемую деталь), то проволока 7 проскальзывает без трения скольжения, в зазоре между дисков 23 и 24 двухдисковой муфты

10. А так как кассета 6 с проволокой

7 продолжает вращаться, то между направляющими роликами 11 и 12 и кассетой 6 образуется петля проволоки 7 (фиг.2, пунктир). По мере вращения кассеты 6 петля проволоки 7 увеличивается и замыкается на управляющий контакт 30. При этом блок 31 управления дополнительным приводом

29 размыкает цепь электродвигателя 28 (для рассматриваемого простейшего варианта блока. 31 управления . дополнительным приводом срабатывает. электромагнитное реле и размыкает 30 свои нормально замкнутые контакты в цепи питания электродвигателя 28)

Кассета 6 с проволокой 7 останавливается. После того, как тянущее усилие, развиваемое двухдисковой муфтой 10, больше силы сопротивления движению проволоки 7 .(HartpHMQp, после. утыкания проволоки в деталь проволока перегорает и возбуждается дуга) проволока в зазоре между дис- 40 ками 23 и 24 вновь приходит в двнже-! ние, а петля уменьшается и исчезает. совсем, при этом цепь между проволокой 7 и управляющим контактом 30 разрывается. Блок 31 управления дополнительным приводом 29 включает. электродвигатель 28 (для рассматриваемого простейшего варианта блока

31 управления дополнительным приводом электромагнитного реле отключа-50 ется и замыкает свои нормальные замкнутые контакты в цепи питания электродвигателя 28). При этом кассета 6 с проволокой 7 начинает вращаться, тем самым. снижая нагрузку на 55 двухдисковую муфту 10

В качестве базового объекта выбрано устройство для подачи ферромагнитной проволоки (с приводными .роликами), входящее в состав полуавтомата для дуговой сварки плавящимся электродом в углекислом газе типа

ПДГ-305.

В процессе эксплуатации. в базовом объекте в результате трения между приводными роликами и проволокой происходит износ приводного ролика, стирается его насечка, проволока начинает проскальзывать по приводному ролику, что приводит к снижению надежности работы устройства, а также к расходу металла и дополнительным трудозатратам на замену износившихся роликов и изготовление новых роликов из специальной легированной ст али.

Кроме того, в результате трения между проволокой и приводньа+ роликом возникает деформация проволоки в виде насечки, задиров и т,д., которая приводит к неравномерности диаметра проволоки по ее длине, что вы- . зывает нестабильность процесса плав— ления проволоки при подаче ее в зону дуги.

Использование вместо приводньм роликов в предлагаемом устройстве однодисковой и.двухдисковой приводных магнитных муфт позволяет улучшить равномерность подачи проволоки в зону дуги и передать тянущее усилие от привода на ферромагнитную проволоку с помощью сил магнитного поля, т.е. без непосредственного контакта с ферромагнитной проволокой приводных элементов. В результате этого исключается деформация проволоки и износ приводных элементов, что повышает надежность работы устройства в. процессе эксплуатации по сравнению с базовым объектом. При этом получается значительная экономия металла, из которого изготавливают приводные ролики базового объекта, и экономия трудозатрат на замену износившихся приводных роликов в процессе эксплуатации и изготовление новых приводных роликов для базового обьекта.

1129041

Рид4

6 б

Составитель Н.Бойцов

Техред M.Надь

Корректор M,Лемчик .

Редактор А.Гулъко

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 9286/10 Тираж 1036 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений .и открытий

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